transformador elevador

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Transformador elevador Cuando el arrollamiento secundario tiene ms vueltas que el arrollamiento primario (N2 > N1), la tensin del secundario es superior a la del primario (V2>V1), es decir, N2 : N1 es mayor que 1 (N2 : N1 > 1). Por lo tanto si N2 tiene el triple de vueltas que N1, la tensin en el secundario ser el triple que la tensin en el primario.

A la vez que elevador de tensin este transformador es "Reductor de Corriente".

Transformador reductor Cuando el arrollamiento secundario tiene menos vueltas que el arrollamiento primario (N2 < N1), se induce una tensin menor en el secundario de la que hay en el primario. En este caso N2 : N1 sera menor que 1 (N2 : N1 < 1).Ejemplo:

Por cada 9 espiras en N1 hay 1 espira en N2.

Esta formula se cumple para V1 y V2 eficaces. Como se ha visto, ha habido una reduccin muy grande.

A este tipo de transformador se le llama "Transformador Reductor" (de tensin se entiende). A la vez que reductor es elevador de corriente tambin.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOEl autotransformador puede ser considerado simultneamente como un caso particular del transformador o del bobinado con ncleo de hierro. Tiene un solo bobinado arrollado sobre el ncleo, pero dispone de cuatro bornes, dos para cada circuito, y por ello presenta puntos en comn con el transformador .En la prctica se emplean los autotransformadores en algunos casos en los que presenta ventajas econmicas, sea por su menor costo o su mayor eficiencia. Pero esos casos estn limitados a ciertos valores de la relacin de transformacin, como se ver en seguida. No obstante. es tan comn que se presente el uso de relaciones de transformacin prximas a la unidad, que corresponde dar a los autotransformadores la importancia que tienen, por haberla adquirido en la prctica de su gran difusin.Para estudiar su funcionamiento, haremos como con los transformadores, es decir, primero consideraremos el principio en que se basan, desde el punto de vista electromagntico, para obtener las relaciones entre las tensiones y las corrientes de sus secciones, ya que no se puede hablar de bobinados en plural. Y, tambin, haremos un estudio comparativo entre el autotransformador y el transformador de iguales condiciones de servicio.Ref: Francisco L. Singer, Transformadores Industriales, Neotcnica, Buenos Aires 1976.PERDIDAS Y RENDIMIENTOEl rendimiento es ms elevado cuando se realiza la conexin de autotransformador. Por ejemplo, si el rendimiento del transformador de 100 KVA a plena carga con factor de potencia unidad es 0.9825 cuando se conecta como transformador de dos circuitos, sus prdidas son:0.0175 x 100 / 0.9825 = 1.78 KW.Cuando se conecta como autotransformador, sus prdidas a plena carga siguen siendo 1.78 KW., pero estas prdidas son ahora solamente1.78 / 601.78 = 0.00296de la potencia de entrada. En consecuencia, su rendimiento a plena carga con factor de potencia unidad como autotransformador es 0.99704. casi perfecto!. En general el cociente entre en tanto por ciento o por uno de prdidas de un transformador dado conectado como autotransformador y sus prdidas como transformador ordinario de dos circuitos es el recproco del cociente entre las potencias nominales para estas conexiones. As, pues, por la ecuacin:Valor nominal como autotransformador / Valor nominal como transformador de dos circuitos = EH / (EH EX)Prdidas a plena carga en % del valor nominal del autotransformador / Prdidas a plena carga en % del valor nominal del transformador de dos circuitos = (EH EX)/ EHPor lo tanto, el ahorro de tamao y costo y el aumento del rendimiento cuando se utiliza un autotransformador en vez de un transformador de dos circuitos puede ser importante cuando.Ref: M.I.T., Circuitos Magnticos y Transformadores, Revert, Buenos Aires 1981Un autotransformador que nos presta igual servicio que un transformador, tiene menor potencia, luego podr ser ms pequeo, liviano y barato. La relacin entre ambas potencias es pequea para valores de k grandes. Es decir que, por lo que atae a la potencia en juego en el autotransformador, conviene utilizarlo para relaciones de transformacin del orden de la unidad. Para relaciones muy diferentes, las tensiones en los bobinados primario y secundario son muy distintas y se crean problemas de aislacin que pueden decidir la no conveniencia del autotransformador.Adems de la menor potencia necesaria, tenemos que sern menores las prdidas en el cobre, por circular en la seccin secundaria del bobinado una corriente reducida.Convendr el empleo del autotransformador en todos los casos que no se creen problemas de aislacin entre el circuito primario y secundario, pues la potencia necesaria es menor, an cuando la tensin primaria sea menor que la secundaria.

Autotransformadores.En contra de los que muchos creen, un autotransformador no necesariamente tiene que estar constituido de una nica bobina, puede llevar dos, tres o ms bobinas, todo depender de la clase de autotransformador de que se trate.Los autotransformadores por sus caractersticas tcnicas se usan, principalmente, cuando se desea transformar una tensin y la relacin de vueltas entre la bobina primaria y la bobina secundaria es casi 1. Pero tambin se suelen emplear para los arranques de motores y para regular las lneas de transmisin.Entre sus ventajas tenemos que destacar el bajo precio econmico frente a un transformador normal con idnticas especificaciones tcnicas. Esto en lo que se refiere a lo econmico, en cuanto al rendimiento propiamente dicho, hay que resear las siguientes ventajas:

1. Menos corriente. El autotransformador necesita menos cantidad de corriente para generar el flujo en el ncleo.

2. La potencia. El autotransformador genera ms potencia que un transformador normal de especificaciones similares.

3. Eficiencia. El autotransformador es ms eficiente (mejor rendimiento) que un transformador normal, con potencias parecidas.

En cuanto a los inconvenientes, cabe resear la prdida de aislamiento elctrico entre la tensin del primario y la tensin del secundario.Los autotransformadores se pueden utilizar del mismo modo que los transformadores convencionales, es decir, tienen las mismas utilidades. Asimismo, los transformadores convencionales o de dos bobinas se pueden convertir en autotransformadores si se conectan de determinadas formas, algo que veremos ms adelante.

Como podemos observar en el dibujo N1 y N2 representan el primario y el secundario del autotransformador, lo que no quiere decir que sean dos bobinas diferentes, como ya hemos explicado puede ser una sola bobina, dos o ms bobinas conectadas en serie sobre el mismo ncleo.Tambin podemos observar que entre el primario y el secundario existe una lnea comn 2-4, de aqu la desventaja de la prdida de aislamiento elctrico entre las dos tensiones (entrada y salida).La tensin E1 alimenta al primario y se utiliza de comn. Asimismo, la intensidad I0 es la que genera el flujo m. El valor del flujo m se mantendr constante, siempre y cuando se mantenga constante E1Por otro lado, tenemos que entre los puntos 3-4 hemos redefinido el secundario y, por tanto tenemos una tensin E2 cuya ecuacin ser, teniendo en cuenta la relacin de vueltas entre N1 y N2, la siguiente:

Ahora bien, si conectamos una carga Z, como sale en el siguiente grfico, obtendremos la intensidad I2:

Al existir una corriente I2 tiene que surgir, por compensacin, la corriente I1 . La corriente que circular por la carga ser I2-I1, adems la fuerza magnetomotriz generada por I1 tiene que ser opuesta e igual a la generada por I2-I1, asi que tenemos:

que reduciendo la ecuacin nos quedara:

Suponiendo de que se trate de un autotransformador ideal, es decir, que no tenga prdidas y que la corriente necesaria para provocar el flujo sea mnima, tendremos que las potencias de entrada y salida sern iguales:

TIPOS Y APLICACIONES DE TRANSFORMADORES

TRANSFORMADOR DE POTENCIADescripcin:Se utilizan para substransmisin y transmisin de energa elctrica en alta y media tensin. Son de aplicacin en subestaciones transformadoras, centrales de generacin y en grandes usuarios.

Caractersticas Generales:Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIONSe denomina transformadores de distribucin, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofsicos como trifsicos. Aunque la mayora de tales unidades estn proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaos de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones tpicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes pblicos, talleres y centros comerciales.A continuacin se detallan algunos tipos de transformadores de distribucin.

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 Secos Encapsulados en Resina EpoxiDescripcin:Se utilizan en interior para distribucin de energa elctrica en media tensin, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilizacin de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplica

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