transformadores_1
Páginas: 10 (2357 palabras)
Publicado: 20 de diciembre de 2015
(parte 1)
Mg. Amancio R. Rojas Flores
Generalidades
Transformador
elemental
Flujo magnético
I1
Se utilizan en redes eléctricas para
convertir un sistema de tensiones (mono
- trifásico) en otro de igual frecuencia y >
I2
V1
o < tensión
V2
Secundario
Primari
o
Núcleo de chapa
magnética aislada
Transformador elevador: V2>V1, I2
La conversión se realiza práctica-mente
sin pérdidasPotentradaPotenciasalida
Las intensidades son inversamente
proporcionales a las tensiones en cada
lado
Transformador reductor: V2I1
Los valores nominales que definen a un transformador son: Potencia aparente (S),
Tensión (U), I (corriente) y frecuencia (f)
1. INTRODUCCION
Esencialmente, un transformador consta de dos o más bobinados
interrelacionados mediante flujo magnético mutuo.
Si unode estos bobinados, el primario, está conectado para una fuente de
voltaje alterno, se produce un flujo alterno cuya amplitud dependerá del
voltaje primario y del numero de vueltas.
El flujo mutuo encadenara al otro devanado, el secundario, e inducirá un
voltaje, cuyo valor dependerá del numero de vueltas de ese devanado.
Para reducir las perdidas originadas por las corrientes parasitas en elnúcleo, el circuito magnético consiste en general en una pila de
laminaciones delgadas.
Aspectos constructivos: circuito magnético
I1
En la construcción del núcleo se utilizan
chapas de acero aleadas con Silicio de
muy bajo espesor (0,3 mm) aprox.
I2
V1
V2
El Si incrementa la resistividad del
material y reduce las corrientes parásitas
La chapa se aísla mediante un tratamiento químico (Carlite)y se obtiene por Laminación en frio:
aumenta la permeabilidad. Mediante este procedimiento se obtiene factores de relleno del 95-98%
Corte a 90º
4
5
3
2
1
Corte a 45º
El núcleo puede
tener sección
cuadrada. Pero
es más frecuente
aproximarlo a la
circular
Montaje chapas núcleo
Aspectos constructivos: devanados y aislamiento
600-5000 V
Diferentes formas
constructivas de devanados
segúntensión y potencia
4,5 - 60 kV
Los conductores de los devanados están aislados entre sí:
En transformadores de baja potencia y tensión se utilizan hilos
esmaltados. En máquinas grandes se emplean pletinas rectangulares
encintadas con papel impregnado en aceite
El aislamiento entre devanados se realiza dejando espacios de aire o
de aceite entre ellos
> 60 kV
La forma de los devanados es normalmentecircular
El núcleo está siempre conectado a tierra. Para evitar elevados
gradientes de potencial, el devanado de baja tensión se dispone el
más cercano al núcleo
2.2 CONDICIONES DE OPERACIÓN SIN CARGA
La figura, muestra un transformador con su circuito secundario abierto y un
voltaje alterno v1 aplicado a los terminales de su primario
Fig. 4 transformador con el secundario abierto
Parasimplificar el esquema se acostumbra, en el caso de transformadores,
indicar los devanados primario y secundario como si estuvieran en columnas
separadas del núcleo, aun cuando las bobinas estén alternadas en la
practica
Aspectos constructivos: devanados y aislamiento
Aislante
Primario
Secundario
Secundario
Primario
Estructura
devanados:
trafo
monofásico
Núcleo con 2 columnas
Núcleo con 3columnas
Aislante
Primario
Secundario
Primario
Secundario
Aislante
Concéntrico
Alternado
Tal como se describió anteriormente , existe una pequeña corriente de estado
estacionario i llamada corriente de excitación en el primario, y establece un
flujo alterno en el circuito magnético. Este flujo induce una fuerza electromotriz
(f.em) en el primario igual a :
d
d
…(1)
e1 1 N1
dt
dt
1 :Encadenamiento de flujo con el primario
: Flujo(aquí se supone confinado al núcleo)
N 1 Número de vueltas en el devanado primario
El voltaje e1 está en volts cuando se da en webers. Esta fuerza contra
electromotriz, junto con la caída de voltaje debida a la resistencia en el
primario R1 debe compensar el voltaje aplicado v1 y entonces
v1 R1 i e1
…(2)
En la mayor parte de los...
Mg. Amancio R. Rojas Flores
Generalidades
Transformador
elemental
Flujo magnético
I1
Se utilizan en redes eléctricas para
convertir un sistema de tensiones (mono
- trifásico) en otro de igual frecuencia y >
I2
V1
o < tensión
V2
Secundario
Primari
o
Núcleo de chapa
magnética aislada
Transformador elevador: V2>V1, I2
La conversión se realiza práctica-mente
sin pérdidasPotentradaPotenciasalida
Las intensidades son inversamente
proporcionales a las tensiones en cada
lado
Transformador reductor: V2
Los valores nominales que definen a un transformador son: Potencia aparente (S),
Tensión (U), I (corriente) y frecuencia (f)
1. INTRODUCCION
Esencialmente, un transformador consta de dos o más bobinados
interrelacionados mediante flujo magnético mutuo.
Si unode estos bobinados, el primario, está conectado para una fuente de
voltaje alterno, se produce un flujo alterno cuya amplitud dependerá del
voltaje primario y del numero de vueltas.
El flujo mutuo encadenara al otro devanado, el secundario, e inducirá un
voltaje, cuyo valor dependerá del numero de vueltas de ese devanado.
Para reducir las perdidas originadas por las corrientes parasitas en elnúcleo, el circuito magnético consiste en general en una pila de
laminaciones delgadas.
Aspectos constructivos: circuito magnético
I1
En la construcción del núcleo se utilizan
chapas de acero aleadas con Silicio de
muy bajo espesor (0,3 mm) aprox.
I2
V1
V2
El Si incrementa la resistividad del
material y reduce las corrientes parásitas
La chapa se aísla mediante un tratamiento químico (Carlite)y se obtiene por Laminación en frio:
aumenta la permeabilidad. Mediante este procedimiento se obtiene factores de relleno del 95-98%
Corte a 90º
4
5
3
2
1
Corte a 45º
El núcleo puede
tener sección
cuadrada. Pero
es más frecuente
aproximarlo a la
circular
Montaje chapas núcleo
Aspectos constructivos: devanados y aislamiento
600-5000 V
Diferentes formas
constructivas de devanados
segúntensión y potencia
4,5 - 60 kV
Los conductores de los devanados están aislados entre sí:
En transformadores de baja potencia y tensión se utilizan hilos
esmaltados. En máquinas grandes se emplean pletinas rectangulares
encintadas con papel impregnado en aceite
El aislamiento entre devanados se realiza dejando espacios de aire o
de aceite entre ellos
> 60 kV
La forma de los devanados es normalmentecircular
El núcleo está siempre conectado a tierra. Para evitar elevados
gradientes de potencial, el devanado de baja tensión se dispone el
más cercano al núcleo
2.2 CONDICIONES DE OPERACIÓN SIN CARGA
La figura, muestra un transformador con su circuito secundario abierto y un
voltaje alterno v1 aplicado a los terminales de su primario
Fig. 4 transformador con el secundario abierto
Parasimplificar el esquema se acostumbra, en el caso de transformadores,
indicar los devanados primario y secundario como si estuvieran en columnas
separadas del núcleo, aun cuando las bobinas estén alternadas en la
practica
Aspectos constructivos: devanados y aislamiento
Aislante
Primario
Secundario
Secundario
Primario
Estructura
devanados:
trafo
monofásico
Núcleo con 2 columnas
Núcleo con 3columnas
Aislante
Primario
Secundario
Primario
Secundario
Aislante
Concéntrico
Alternado
Tal como se describió anteriormente , existe una pequeña corriente de estado
estacionario i llamada corriente de excitación en el primario, y establece un
flujo alterno en el circuito magnético. Este flujo induce una fuerza electromotriz
(f.em) en el primario igual a :
d
d
…(1)
e1 1 N1
dt
dt
1 :Encadenamiento de flujo con el primario
: Flujo(aquí se supone confinado al núcleo)
N 1 Número de vueltas en el devanado primario
El voltaje e1 está en volts cuando se da en webers. Esta fuerza contra
electromotriz, junto con la caída de voltaje debida a la resistencia en el
primario R1 debe compensar el voltaje aplicado v1 y entonces
v1 R1 i e1
…(2)
En la mayor parte de los...
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