Transformadores

Transformadores
Eléctricos de Potencia

Profesor: Daniel Muñoz Troncos

Transformadores de Potencia
Principio de Funcionamiento
Relación de transformación

Ns
Vs V p 
Np

Np

Vp

N s Vs

Transformador ideal

Pprimario Psec undario
Ley de Faraday
Si un flujo pasa por una vuelta de una bobina de
alambre, se inducirá un voltaje en la vuelta de
alambre, proporcional a la tasa de cambio en elflujo con relación al tiempo

Eind = -d / dt
 

 

Eind = -N d / dt

Ip

I s N p 
Ns

Transformadores de Potencia
Magnetismo
Elementos ferromagnéticos: El hierro, el níquel, el cobalto.

Ciclo de Histéresis

Transformadores de Potencia: Núcleos
Tipo Núcleo

Chapas
De
acero
al
silicio
en
proporciones de 2 a 4% de este
último. Los espesores varían
entre 0,3 y 0,5 mm para
frecuencias de 50ciclos.

Tipo Acorazado

Entre chapas debe haber
aislación eléctrica:
Capa de barniz aplicado a una
de
sus caras.
Hoja de papel muy delgada
encalado sobre una cara de la
chapa.
Produciendo una oxidación
superficial con vapor de agua.

Transformadores de Potencia

Transformadores de Potencia

Transformadores de Potencia
Clasificación de Refrigeración

ONAN

OFAF

ONAF

ONAN

Transformadoresde Potencia: Tipos
Según funcionalidad

Transformadores de potencia
Transformadores de comunicaciones
Transformadores de medida
Monofásicos
Trifásicos

Por los sistemas de
tensiones

Trifásicos-exafásicos
Trifásicos-dodecafásicos
Trifásicos-monofásicos

Según tensión secundario Elevadores
Reductores
Según medio

Interior
Intemperie

Según elemento
refrigerante

En seco
En baño de aceite
Conpyraleno

Según refrigeración

Natural
Forzada

Transformadores de Potencia: Autotransformador
Tipos constructivos
Bobina común: formada por un elevado
número de espiras, ya que debe estar calculado
para la tensión secundaria.
El conductor de la bobina común es de poca
sección, sólo la necesaria para permitir el paso
de una corriente, cuya intensidad es igual a la
diferencia entre las corrientessecundaria y
primaria.
Bobina serie: Formada por un número de
espiras N1 pequeño, ya que ha de
estar
prevista para una tensión diferente de las
tensiones primaria y secundaria
La sección de conductor de la bobina serie ha de
ser grande, ya que queda recorrida por la
corriente
total
absorbida
por
el
autotransformador de la línea de alimentación.

Transformadores de Potencia: AutotransformadorVENTAJAS
Construcción más económica.
Su núcleo es más pequeño que el de un transformador de igual
potencia. Esta ventaja es tanto mayor cuanto más próximos son
los valores de las tensiones primaria y secundaria.
Mayor rendimiento.

DESVENTAJAS
Tensión de cortocircuito pequeña lo que plantea
el inconveniente de que la corriente en caso de corto
circuito es elevada.
En la conexión serie no dispone deaislación
galvánica entre los bobinados primarios y
secundarios.
Utilizan con relaciones de transformación bajas, en
general del orden inferior de 3:1 o bien como
reguladores de tensión.
Un cortocircuito en el bobinado “serie” aplica gran
parte o la totalidad en caso de un cortocircuito franco
de la tensión aplicada de un lado en el otro lado
del transformador.

Transformadores de PotenciaPérdidas en el transformador
1.Pérdidas en el cobre: son pérdidas por
resistencias en las bobinas primaria y
secundaria del transformador. Son
proporcionales al cuadrado de la corriente de
dichas bobinas.
2.Pérdidas de corrientes parásitas: las
pérdidas por corrientes parásitas son pérdidas
por resistencia en el núcleo del transformador.
Son proporcionales al cuadrado de la tensión
aplicada altransformador.
3.Pérdidas por histéresis: están asociadas a
los reacomodamiento de los dominios
magnéticos en el núcleo durante cada medio
ciclo.

Transformadores Monofásicos
Corrientes de Foucault (Corrientes Parásitas)
Generan pérdidas de
energía a través
del EFECTO JOULE.

Transformadores de Potencia: Circuito Equivalente

Transformador IDEAL
VP(t) / VS(t) = NP / NS = a
NP * iP(t) = NS * iS(t)...