practica 1
Páginas: 13 (3097 palabras)
Publicado: 28 de septiembre de 2013
TRANSFORMADOR
El transformador es uno de los dispositivos más importantes de una red de distribución, ya que permite elevar o reducir los niveles de voltaje y por consiguiente las corrientes en las redes eléctricas de corriente alterna. Está constituido por dos o más bobinas devanadas con alambre o solera de cobre, aisladas entre sí eléctricamente y enrolladas alrededor de un núcleo dematerial ferromagnético.
Estas características son las que hacen posible la transmisión de energía eléctrica a grandes distancias desde las plantas generadoras a los centros de consumo y dentro de estos permiten su distribución en forma segura a los hogares y fábricas.
Dentro de las redes eléctricas, los transformadores realizan las siguientes funciones:
Transfieren energía eléctrica de uncircuito a otro, conservando la frecuencia constante. Esta función la realiza bajo el principio de inducción electromagnética. Sus circuitos eléctricos están eslabonados magnéticamente pero aislados eléctricamente. Usualmente la transferencia de energía eléctrica la realizan con un cambio de voltaje, aunque esto no es condición indispensable.
El transformador consta en su forma más simple de dosbobinas estacionarias (dos devanados) que se acoplan por medio de un flujo magnético mutuo. Se dice que las bobinas se acoplan cuando el flujo magnético que eslabona con una bobina también lo hace con la otra.
El principio de operación del transformador, se basa en la transferencia de la energía eléctrica por inducción de un devanado a otro, lo cual se basa en las siguientes consideraciones:a) Cuando por las espiras de un devanado se hace circular una corriente, se produce un flujo magnético. En un arrollamiento con núcleo de aire, como el que se representa en la figura 1, el flujo se encuentra disperso y la densidad de flujo magnético es muy baja.
Figura 1 Flujo producido por una bobina de núcleo de aire.
b) Si el mismo arrollamiento se devana sobre un núcleo de materialferromagnético, se produce un campo concentrado cuya trayectoria principal está determinada por el circuito magnético, como el que se muestra en la figura 2. Dicho campo es alterno y su frecuencia depende de la frecuencia de la fuente. En este caso el flujo disperso es mínimo y la densidad de flujo en el núcleo es elevada.
Figura 2. Dirección del flujo de una bobina con núcleo de hierro
c)De acuerdo con la ley de Faraday, si al circuito magnético descrito en el inciso anterior se le devana otra bobina, se obtendrá un voltaje inducido en sus terminales, como se muestra en la figura 3.
Figura 3. Voltaje inducido en el devanado secundario
Diagrama elemental de un transformador.
Φ: Flujo inducido
Vp: Voltaje primario
Ip: Corriente primaria
Np: Número de vueltas deldevanado primario
Vs: Voltaje inducido en el devanado secundario
Is: Corriente secundaria
Ns: Número de vueltas del devanado secundario
**Clasificación de los transformadores
Los transformadores se pueden clasificar de diferentes maneras dependiendo de la característica particular que se tome como referencias. Las clasificaciones más comúnmente utilizadas a nivel mundial son las siguientes:A) POR SU CAPACIDAD
De pequeña potencia, con capacidades de 500 a 7500 KVA
De media potencia, con capacidades de 7.5 a 10 MVA
De gran potencia, con capacidades de 10 MVA y superiores.
**EL CUAL SE BASA A SU FORMA DE NÚCLEO
Núcleo de columna
El transformador tipo columna tiene como característica principal que las bobinas envuelven al núcleo magnético, como se muestra en lafigura 5. El diseño tiene como ventajas un bajo costo inicial, una alta impedancia y menores costos de reparación; y como desventajas tiene una baja resistencias mecánica y menor regulación.
Figura 5 Transformador tipo columna
Núcleo envolvente
Están provistos de núcleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los embobinados. Evitan los flujos de dispersión....
El transformador es uno de los dispositivos más importantes de una red de distribución, ya que permite elevar o reducir los niveles de voltaje y por consiguiente las corrientes en las redes eléctricas de corriente alterna. Está constituido por dos o más bobinas devanadas con alambre o solera de cobre, aisladas entre sí eléctricamente y enrolladas alrededor de un núcleo dematerial ferromagnético.
Estas características son las que hacen posible la transmisión de energía eléctrica a grandes distancias desde las plantas generadoras a los centros de consumo y dentro de estos permiten su distribución en forma segura a los hogares y fábricas.
Dentro de las redes eléctricas, los transformadores realizan las siguientes funciones:
Transfieren energía eléctrica de uncircuito a otro, conservando la frecuencia constante. Esta función la realiza bajo el principio de inducción electromagnética. Sus circuitos eléctricos están eslabonados magnéticamente pero aislados eléctricamente. Usualmente la transferencia de energía eléctrica la realizan con un cambio de voltaje, aunque esto no es condición indispensable.
El transformador consta en su forma más simple de dosbobinas estacionarias (dos devanados) que se acoplan por medio de un flujo magnético mutuo. Se dice que las bobinas se acoplan cuando el flujo magnético que eslabona con una bobina también lo hace con la otra.
El principio de operación del transformador, se basa en la transferencia de la energía eléctrica por inducción de un devanado a otro, lo cual se basa en las siguientes consideraciones:a) Cuando por las espiras de un devanado se hace circular una corriente, se produce un flujo magnético. En un arrollamiento con núcleo de aire, como el que se representa en la figura 1, el flujo se encuentra disperso y la densidad de flujo magnético es muy baja.
Figura 1 Flujo producido por una bobina de núcleo de aire.
b) Si el mismo arrollamiento se devana sobre un núcleo de materialferromagnético, se produce un campo concentrado cuya trayectoria principal está determinada por el circuito magnético, como el que se muestra en la figura 2. Dicho campo es alterno y su frecuencia depende de la frecuencia de la fuente. En este caso el flujo disperso es mínimo y la densidad de flujo en el núcleo es elevada.
Figura 2. Dirección del flujo de una bobina con núcleo de hierro
c)De acuerdo con la ley de Faraday, si al circuito magnético descrito en el inciso anterior se le devana otra bobina, se obtendrá un voltaje inducido en sus terminales, como se muestra en la figura 3.
Figura 3. Voltaje inducido en el devanado secundario
Diagrama elemental de un transformador.
Φ: Flujo inducido
Vp: Voltaje primario
Ip: Corriente primaria
Np: Número de vueltas deldevanado primario
Vs: Voltaje inducido en el devanado secundario
Is: Corriente secundaria
Ns: Número de vueltas del devanado secundario
**Clasificación de los transformadores
Los transformadores se pueden clasificar de diferentes maneras dependiendo de la característica particular que se tome como referencias. Las clasificaciones más comúnmente utilizadas a nivel mundial son las siguientes:A) POR SU CAPACIDAD
De pequeña potencia, con capacidades de 500 a 7500 KVA
De media potencia, con capacidades de 7.5 a 10 MVA
De gran potencia, con capacidades de 10 MVA y superiores.
**EL CUAL SE BASA A SU FORMA DE NÚCLEO
Núcleo de columna
El transformador tipo columna tiene como característica principal que las bobinas envuelven al núcleo magnético, como se muestra en lafigura 5. El diseño tiene como ventajas un bajo costo inicial, una alta impedancia y menores costos de reparación; y como desventajas tiene una baja resistencias mecánica y menor regulación.
Figura 5 Transformador tipo columna
Núcleo envolvente
Están provistos de núcleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los embobinados. Evitan los flujos de dispersión....
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