El Transformador Monofásico Transformador Monofásico Actividades 1. Explica la...

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  • El Transformador Monofsico

    Actividades

    1. Explica la discrepancia que se plantea entre el modelo de transformador ideal para

    vaco y para carga.

    El transformador ideal en vaco al

    conectar al primario una fuente de

    tensin V, aparece en el secundario

    una corriente de vaco I0, debido al

    propio arrollamiento. Y el

    transformador ideal en carga aparece

    en el secundario una corriente I2

    relacionada con la I1 por la relacin de

    transformacin.

    2. Necesitamos disear un transformador para conectarlo a 220V que nos proporcione

    18V a la salida. Se dispone de un ncleo de una seccin e induccin que determinan

    que el flujo mximo debe ser de 10 mWb. Calcula el nmero de espiras del primario y

    el secundario.

    1 =1

    4,44 =

    220

    4,44 50 0,01= 100 .

    2 =2

    4,44 =

    18

    4,44 50 0,01= 8 .

    3. El transformador de la actividad anterior debe alimentar una carga de 10 . Calcula las

    corrientes por el primario y el secundario.

    2 =2

    =18

    10= 1.8

    12

    =21

    => 1 =2 2

    1=

    1.8 18

    220= 0.147

  • 4. Busca en Internet tres fabricantes de transformadores y selecciona como mnimo un

    transformador para los siguientes tipos de ncleo:

    De columnas

    RUHSTRAT

    Transformador trifsico mx 36 KV, 8 MVA

    Tiene 3 bobinados.

    Acorazado

    OMECA S.A.

    Transformadores monofsicos de baja tensin desde 40 V.A. hasta 3.200 V.A.

    Tiene 2 bobinados.

    Toroidal.

    CROVISAN

  • Transformadores monofsicos de 20 VA/3000 VA y tiene 2 bobinados.

    5. Un transformador 1000/230V tiene sus bobinados arrollados sobre un ncleo de

    columnas con una seccin de 30 cm2 y una induccin para su plancha magntica de 1

    tesla. Calcula el flujo mximo y las espiras del primario y del secundario.

    Clculo del flujo magntico

    1 0.003

    1= 0.003

    =1 0.003

    1= 0.003

    Clculo de espiras

    1 =1

    4.44 =

    1000

    4.44 50 0.003= 1501.5 .

    2 =2

    4.44 =

    230

    4.44 50 0.003= 345.34 .

    6. El transformador anterior es de una potencia de 1 kVA. Se quiere utilizar para

    alimentar en el secundario una carga de 600 W y un factor de potencia de 0,7. Calcula

  • si el transformador podr suministrar la potencia adecuada a la carga y, si as fuera,

    qu corrientes circularan por el primario y por el secundario.

    =

    =

    =1000

    230 0.7= 6.21

    = = 230 6.21 0.7 = 999.81

    Potencia mxima de 999.81 W por lo que puede suministrar 600 W.

    Corrientes que circulan por el primario y secundario del transformador:

    =

    =

    =

    600

    230 0.7= 3.72

    1

    2=

    2

    1

    1 =2 2

    1=

    230 3,75

    1000= 0,862

    7. Explica las diferencias que implicara utilizar el transformador anterior considerando su

    modelo real frente al utilizado para los clculos (transformador ideal).

    La diferencia entre un transformado real y otro ideal, son las prdidas por el histresis,

    Foucault y Joule.

    8. Intenta encontrar, cerca de tu casa, la subestacin transformadora de la que depende

    tu vivienda y que alberga el transformador.

    Mi vivienda esta alimentada por un centro de transformacin, cuya empresa la podeis

    encontrar en http://www.selma.es/.

    Casetas prefabricadas con hormign y vibrado.

    A continuacin encontraremos un enlace con el centro de transformacin y sus caractersticas:

    http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/c-t-pasillo-maniobra.html

    http://www.selma.es/http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/c-t-pasillo-maniobra.html

  • Tambin en estos enlaces encontraremos caractersticas de sus componentes:

    Celdas Fluofix

    http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/celdas-fluofix.html

    Celdas Normafix

    http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/celdas-normafix.html

    Telemandos

    http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/telemandos.html

    Terminales de cables: interior y exteriores 24/36 KV

    http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/conectores/terminales-de-cables-

    interior-y-exteriores-24-36-kv.html

    Terminales enchufables 24/36 Kv

    http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/conectores/terminales-enchufables-

    24-36-kv.html

    http://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/celdas-fluofix.htmlhttp://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/celdas-normafix.htmlhttp://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/telemandos.htmlhttp://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/conectores/terminales-de-cables-interior-y-exteriores-24-36-kv.htmlhttp://www.selma.es/index.php/catalogo-de-productos/conectores/terminales-de-cables-interior-y-exteriores-24-36-kv.html

  • 9. Busca en internet tres transformadores de potencia que tengan caractersticas

    diferentes en cuanto a la funcin, el nmero de fases, la ubicacin, la ventilacin y el

    agente refrigerante.

    TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION

    Descripcin: Se utilizan en intemperie o interior para distribucin de energa elctrica en media tensin. Son de aplicacin en zonas urbanas, industrias, minera, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica.

  • Caractersticas Generales: Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias segn especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variacin de tensin, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

    Transformadores Rurales

    Descripcin: Estn diseados para instalacin monoposte en redes de electrificacin suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV. En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifsicos o como alternativa 3 monofsicos.

    AUTOTRANSFORMADORES

  • Los autotransformadores se usan normalmente para conectar dos sistemas de transmisin de tensiones diferentes, frecuentemente con un devanado terciario en tringulo. De manera parecida, los autotransformadores son adecuados como transformadores elevadores de centrales cuando s desea alimentar dos sistemas de transporte diferentes. En este caso el devanado terciario en tringulo es un devanado de plena capacidad conectado al generador y los dos sistemas de transporte se conectan al devanado, autotransformador. El autotransformador no slo presenta menores prdidas que el transformador normal, sino que su menor tamao y peso permiten el transporte de potencias superiores.

    10. Un transformador de 1000/230V sometido a un ensayo de vaco nos proporciona las

    siguientes medidas: Io=0,95 A; el vatmetro indica 265 W. Calcula las prdidas en el

    hierro y en el cobre, el factor de potencia en vaco y el valor de la resistencia

    equivalente del hierro, as como el valor de la resistencia de magnetizacin.

    =

    1 0=

    265

    950= 027

    = 0.95 0,27 = 0.26

  • = 0.95 0,96 = 0.912

    El arcocoseno de FP 74,3 y el seno es 0,96

    =

    2=

    265

    0.07= 3785,71

    =1

    2=

    1000

    0.83= 1204,82

    11. Un transformador tiene las siguientes caractersticas; 250 kVA y 30000/400 V. Se

    realiza el ensayo de cortocircuito y se obtienen las siguientes lecturas:

    Ampermetro en el primario: 8,3 A

    Vatmetro en el primario: 3950 W

    Voltmetro en el primario: 1800 V

    Calcula la tensin de cortocircuito en porcentaje (%), la impedancia, la resistencia y la

    reactancia de cortocircuito y el factor de potencia de cortocircuito.

    =3950

    1800 8,3= 0,26

    =

    =

    1800

    8,3= 216,86

    El arcocoseno de 0,26 es 74,9 y el seno es 0,96

    = 216,86 0,26 = 56,38

    = 216,86 0,96 = 208,18

  • =

    100 =

    1800

    30000 100 = 6 %

    12. Dibuja el smbolo para un transformador trifsico Yy y un transformador Dy. Di el

    nombre de los bornes.

    Transformador Dy

  • Transformador Yy

  • 13. Qu indica el ndice horario?

    - El primario y el secundario al tener la misma conexin (Yy) las tensiones primarias

    y secundarias estn en fase a 180, segn el borne que conectemos a la red,

    cuando estn en fase se identifican con el 0.

    - El ndice horario es el nmero entero entre 1 y 11 que indica el desfase entre los

    dos bobinados. El desfase se sostiene en el ndice y divide entre 30.

    14. Seala los desfases que existirn entre el lado de baja y alta para los transformadores

    Dy7, Yz7, Dz10 y Dd6.

    - Dy7: el desfase entre el lado de alta y el lado de baja es de 210

    - Yz7: el desfase entre el lado de alta y el lado de baja es de 210

    - Dz10: el desfase entre el lado de alta y el lado de baja es de 300

    - Dd6: el desfase entre el lado de alta y el lado de baja es de 180

    15. Busca tres modelos diferentes de transformadores de tensin y de corriente e indica

    para cada uno de ellos sus relaciones de transformacin

    - Transformador de tensin de distribucin: la relacin de transformacin de este es

    de 100kVA a 35 kV.

    - Transformador de pulsos: Es un transformador especial muy rpido que esta

    creado para funcionar por pulsos. Es muy verstil para controlar tensiones de

    220V.

    - Transformador de tensin subterrneos: la relacin de transformacin de este es

    de 400