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- Tensin nominal primaria: es la tensin a la cual se debe alimentar el transformador en su bobinado primario y para la cual fue construido. En algunos transformadores hay ms de un bobinado primario, existiendo en consecuencia, ms de una tensin primaria.

- Tensin nominal secundaria: si la tensin primaria es la tensin nominal del bobinado primario del transformador, la tensin secundaria es la tensin nominal del bobinado secundario. Este parmetro debe ser un valor da baja tensin, normalmente 400 V entre fases.

- Potencia nominal: es la potencia aparente mxima que puede suministrar el bobinado secundario del transformador. Este valor se mide en kilovoltioamperios (KVA), siendo las ms usuales de 63, 100, 200, 400 y 630 KVA.

- Relacin de transformacin: Resultado de dividir la tensin nominal primaria y la secundaria en vaco

- Intensidad nominal primaria: es la intensidad que circula por el bobinado primario, cuando se est suministrando la potencia nominal. Es la intensidad mxima a la que puede trabajar el bobinado primario del transformador de manera continua sin sobre calentarse

- Intensidad nominal secundaria: al igual que ocurra con la intensidad primaria, esta variable hace referencia a la intensidad que circula por el bobinado secundario cuando el transformador est suministrando la potencia nominal.

- Tensin de cortocircuito: Tensin que habra que aplicar en el bobinado primario para que, estando el bobinado secundario cortocircuitado, circule por ste la intensidad secundaria nominal. Se expresa en porcentaje.

- Grupo de conexin: Indica la forma de conexin del bobinado primario y secundario (estrella, tringulo o zig zag). Se indica mediante dos letras, una mayscula para el bobinado primario y otra minscula para el bobinado secundario.

Caractersticas generales de los transformadores

Dr. Ing. Mario Guillermo Macri

Ensamblado de laminaciones y bobinas


Bobinado AT

Bobinado

Dr. Ing. Mario Guillermo MacriDr. Ing. Mario Guillermo Macri

Bobinado BT Detalle


Bobinado terminado: BT + AT


Impregnado


Ensamblado


Detalle laminacin


Ensamblado terminado


Bornera colocada


Prdidas por corrientes de Foucault

Prdidas por histresis magntica

Prdidas en el cobre

Prdidas principales en un transformador

CONVERSOR

ELECTROMAGNTICO

Pcu + pFe

v1i1 v2i2

100%1

2

PP

=

max

k

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 65

70

75

80

85

90

95

100

kc

Cociente de potencias activas

Kc = I / In


Prdidas en las laminaciones

Prdidas por corrientes de Foucault

h fFep p p = +

d: espesor de la chapa

22 2 max12

max1

f f

h f

p K d f Bp K f B

=

=

Chapa de grano orientado

Prdidas por histresis magntica

(Proporcionales al rea del lazo)


Ejemplo de prdidas en laminaciones


Balance de potencias activa y reactiva


Variacin de las prdidas en el hierro

22 2 max12

max1

f f

h f

p K d f Bp K f B

=

=

21 max2

2 max

f

h

p K Bp K B

=

=

211

2 1

f

h

p K fp K f

=

=

2122 1

11

21

21

1 1

1

f f

h f

Up K d f Kf

Up K f Kf f

= =

= =


Transformador elemental


Polaridad de los bobinados

Conexin serie bobinas primario Conexin paralelo bobinas primario

Conexin paralelo secundarios Conexin serie bobinas secundario

Las marcas de polaridad indican bornes donde las tensiones inducidas tienen la misma fase


Si el voltaje VX tiene un valor igual a V

1 + V

2,

los bornes unidos tienen distinta polaridad(bornes unidos con marcas diferentes)

Si el voltaje VX tiene un valor igual a V

1 V

2,

los bornes unidos tienen igual polaridad(bornes unidos o no unidos con marcas iguales)

Ensayo de polaridad con CA

Se unen bornes correspondientes a los devanados a investigar


( ) ( )( )

1 1 1 m1 1

1 1 1 1 1

Il m

l

U E w L I w L

U E I R jx

= + +

= + +

f1 frecuencia de la tensin de entrada

w = 2f1 pulsacin de la tensin de entrada

(w Ll1 ) = xl1 reactancia de dispersin primaria

(w Lm1) = xm1 reactancia magnetizante primaria.

(w Lm1)Im = -E1 = -E'2 cada de tensin en la reactancia magnetizante igual y opuesta a la Fem de dispersin inducida

v i R L

didt

Ldidt

l m1 1 1 11

1

1

= + +

( )1 1 1 1 1lU E I R jx= + + Equilibrio de tensiones en el primario

Estado estacionario senoidal

Vlida solamente en rgimen permanente senoidal


m1

10

U1

E1 = E'2

Im1

Ih+f I10

-E1

1

l1 I1R1 I1 xl1 El1

( )1 1 1 1 1lU E I R jx= + +

El flujo magnetizante primario m1

induce las Fem E1 y E'2

en el primario y secundario l1 induce El1 en el primario, (en cuadratura en el tiempo)

El flujo total en el primario

es 1 = m1 + l1

Diagrama Fasorial en Vaco


Inductancia de dispersin

La Fem de dispersin se modela como una cada inductiva, en una reactancia ficticia llamada reactancia de dispersin, es decir como una componente de la tensin en bornes.

La cada en esta Reactancia ficticia del modelo, es igual y opuesta a la Fem de dispersin fsicamente real en el devanado.

V1

R1 Ll1

Lm1=aM e2 V20

i1

m1

E1 = E'2

Im1

Ih+f I10

l1 El1


Tensin senoidal, flujo senoidal, corriente magnetizante no senoidal

La saturacin magntica produce una deformacin de la forma de onda de la corriente magnetizante la cual contiene armnicas de orden impar

La tercera y quinta armnica resultan las de mayor magnitud

[ ]1 3 5 1 3 52 sen sen 3 sen 5 ... cos cos 3 cos 5 ...m a a a b b bi I wt I wt I wt I wt I wt I wt= + + + + + + +


Ecuacin bsica de diseo de un transformador

( ) ( )

11 1

1 1 1 max

1 max 1 1 max1 1 1 1 max

cos

2

2 2 2rms

de Ndt

e N t

E NE f N

=

=

= = =

1 1 1 1 max4, 44E f N = 1 max max FeB A =

11

1 max4, 44Fe

EN Af B

= Ecuacin bsica de diseo

Valor eficaz

Fijado E1 f1 y Bmax

Si se agranda N1 y disminuye AFe (Mas cobre y menos hierro) resulta un transformador mas liviano y de mayor costo de cobre.

Se puede hacer grande AFe y pequeo N1 (Mas hierro y menos cobre) transformador mas pesado y voluminoso

Si f1 aumenta N1AFe disminuye (Transformador mas pequeo)

N1AFe = Cte

Para flujo senoidal

como

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