transformadores reales, Diapositivas de Máquinas Eléctricas

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE CUENCA

INGENIERIA ELECTRICA

TEMA:

TRANSFORMADORES REALES

INTEGRANTES:

XAVIER AREVALO,CRISTIAN ENCALADA,JUAN CARLOS GUARTAN, SEBASTIAN VILLA,

ERIK YANZA.

FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR REAL.

LOS TRANSFORMADORES IDEALES POR SUPUESTO QUE NO SE PUEDEN FABRICAR.

En el estudio de un transformador ideal se vio que en los arrollamientos no tiene resistencias ni flujos de dispersión. En los transformadores reales hay que tener en cuenta ambas cualidades. La aparición de resistencia es inherente a la constitución de los devanados con hilo conductor. A continuación en la fig.1 se muestra el circuito del transformador de la fig.2, donde se puede observar que a sido considerado la resistencia R1 y R2 de los arrollamientos, fuera de las propias bobinas. Se puede observar que el transformador real que de todo el flujo producido por los devanados solo existe una parte común a ambos y representada por en la fig.1. Fig.1 Fig.

y los conoceremos como los coeficientes de autoinducción respectivos de estas bobinas adicionales. Los valores de acuerdo con su definición será: Estas darán lugar a las reactancias de dispersión de ambos devanados:

Se aplicara el segundo lema de Kirchhoff a los circuitos primario y secundario los valores de vienen dados por las ecuaciones: Los valores eficaces corresponden a:

• (^) La ecuación (5) siempre cumplirá en el transformador ideal como en el transformador real que se estudia.
• (^) Se debe tener en cuenta que las ecuaciones (1) y (4), dejan de cumplirse las igualdades entre f.e.m.s, y las tensiones que aparecían en el transformador ideal, en el caso real el cociente entre las tensiones primaria y secundaria deja de ser igual a la relación de transformación.
• (^) Los transformadores que usa la industria, las caídas de tensión a plena carga son del orden de 1 al 10 por 100 tensiones asignadas, la relación (4) se convertirán en las ecuaciones aproximadas: (6)

La relación entre las tensiones primarias y secundarias será aproximadamente igual a: (7) Si el transformador llega a trabajar en vacío, la relación real (4) se transforman en: (8) En la practica la corriente de vacío es del orden de 0,6 a 8 por 100 de , las caídas de tensión en vacío definidas por en la primera ecuación (8) son muy pequeñas, en vacío se pueden considerar como suficientemente exactas las igualdades: (9)

CORRIENTE DE MAGNETIZACION EN UN TRASFORMADOR REAL

Podemos decir de aquello, cuando una fuente de potencia alterna se conecta

a un trasformador, su corriente fluye en su circuito primario, teniendo en

cuenta que el circuito secundario este abierto.

Esta dicha corriente es la requerida para poder desarrollar un flujo en un

núcleo ferromagnético real , para ello consta de ciertos compuestos como:

 La corriente de magnetización Im

Esta es requerida para producir el flujo en el núcleo del trasformador.

 Corrientes de perdidas en el núcleo ih+e

Esta es requerida por el fenómeno de histéresis y por las corrientes parasitas.

 (^) Las perdidas producidas en el trasformador por el circuito magnético son constantes, es decir estas no cambian por la carga, la corriente en el bobinado , voltajes o numero de espiras, puesto que el flujo magnético es contrastante. Llegan a producir perdidas en el circuito magnético del trasformador real.  (^) Flujos de dispersión  (^) Histéresis  (^) Corrientes parasitas

CORRIENTES PARACITAS

• (^) Las corrientes parásitas se producen en cualquier

material conductor cuando se encuentran

sometidos a una variación de flujo magnético.

• (^) Los núcleos de los transformadores están hechos

de materiales magnéticos (Chapa magnética) y

además son buenos conductores por lo que se

genera una fuerza electromotriz inducida que a

su vez origina corrientes que circulan en el

mismo sentido.

HISTÉRES

IS

• (^) La histéresis magnética es el fenómeno que se produce cuando la imantación de los materiales ferro magnéticos no solo depende del flujo magnético, sino de los estados magnéticos anteriores.
• La corriente aplicada en el transformador es alternada y esto hace que invierta su polaridad, variando con la misma frecuencia el sentido del campo magnético
• (^) Las moléculas que forman el núcleo deberán invertir su sentido de orientación, esta necesitara energía la cual es tomada de la fuente que suministra la alimentación; esto hará tener una perdida de potencia

En otra componente de la corriente de vacío en un trasformador es la corriente requerida para suministrar potencia al proceso de histéresis y a las corrientes parasitas por el núcleo. También podemos decir que a la corriente de vacío se llama corriente de excitación del trasformador y es justamente la suma de la corriente de magnetización y la corriente de perdidas en el núcleo.

Corriente total de

excitación

Relación de corriente en un transformador y la convención de puntos

• (^) Supongamos que se conecta una carga al secundario del transformador, de la misma forma que en el transformador ideal, los puntos nos ayudan a determinar la polaridad de los voltajes y las corrientes en el núcleo.
• (^) En cada bobina se marca un punto en los terminales que tienen la misma polaridad instantánea, considerando solamente la inducción mutua, tanto para realizar esta normativa hay que saber a qué terminal de las bobinas es asignada el punto, debe determinarse el signo asociado con la tensión en la inducción mutua.

Ensayo en vacío:

Se aplicara al primario del transformador la tensión asignada, estando el secundario en circuito abierto. A la vez se medirá la potencia absorbida , la corriente de vacío, la corriente de vacío y la tensión secundaria Las perdidas en vacío son despreciables, la potencia absorbida en vacío coincide prácticamente con las perdidas en el hierro al ser. de las medidas efectuadas puede obtenerse el factor de potencia en vacío:

Debido a la pequeña caída de tensión, se puede considerar que la magnitud coincide prácticamente con , se tomo la tensión primaria como referencia de fases. Las componentes de valen Aquí se podrá obtener los valores de los parámetros Como conclusión e podría decir que el ensayo de vacío nos ayudara a encontrar las perdidas en el hierro del transformador y a la vez los parámetros de la rama paralelo del circuito equivalente del mismo. También se podrá obtener la relación de transformación, ya que la tensión aplicada coincide prácticamente con , además la f.e.m.s. es igual a la tensión medida en el secundario en vacío y que se denomina. Entonces se cumplirá: