Transformadores
Luis Felipe Quevedo Avila
Ing. Omar Alvares
Cuenca, 24 de Noviembre del 2011
Maquina Eléctricas I
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Felipe Quevedo Avila _
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Si. Con un acoplamiento unitario entre el primario y el secundario, el voltaje inducido en cada vuelta del secundario es igual al voltaje inducido en cada vuelta del primario. Por tanto, la relación de voltajes se encuentra en la misma proporción que la relación de vueltas: Cuando el secundario tiene un mayor número de vueltas que el primario, el voltaje en aquel es mayor que en el primario y, por consiguiente, el transformador aumenta el voltaje. Cuando el secundario tiene un número menor de vueltas que el primario, el transformador reduce el voltaje. Sin importar cuál sea el caso, la relación siempre se da en términos del voltaje en el primario, el cual puede aumentarse o reducirse en el devanado secundario. Se relacionan mediante la fórmula:
Conociendo que todo material tiene una curva de magnetización nosmuestra la capacidad del material para que pasen las líneas del flujo sobre él. El material tiene su máxima capacidad de soportar las líneas del flujo cuando llega a la máxima capacidad se satura el material y las líneas que sobrepasan esto se pierden totalmente como sabemos que el la variación del flujo respecto al tiempo nos da el voltaje; por lo tanto al tener límite en el flujo tenemos límite en el voltaje.
La corriente de magnetización. La corriente de pérdidas en el núcleo.
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Son las líneas de flujo que no logran pasar por la superficie del núcleo y se pierden en el espacio. Se simulan como inductor porque esta fuga de flujos produce un auto inductancia en la bobina primaria y secundaria.
PÉRDIDAS: Por el cobre debido calentamiento resistivo en los devanados primario y secundario. Por flujos dispersos que pasan únicamente a través de uno de los devanados Por corrientes Parásitas debido al calentamiento resistivo en el núcleo del transformador. Por histéresis que se originan por los reordenamientos de los dominios magnéticos en el núcleo durante cada semiciclo.
Afecta a la regulación de voltaje del transformador porque la carga consumen un voltaje, existiendo también un desfasamiento entre la corriente y el voltaje. Por esta razón cuando tenemos cargas: En atraso nuestra regulación de voltaje será mayor a cero. Con un factor de potencia igual a 1 la regulación de voltaje seguirá siendo mayor a cero pero será mucho más pequeño que en el caso anterior. En adelanto el voltaje secundario puede ser mayor que el voltaje secundario por lo tanto obtendremos una regulación de voltaje negativo.
Porque la corriente que fluye por la rama de excitación es despreciable, yaque al cortocircuitar la salida, el voltaje de entrada es muy pequeño.
Muestra esencialmente sólo las pérdidas de excitación porque por el devanado secundario no circula corriente.
[1].http://saltofm2010.blogspot.com/2010/08/hola-nosotras-somos-julieta-dacuhna.html [2].http://garaje.ya.com/migotera/apreguntas.htm [3].http://www.alipso.com/monografias/transforma/ [4].Máquinas Eléctricas y transformadores /Edwin Kosow
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Prueba de cortocircuito
Prueba de circuito abierto
Vsc = 13.2 V Isc. Psc
= 6.0 A
= 20.1 W
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Voc Ioc
= 230 V
= 0.45 A ,
Po c=
30 W
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= 2.13 Prim.= Ps+Pp = 800+50.1 =850.1 W PF= 0.8
Pp= Pcc +Psc n= Ps/Pp = 50,1W = 800/850.1 = 0,94 S= 1000VA P= 6cos = 800W cos = 0.8 = 36.86°
S= 1000VA P= 800W Q= S*sen = 600VAR Zc= V/I = 115 8.6||-20.86° = 13.73||26.86°
is= S1/V! = 1000/115 =8.6A||26.86°
V’’p= Req* is(Xeq) (isj )+Zc *is
= 0.55( 8.6||-36.86°) +2.2||90 ( 8.6||30.86°) + 13.3(8.6) = 4.73||-30.86° + 18.02||53.14° + 115||0° =3.78- 2.83j+ 11.34 -15.4j +115 = 130.2 + 12 47j = 130,7||5.47° %=
V´´p-Vo Vo
*100
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= PF= 1
130.7-115 115 Vs= 115
P= 1000W Pp= 1000+50 =1050,1W
*100 = 13.6 %
is=
1000 115
Rc = V/I
= 8.6A||o° = 115/8.6 = 13,37 V´´p = Vreq+ Vxeq+Vs = 4.73+18.92||90° +115 =119.73+18.92j =121.21||89° %R= V´´p – Vo Vo = 121,21 -115 *100 115 = 5.4% PF= 0,8 ADELANTO S= 1000VA
is= S/V = 1000/115
P= 800W
=8.6A||36.86°
Rc =V/I=
115 8.6||36.86°
= 13.37||-36.56°
Q= -600VAR V’’p= R eq*is+ Xeq*isj *115V
= 0,55*8,6||36,86° + 2,2||90° ( 8.6 ||36.86°) + 115V = -73||36,86° -18.92||-53,14°)-115 = 3.78+2,83j -11.34 + 15.3j -115 = 107.44-17.96j = 198,97||-9,18° %R= V’’p-Vo = 115-108.97 *100 Vo 108,97 = 5,53%
= 800/850,1 = 0,94
= 94 %
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S= P/cos = 90/0,85 S= 105,88KVA S= VI
= cos-10,85
Is= S/V = 105,88/2300 = 31,78° = 46||-58,31° a= V1/V2 = 14/2.4 = 5,8 Zc = V/I =2300 46||-58,21° = 50||58,21° E2= Vreq+ Vxs + Vs =46||-58,21° ( 0.12) +0,5( 46||-58,21°) +2300 = 5,52||-58,21° +( 23||-31.78° ) -2300 = 2,9- 4.69j +19,54+12,11j -2300 = 2322,44+ 7,42j = 2322,45||10,18° E1= E2a =2322,45*5,8 = 13470.21||10,18° V =134070,14+ 42,31j i1= is/a= 46||-58,31 5,8 = 7,93||-58,21° V1= Vrp+Vxp+ E1 =38,3(7,93||-58,21°) +( 140||90°) (||58,21°)+ 7,93+13470,14+ 42,31j =303,75||-58,21° +(1110,2||31,78°) + 13470,14 + 42,31j =160-258j + 1943,67 + 584,36j + 13470,14 + 42,31j =14593,79 + 368,4j =14578,46||1,45° b) %R=
Vo-Vp Vp
*100
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=
100 *100 2300 =4,37% c) cos =1 P=100W S=100KVA
S=VI is=S/V =100/2,4 =41,66ª
i1=is/a = 41,66/5,8 =7,18A
P1=VI =14*7,18 =100,5KVA
n=Ps = 100 = 0,99 Pp 100,5 n=99%
.
a) s
p p
s
a Ps
64.95 34.78 13.5
1.86 A
109.30V 64.9 Vo Vs *100 % Vs 9.3%
Vs
s
CARGA 3.5 J 3.5 | 90 a 39.78 Ss
2
i S
% V 0
Zc
15 3.5 | 90
3.5 230
230 Ss
s
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4285.7 | 90
* 100 98.4%
15 KVA 4285.7 | 90
3.5 | 90 KVA
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