El Transformador Monofásico

1.-Transformadores monofásicos.-1.1.-Transformador ideal.-El transformador es el conversor básico de corriente alterna. Justamente es lo que fundamenta su existencia, la posibilidad de transformar las tensiones de trabajo. No funciona en corriente continua.

OBJETIVO GENERAL:

 Resumen-Este informe presenta las características del transformador monofásico DL103 con carga en el secundario, la variación de la carga RL y RC, asi como su topología de conexión, presenta los circuitos equivalentes del transformador referidos al primario, diagramas fasoriales, cálculos de la potencia perdida, el índice de carga, la regulación de voltaje, eficiencia del transformador, valores por unidad. También se enfatiza en el análisis de las perdidas variables al conectar carga y observa la variación de las magnitudes eléctricas. Abstract-This report presents the characteristics of the single-phase transformer DL103 with a load on the secondary, the variation of the RL and RC load, as well as its connection topology, presents the equivalent circuits of the transformer referred to the primary, phasor diagrams, calculations of the lost power, load index, voltage regulation, transformer efficiency, values per unit. It is also emphasized in the analysis of the variable losses when connecting the load and observes the variation of the electrical quantities.. I. INTRODUCCIÓN l análisis de los transformadores monofásicos con carga, es indispensable para identificar el comportamiento de estas máquinas eléctricas al ser sometidas a diferentes tipos de cargas como pueden ser inductivas, capacitivas, resistivas o alguna combinación de ellas. La carga que se conecta a un transformador absorbe cierta cantidad de energía que es entregada por el transformador, así como también es la responsable de la exigencia de potencia a este mismo, por lo cual, el análisis de la carga es fundamental para determinar en qué condiciones de trabajo se encuentra el transformador en términos de su capacidad de suministrar potencia. II. OBJETIVOS  Analizar el comportamiento del transformador monofásico sometido a cargas inductivas y capacitivas, por medio de su diagrama fasorial y su circuito equivalente exacto. III. MARCO TEÓRICO Partiendo del análisis del circuito equivalente (Figura 1) de un transformador monofásico [3], que permite identificar sus parámetros principales como son las pérdidas de cobre, flujo de dispersión e hierro, aplicando las pruebas pertinentes de cortocircuito y vacío. Fig. 1.0. Circuito equivalente del transformador referido al devanado primario. Fuente: [2]. R p = 4.4573 Ω R s ′ = 8.5184 Ω X p = 2.5887 Ω X s ′ = 2.5887 Ω R N = 9.709kΩ X M = 4.206kΩ. Con los parámetros del circuito equivalente definidos, se puede identificar que el transformador se encuentra sin carga, por lo cual, cuando se conecta una carga ya sea inductiva o capacitiva, existirá una caída de tensión en el secundario debida a la impedancia interna del transformador [1], se puede describir mediante las ecuaciones 1.0 y 1.1 respectivamente, las cuales establecen la diferencia aritmética de las tensiones del secundario sin carga y con carga , así mismo la relación entre la caída interna del transformador y la tensión de vacío, que recibe el nombre de regulación. = − (.) = −. % (.) Si se desea trabajar con las variables reflejadas en el primario, se puede utilizar la relación de transformación para convertir Ecuación 1.0 en 1.2, como se sugiere en muchas ocasiones para los análisis del transformador con carga [1], con el valor del voltaje nominal aplicado. = − ′. %

El Transformador es un dispositivo que convierte energía eléctrica de un cierto nivel de voltaje, en energía eléctrica de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético. Está constituido por dos o más bobinas de alambre, aisladas entre sí eléctricamente por lo general y arrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferro magnético. El arrollamiento que recibe la energía eléctrica se denomina arrollamiento de entrada, con independencia si se trata la mayor (alta tensión) o menor tensión (baja tensión) y el arrollamiento del que se toma la energía eléctrica a la tensión transformada se denomina arrollamiento de salida. En concordancia con ello, los lados del transformador se denominan lado de entrada y lado de salida. El arrollamiento de entrada y el de salida envuelven la misma columna del núcleo de hierro. El núcleo se construye de hierro porque tiene una gran permeabilidad, o sea, conduce muy bien el flujo magnético. En el transformador existen perdidas, pero; solo en transformadores reales y las pérdidas que pueden ser son: perdida por corriente, también llamado corrientes parasitas y las pérdidas por histéresis.

Es un dispositivo que se encarga de "transformar" la tensión de corriente alterna que tiene a la entrada en otra diferente a la salida. Este dispositivo se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominarán: "primario" a la que recibe la tensión de entrada y "secundario" a aquella que dona la tensión transformada.