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UNIVERSIDAD FERMIN TOROFACULTAD DE INGENIERIACABUDARE-LARAASIGNACION 5ANTONIO COLMENAREZC.I 16.402.024
FUNDAMENTO TEÓRICO QUE PERMITE VISUALIZAR EL CONCEPTO DE TRANSFORMADORDESCRIPCIÓN GENERAL UN TRANSFORMADOR ES UN DISPOSITIVO ELÉCTRICO ESTÁTICO QUE ESTÁ FORMADO DE DOS O MÁS DEVANADO Y UN NÚCLEO, QUE TRABAJAN BAJO EL PRINCIPIO DE INDUCTANCIA MUTUA ENTRE DOS O MÁS BOBINAS O CIRCUITOS ACOPLADOS INDUCTIVAMENTE. EN ESTE DISPOSITIVO SE PUEDE DIFERENCIAR EL BOBINADO PRIMARIO POR ESTAR CONECTADO A LA FUENTE DE CORRIENTE ALTERNA, Y EL BOBINADO SECUNDARIO POR SER EL CIRCUITO QUE SE CONECTA A LA CARGA, DEPENDIENDO DE SU GRADO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO, SE TRANSFIERE ENERGÍA DEL PRIMARIO AL SECUNDARIO, SI LOS DOS CIRCUITOS ESTÁN DÉBILMENTE ACOPLADO, COMO ES EL CASO DEL TRANSFORMADOR CON NÚCLEO DE AIRE, SÓLO SE TRANSFIERE UNA PEQUEÑA CANTIDAD DE ENERGÍA DEL PRIMARIO AL SECUNDARIO. SI EL TRANSFORMADOR POSEE UN NÚCLEO COMÚN DE HIERRO, ESTÁ FUERTEMENTE ACOPLADO, EN ESTE CASO TODA LA ENERGÍA QUE RECUBRE EL PRIMARIO DEL SUMINISTRO SE TRANSFIERE POR ACCIÓN AL SECUNDARIO.
TIPOS DE TRANSFORMADORES 1POR EL TIPO DE NÚCLEO NÚCLEO ABIERTO.- LA TRAYECTORIA MAGNÉTICA ESTA DADA A TRAVÉS DEL AIRE, QUE EN ESTE CASO CONSTITUYE SU NÚCLEO. COMO LA TRAYECTORIA DEL AIRE SE OPONE AL CAMPO MAGNÉTICO, LA INTERACCIÓN O ENCADENAMIENTO ESTÁ DEBILITADA, ES POR ESTA RAZÓN QUE LOS TRANSFORMADORES DE NÚCLEO ABIERTO SON INEFICIENTES Y NUNCA SE USAN PARA LA TRANSMISIÓN DE POTENCIA. NÚCLEO CERRADO.- MEJORA LA EFICIENCIA DEL TRANSFORMADOR OFRECIENDO MÁS TRAYECTORIA DE HIERRO Y MENOS TRAYECTORIA DE AIRE PARA EL CAMPO MAGNÉTICO, INCREMENTANDO ASÍ EL ENCADENAMIENTO O ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO. NÚCLEO ACORAZADO.- INCREMENTA MÁS EL ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO Y POR CONSIGUIENTE LA EFICIENCIA DEL TRANSFORMADOR PORQUE PROPORCIONA DOS TRAYECTORIAS MAGNÉTICAS EN PARALELO PARA EL CAMPO MAGNÉTICO.
POR SU APLICACIÓN ELEVADOR.- TRANSFORMADOR EN EL CUAL EL NÚMERO DE VUELTAS DEL SECUNDARIO ES MAYOR QUE EL NÚMERO DE VUELTAS DEL PRIMARIO. ADEMÁS LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ES DESDE LA FUENTE DEL CIRCUITO DE MENOR TENSIÓN HASTA UN CIRCUITO DE MAYOR TENSIÓN.REDUCTOR.- TRANSFORMADOR EN EL CUAL EL NÚMERO DE VUELTAS DEL SECUNDARIO ES MENOR QUE EL NÚMERO DEVUELTAS DEL PRIMARIO. ADEMÁS LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ES DESDE LA FUENTE DEL CIRCUITO DE MAYOR TENSIÓN HASTA UN CIRCUITO DE MENOR TENSIÓN. AUTOTRANSFORMADOR.- TRANSFORMADOR DE VARIOS DEVANADOS CONECTADOS DE TAL FORMA QUE TIENE UN DEVANADO COMÚN PARA AMBOS BOBINADOS PRIMARIO Y SECUNDARIO, CON LOS CUALES SE CONECTA EL TRANSFORMADOR.  CORRIENTE CONSTANTE.- UN TRANSFORMADOR QUE MANTIENE CONSTANTE UNA CORRIENTE APROXIMADA A UN CIRCUITO SECUNDARIO. E. VOLTAJE CONSTANTE.- UN TRANSFORMADOR QUE MANTIENE UN VOLTAJE PROPORCIONAL CONSTANTE APROXIMADO SOBRE EL RANGO DE CERO HASTA EL VOLTAJE DE SALIDA.
BASADOS EN EL FENÓMENO DE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Y ESTÁN CONSTITUIDOS, EN SUS FORMAS MAS SIMPLES, POR DOS BOBINAS DEVANADAS SOBRE UN NÚCLEO SERÁ DE HIERRO DULCE O HIERRO SILICIO. LAS BOBINAS O DEVANADOS SE DENOMINAN PRIMARIO Y SECUNDARIOS , SEGÚN CORRESPONDA ALA ENTRADA O SALIDA DEL SISTEMA EN CUESTIÓN RESPECTIVAMENTE. TAMBIÉN EXISTEN TRANSFORMADORES DEVANADOS, PUEDE EXISTIR UN TERCIARIO DE MENOR TENCIÓN QUE EL SECUNDARIO.
POR SU CAPACIDAD DE DISTRIBUCIÓN.- ES UN TRANSFORMADOR QUE TRANSFIERE ENERGÍA ELÉCTRICA DESDE UN CIRCUITO DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIO A UN CIRCUITO DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIO O DE SERVICIO AL CONSUMIDOR. USUALMENTE VAN DESDE LOS 5 HASTA 500 KVA. DE POTENCIA.- ES UN TRANSFORMADOR QUE TRANSFIERE ENERGÍA ELÉCTRICA ENTRE CUALQUIER PARTE DEL CIRCUITO ENTRE EL GENERADOR Y EL CIRCUITO PRIMARIO DE DISTRIBUCIÓN. USUALMENTE MAYORES DE 500 KVA.
LA RELACIÓN ENTRE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCTORA (EP),LA APLICADA DEVANADO PRIMARIO Y LA FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA (ES) LA OBTENIDA EN EL SECUNDARIO, ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL NUMERO DE ESPIRA DE LOS DEVANADOS PRIMARIO (NP) Y SECUNDARIO (NS).
APLICACIÓN DE TRANSFORMADORES SU UTILIDAD PARA EL TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA A LARGA DISTANCIA, AL PODER EFECTUARSE EL TRANSPORTE A ALTAS TENSIONES Y PEQUEÑAS INTENSIDADES Y POR TANTO PEQUEÑAS INTENSIDADES PERDIDAS.
TRANSFORMADOR IDEALUN TRANSFORMADOR IDEAL ES UN ARTEFACTO SIN PÉRDIDAS, CON UNA BOBINA DE ENTRADA Y UNA BOBINA DE SALIDA. LAS RELACIONES ENTRE LOS VOLTAJES DE ENTRADA Y DE SALIDA, Y ENTRE LA CORRIENTE DE ENTRADA Y DE SALIDA, SE ESTABLECE MEDIANTE DOS ECUACIONES SENCILLAS. EN EL TRANSFORMADOR QUE SE MUESTRA TIENE NP ESPIRAS DE ALAMBRE SOBRE SU LADO PRIMARIO Y NS DE ESPIRAS DE ALAMBRE EN SU LADO SECUNDARIO. LA RELACIÓN ENTRE EL VOLTAJE VP(T) APLICADO AL LADO PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR Y EL VOLTAJE VS(T) INDUCIDO SOBRE SU LADO SECUNDARIO ESVP(T) / VS(T) = NP / NS = A
EN DONDE A SE DEFINE COMO LA RELACIÓN DE ESPIRAS DEL TRANSFORMADORA = NP / NSLA RELACIÓN ENTRE LA CORRIENTE IP(T) QUE FLUYE EN EL LADO PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR Y LA CORRIENTE IS(T) QUE FLUYE HACIA FUERA DEL LADO SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR ESNP * IP(T) = NS * IS(T)IP(T) / IS(T) = 1 / AEN TÉRMINOS DE CANTIDADES FASORIALES, ESTAS ECUACIONES SONVP / VS = AIP / IS = 1 / A
NÓTESE QUE EL ÁNGULO DE LA FASE DE VP ES EL MISMO QUE EL ÁNGULO DE VS Y LA FASE DEL ÁNGULO IP ES LA MISMA QUE LA FASE DEL ÁNGULO DE IS. LA RELACIÓN DE ESPIRAS DEL TRANSFORMADOR IDEAL AFECTA LAS MAGNITUDES DE LOS VOLTAJES Y CORRIENTES, PERO NO SUS ÁNGULOS. LAS ECUACIONES ANTERIORES DESCRIBEN LA RELACIÓN ENTRE LAS MAGNITUDES Y LOS ÁNGULOS DE LOS VOLTAJES Y LAS CORRIENTES SOBRE LOS LADOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS DEL TRANSFORMADOR, PERO DEJAN UNA PREGUNTA SIN RESPUESTA: DADO QUE EL VOLTAJE DEL CIRCUITO PRIMARIO ES POSITIVO EN UN EXTREMO ESPECIFICO DE LA ESPIRA, ¿CUÁL SERIA LA POLARIDAD DEL VOLTAJE DEL CIRCUITO SECUNDARIO?.
EN LOS TRANSFORMADORES REALES SERIA POSIBLE DECIR LA POLARIDAD SECUNDARIA, SOLO SI EL TRANSFORMADOR ESTUVIERA ABIERTO Y SUS BOBINAS EXAMINADAS. PARA EVITAR ESTO, LOS TRANSFORMADORES USAN LA CONVECCIÓN DE PUNTOS. LOS PUNTOS QUE APARECEN EN UN EXTREMO DE CADA BOBINA EN LA FIGURA1 MUESTRAN LA POLARIDAD DEL VOLTAJE Y LA CORRIENTE SOBRE EL LADO SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR. LA RELACIÓN ES COMO SIGUE:1.- SI EL VOLTAJE PRIMARIO ES POSITIVO EN EL EXTREMO PUNTEADO DE LA BOBINA CON RESPECTO AL EXTREMO NO PUNTEADO, ENTONCES EL VOLTAJE SECUNDARIO SERÁ TAMBIÉN POSITIVO EN EL EXTREMO PUNTEADO. LAS POLARIDADES DE VOLTAJE SON LAS MISMAS CON RESPECTO AL PUNTEADO EN CADA LADO DEL NÚCLEO.2.- SI LA CORRIENTE PRIMARIA DEL TRANSFORMADOR FLUYE HACIA DENTRO DEL EXTREMO PUNTEADO DE LA BOBINA PRIMARIA, LA CORRIENTE SECUNDARIA FLUIRÁ HACÍA AFUERA DEL EXTREMO PUNTEADO DE LA BOBINA SECUNDARIA.
POTENCIA EN UN TRANSFORMADOR IDEALLA POTENCIA SUMINISTRADA AL TRANSFORMADOR POR EL CIRCUITO PRIMARIO SE EXPRESA POR MEDIO DE LA ECUACIÓNPENT = VP * IP * COS Ð PEN DONDE Ð P ES EL ÁNGULO ENTRE EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE SECUNDARIA. LA POTENCIA QUE EL CIRCUITO SECUNDARIO SUMINISTRA A SUS CARGAS SE ESTABLECE POR LA ECUACIÓN:PSAL = VS * IS * COS Ð SEN DONDE Ð S ES EL ÁNGULO ENTRE EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE SECUNDARIOS. PUESTO QUE LOS ÁNGULOS ENTRE EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE NO SE AFECTAN EN UN TRANSFORMADOR IDEAL, Ð P=Ð S=Ð . LAS BOBINAS PRIMARIA Y SECUNDARIA DE UN TRANSFORMADOR IDEAL TIENEN EL MISMO FACTOR DE POTENCIA.¿CÓMO SE COMPARA LA POTENCIA QUE VA AL CIRCUITO PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR IDEAL, CON LA POTENCIA QUE SALE POR EL OTRO LADO?
ES POSIBLE AVERIGUARLO POR MEDIO DE LAS ECUACIONES DE VOLTAJE Y CORRIENTE. LA POTENCIA QUE SALE DE UN TRANSFORMADOR ES:PSAL = VS *IS* COS ÐAPLICANDO LAS ECUACIONES DE RELACIÓN DE ESPIRAS NOS RESULTA VS = VP / A Y   IS = A * IP ASÍ QUEPSAL = (VP/A) * A * IP * COS ÐPSAL = VP * IP * COS Ð = PENTDE DONDE, LA POTENCIA DE SALIDA DE UN TRANSFORMADOR IDEAL ES IGUAL A SU POTENCIA DE ENTRADA.LA MISMA RELACIÓN SE APLICA A LA POTENCIA REACTIVA Q Y LA POTENCIA APARENTE S.QENT = VP *IP *SEN Ð = VS *IS *SEN Ð = QSALSENT = VP *IP = VS *IS = SSAL
MODELO MATEMÁTICO GENERAL DEL TRANSFORMADOR IDEAL EN FUNCIÓN DE LAS F.E.M INDUCIDAS, QUE EN ESTE CASO SON IGUALES A LOS VOLTAJES MEDIOS MEDIDOS EN LAS TERMINALES DEL TRANSFORMADOR:DONDE: A1=ÁREA DE LA SECCIÓN RECTA DEL NÚCLEO DEL PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR.A2= ÁREA DE LA SECCIÓN RECTA DEL NÚCLEO DEL SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR.N1=NÚMERO DE VUELTAS DEL PRIMARIO.N2=NÚMERO DE VUELTAS DEL SECUNDARIOSABEMOS QUE EN TODO TRANSFORMADOR IDEAL LA POTENCIA EN EL PRIMARIO ES IGUAL A LA POTENCIA EN ES SECUNDARIO, O SEA QUE:P1=P2DONDE: P1= ES LA POTENCIA EN EL PRIMARIO O DE ENTRADA.P2= ES LA POTENCIA EN EL SECUNDARIO O DE SALIDA.PERO  					 P1=V1I1  	Y  	  P2=V2I2
SUSTITUYENDO SE OBTIENE:V1I1=V2I2SIENDO:  	I1= LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE CIRCULANDO EN EL PRIMARIOI2= LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE EN EL SECUNDARIO.- CUANDO N1=N2 Y A1≠A2 SE TIENE:2.- CUANDO A1=A2 Y N1≠N2 SE TIENE:NOTA: CUANDO V1<V2 SE TIENE EL CASO DE UN TRANSFORMADOR ELEVADOR.CUANDO V1>V2 SE TIENE EL CASO DE UN TRANSFORMADOR REDUCTOR.
INDUCTANCIA MUTUACUANDO DOS BOBINAS SE ENCUENTRAN DENTRO DEL ALCANCE MAGNÉTICO, UNA DE LA OTRA, DE TAL MODO QUE EL DE LAS LINEAD DE FUERZA SE ENLAZAN CON EL DEVANADO DE LA SEGUNDA, SE LLAMA ACOPLAMIENTO, Y SI TODAS LAS LÍNEAS DE LA UNA ATRAVIESAN A LAS VUELTAS DEL DEVANADO DE LA OTRA, TENDREMOS UNACOPLAMIENTO UNITARIO. PUEDEN EXISTIR DIVERSOS PORCENTAJES DE ACOPLAMIENTO, DEBIDO A LA POSICIÓN MECÁNICA DE LAS BOBINAS.
UNA BOBINA CUYA CORRIENTE VARÍA CON UNA RAPIDEZ DE 2 A/SEG SEENCUENTRA CERCA DE OTRA A LA CUAL LE INDUCE UNA FEM DE 12 MILIVOLTS.CALCULAR EL VALOR DE LA INDUCCIÓN MUTUA DE LAS DOS BOBINAS.DATOS FÓRMULAS∆I/∆T=2 A/SEG               Ε=12X10-3VM:?VM=?SOLUCION:
TRANSFORMADOR DE NÚCLEO DE AIREEN APLICACIONES DE ALTA FRECUENCIA SE EMPLEAN BOBINADOS SOBRE UN CARRETE SIN NÚCLEO O CON UN PEQUEÑO CILINDRO DE FERRITA QUE SE INTRODUCE MÁS O MENOS EN EL CARRETE, PARA AJUSTAR SU INDUCTANCIA.
TRANSFORMADOR PIEZOELÉCTRICOPARA CIERTAS APLICACIONES HAN APARECIDO EN EL MERCADO TRANSFORMADORES QUE NO ESTÁN BASADOS EN EL FLUJO MAGNÉTICO PARA TRANSPORTAR LA ENERGÍA ENTRE EL PRIMARIO Y EL SECUNDARIO, SINO QUE SE EMPLEAN VIBRACIONES MECÁNICAS EN UN CRISTAL PIEZOELÉCTRICO. TIENEN LA VENTAJA DE SER MUY PLANOS Y FUNCIONAR BIEN A FRECUENCIAS ELEVADAS. SE USAN EN ALGUNOS CONVERTIDORES DE TENSIÓN PARA ALIMENTAR LOS FLUORESCENTES DEL BACKLIGHT DE ORDENADORES PORTÁTILES.
SEGÚN EL TIPO DE NÚCLEOLOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS PUEDEN SER CONSTRUIDOS MEDIANTE LA UNIÓN DE 3 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS CONOCIDO COMO LOS BANCOS DE TRANSFORMADORES. ESTE TIPO DE CONEXIÓN SERIA MUY ÚTIL EN EL CASO DE QUE SE DESEE TENER UN TRANSFORMADOR MONOFÁSICO DE REPUESTO PARA LOS CASOS DE AVERÍAS, PERO LA REALIDAD ES QUE LOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS RESULTAN MÁS ECONÓMICOS, ES DECIR, UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO ES MÁS BARATO QUE TRES TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS. ADEMÁS, ESTA LA RELACIÓN DE TAMAÑO, UN ÚNICO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO SIEMPRE SERÁ MÁS PEQUEÑO QUE UN BANCO DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS. SEGÚN EL TIPO DE NÚCLEO SE MOCIONARÁ LOS 3 SIGUIENTE TRANSFORMADORES.
TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO NÚCLEOLOS DEVANADOS RODEAN AL NÚCLEO. ÉSTE ESTÁ CONSTITUIDO POR LÁMINAS RECTANGULARES O EN FORMA DE L QUE SE ENSAMBLAN Y SOLAPAN ALTERNATIVAMENTE EN CAPAS ADYACENTES. EN ESTE TIPO DE TRANSFORMADORES EXISTEN TRES NÚCLEOS UNIDOS POR SUS PARTES SUPERIOR E INFERIOR MEDIANTE UN YUGO Y SOBRE CADA NÚCLEO SE DEVANAN EL PRIMARIO Y EL SECUNDARIO DE CADA FASE. ESTE DISPOSITIVO ES POSIBLE PORQUE, EN TODO MOMENTO, LA SUMA DE LOS FLUJOS ES NULA.
TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO NÚCLEOLOS DEVANADOS RODEAN AL NÚCLEO. ÉSTE ESTÁ CONSTITUIDO POR LÁMINAS RECTANGULARES O EN FORMA DE L QUE SE ENSAMBLAN Y SOLAPAN ALTERNATIVAMENTE EN CAPAS ADYACENTES. EN ESTE TIPO DE TRANSFORMADORES EXISTEN TRES NÚCLEOS UNIDOS POR SUS PARTES SUPERIOR E INFERIOR MEDIANTE UN YUGO Y SOBRE CADA NÚCLEO SE DEVANAN EL PRIMARIO Y EL SECUNDARIO DE CADA FASE. ESTE DISPOSITIVO ES POSIBLE PORQUE, EN TODO MOMENTO, LA SUMA DE LOS FLUJOS ES NULA.
TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO ACORAZADOAL IGUAL QUE EN EL TRANSFORMADOR MONOFÁSICO EL NÚCLEO RODEA AL DEVANADO. LA DIFERENCIA DE UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO NÚCLEO Y DE OTRO DE TIPO ACORAZADO, ESTA EN QUE EN UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO ACORAZADO LAS TENSIONES ESTÁN MENOS DISTORSIONADAS EN LAS SALIDAS DE LAS FASES. LO CUAL HACE MEJOR AL TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO ACORAZADO.
TRANSFORMADOR DE NÚCLEO DISTRIBUIDOPOSEE UN NÚCLEO CENTRAL Y CUATRO RAMAS EXTERIORES. SE DENOMINA TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN, GENERALMENTE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIAS IGUALES O INFERIORES A 500 KVA Y DE TENSIONES IGUALES O INFERIORES A 67 000 V, TANTO MONOFÁSICOS COMO TRIFÁSICOS. LLA MAYORÍA DE TALES UNIDADES ESTÁN PROYECTADAS PARA MONTAJE SOBRE POSTES, ALGUNOS DE LOS TAMAÑOS DE POTENCIA SUPERIORES, POR ENCIMA DE LAS CLASES DE 18 KV, SE CONSTRUYEN PARA MONTAJE EN ESTACIONES O EN PLATAFORMAS.CONEXIONES DE LOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS.EN LOS SISTEMAS POLIFÁSICOS, SE ENTIENDE POR CONEXIÓN LA FORMA DE ENLAZAR ENTRE SÍ LOS ARROLLAMIENTOS DE LAS DISTINTAS FASES. EN TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS LOS ARROLLAMIENTOS PUEDEN ESTAR MONTADOS DE LAS SIGUIENTES FORMAS:A) CONEXIÓN ABIERTA (III)B) CONEXIÓN EN TRIÁNGULO (D)C) CONEXIÓN EN ESTRELLA (Y)D) CONEXIÓN EN ZIGZAG (Z)
Antonio colmenarez asignacion 5
MÉTODO DE CONVECCIÓN DE PUNTOS DEBIDO A QUE EN LA INDUCTANCIA MUTUA SE RELACIONAN CUATRO TERMINALES LA ELECCIÓN DEL SIGNO EN EL VOLTAJE NO SE PUEDE HACER TOMÁNDOLO COMO UN INDUCTOR SIMPLE; PARA ESTO ES NECESARIO USAR LA CONVENCIÓN DE LOS PUNTOS LA CUAL USA UN PUNTO GRANDE QUE SE COLOCA EN CADA UNO DE LOS EXTREMOS DE LAS BOBINAS ACOPLADAS. EL VOLTAJE QUE SE PRODUCE EN LA SEGUNDA BOBINA AL ENTRAR UNA CORRIENTE POR LA TERMINAL DEL PUNTO EN LA PRIMERA BOBINA , SE TOMA CON REFERENCIA POSITIVA EN LA TERMINAL PUNTEADA DE LA SEGUNDA BOBINA , DE LA MISMA FORMA UNA CORRIENTE QUE ENTRA POR LA TERMINAL NO PUNTEADA DE UNA BOBINA PROPORCIONA UN VOLTAJE CON REFERENCIA POSITIVO EN LA TERMINAL NO PUNTEADA DE LA OTRA BOBINA. 
MÉTODO DE CONVECCIÓN DE PUNTOS (EJEMPLO)PARA ESTE CIRCUITO SE DESEA ENCONTRAR EL VOLTAJE VX:SABIENDO QUE:
SE DETERMINAN LAS CORRIENTES DE MALLA I1 E I2 Y SE APLICA LVK A CADA MALLA.CON LA CORRECTA UTILIZACIÓN DE LA CONVENCIÓN DE LOS PUNTOS SE PUEDEN ESCRIBIR LAS ECUACIONES DE MALLA:RESOLVIENDO ESTE SISTEMA DE ECUACIONES DE LA FORMA:SE OBTIENE:EL VOLTAJE BUSCADO ES IGUAL A:
SI UN TRANSFORMADOR TIENE 20,000 VUELTAS EN EL DEVANADO PRIMARIO Y 5,000 VUELTAS EN EL SECUNDARIO, Y SE LE APLICA UN VOLTAJE DE CA DE 120 VOLTS EN EL PRIMARIO ¿CUÁL ES EL VOLTAJE OBTENIDO EN EL SECUNDARIO? DATOS:     NP = 20,000     NS =   5,000     VP = 120 VCA     VS = ? FORMULA: DESPEJE DE VS SUSTITUCIÓN: EL VOLTAJE OBTENIDO EN EL SECUNDARIO ES DE 30 VCA
SI POR EL DEVANADO PRIMARIO DEL  TRANSFORMADOR DE 2,000 VUELTAS CIRCULA UNA CORRIENTE DE  5A Y EL SECUNDARIO CONSTA DE 10,000 VUELTAS ¿QUÉ CORRIENTE CIRCULARA POR EL SECUNDARIO? DATOS:   NP =   2,000     NS = 10,000     IP =  5 A.     IS =  ? FORMULA: DESPEJE DE IS: SUSTITUCIÓN:  LA CORRIENTE QUE CIRCULA EN EL SECUNDARIO ES DE 1 A
SI EN EL DEVANADO PRIMARIO DE UN TRANSFORMADOR CIRCULA UNA CORRIENTE DE 0.5 A CON UN VOLTAJE DE 120 VCA, QUE CORRIENTE NOS ENTREGA EN EL DEVANADO SECUNDARIO SI ESTE NOS DA UN VOLTAJE DE 24 VCA. DATOS:   VP = 120 VCA.   IP  = 0.5 A.   VS =  24 VCA.   IS  =  ? FORMULA: DESPEJE: SUSTITUCIÓN: RESULTADO: LA CORRIENTE QUE CIRCULA EN EL DEVANADO SECUNDARIO ES DE 2.5 A
HALLAR LA POTENCIA DEL PRIMARIO Y SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR DEL EJEMPLO TRES. DATOS: VP = 120 VCA. VS =   24 VCA.  IP  =    0.5 A.  IS  =    2.5 A. FORMULA. PP = PSVP · IP = VS · IS  SUSTITUCIÓN:  (120 VCA) (0.5 A) = (24 VCA) (2.5 A) 60 W = 60 W  POTENCIA DEL DEVANADO SECUNDARIO ES IGUAL A LA POTENCIA DEL PRIMARIO SECUNDARIO.

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  • 1. UNIVERSIDAD FERMIN TOROFACULTAD DE INGENIERIACABUDARE-LARAASIGNACION 5ANTONIO COLMENAREZC.I 16.402.024
  • 2. FUNDAMENTO TEÓRICO QUE PERMITE VISUALIZAR EL CONCEPTO DE TRANSFORMADORDESCRIPCIÓN GENERAL UN TRANSFORMADOR ES UN DISPOSITIVO ELÉCTRICO ESTÁTICO QUE ESTÁ FORMADO DE DOS O MÁS DEVANADO Y UN NÚCLEO, QUE TRABAJAN BAJO EL PRINCIPIO DE INDUCTANCIA MUTUA ENTRE DOS O MÁS BOBINAS O CIRCUITOS ACOPLADOS INDUCTIVAMENTE. EN ESTE DISPOSITIVO SE PUEDE DIFERENCIAR EL BOBINADO PRIMARIO POR ESTAR CONECTADO A LA FUENTE DE CORRIENTE ALTERNA, Y EL BOBINADO SECUNDARIO POR SER EL CIRCUITO QUE SE CONECTA A LA CARGA, DEPENDIENDO DE SU GRADO DE ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO, SE TRANSFIERE ENERGÍA DEL PRIMARIO AL SECUNDARIO, SI LOS DOS CIRCUITOS ESTÁN DÉBILMENTE ACOPLADO, COMO ES EL CASO DEL TRANSFORMADOR CON NÚCLEO DE AIRE, SÓLO SE TRANSFIERE UNA PEQUEÑA CANTIDAD DE ENERGÍA DEL PRIMARIO AL SECUNDARIO. SI EL TRANSFORMADOR POSEE UN NÚCLEO COMÚN DE HIERRO, ESTÁ FUERTEMENTE ACOPLADO, EN ESTE CASO TODA LA ENERGÍA QUE RECUBRE EL PRIMARIO DEL SUMINISTRO SE TRANSFIERE POR ACCIÓN AL SECUNDARIO.
  • 3. TIPOS DE TRANSFORMADORES 1POR EL TIPO DE NÚCLEO NÚCLEO ABIERTO.- LA TRAYECTORIA MAGNÉTICA ESTA DADA A TRAVÉS DEL AIRE, QUE EN ESTE CASO CONSTITUYE SU NÚCLEO. COMO LA TRAYECTORIA DEL AIRE SE OPONE AL CAMPO MAGNÉTICO, LA INTERACCIÓN O ENCADENAMIENTO ESTÁ DEBILITADA, ES POR ESTA RAZÓN QUE LOS TRANSFORMADORES DE NÚCLEO ABIERTO SON INEFICIENTES Y NUNCA SE USAN PARA LA TRANSMISIÓN DE POTENCIA. NÚCLEO CERRADO.- MEJORA LA EFICIENCIA DEL TRANSFORMADOR OFRECIENDO MÁS TRAYECTORIA DE HIERRO Y MENOS TRAYECTORIA DE AIRE PARA EL CAMPO MAGNÉTICO, INCREMENTANDO ASÍ EL ENCADENAMIENTO O ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO. NÚCLEO ACORAZADO.- INCREMENTA MÁS EL ACOPLAMIENTO MAGNÉTICO Y POR CONSIGUIENTE LA EFICIENCIA DEL TRANSFORMADOR PORQUE PROPORCIONA DOS TRAYECTORIAS MAGNÉTICAS EN PARALELO PARA EL CAMPO MAGNÉTICO.
  • 4. POR SU APLICACIÓN ELEVADOR.- TRANSFORMADOR EN EL CUAL EL NÚMERO DE VUELTAS DEL SECUNDARIO ES MAYOR QUE EL NÚMERO DE VUELTAS DEL PRIMARIO. ADEMÁS LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ES DESDE LA FUENTE DEL CIRCUITO DE MENOR TENSIÓN HASTA UN CIRCUITO DE MAYOR TENSIÓN.REDUCTOR.- TRANSFORMADOR EN EL CUAL EL NÚMERO DE VUELTAS DEL SECUNDARIO ES MENOR QUE EL NÚMERO DEVUELTAS DEL PRIMARIO. ADEMÁS LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ES DESDE LA FUENTE DEL CIRCUITO DE MAYOR TENSIÓN HASTA UN CIRCUITO DE MENOR TENSIÓN. AUTOTRANSFORMADOR.- TRANSFORMADOR DE VARIOS DEVANADOS CONECTADOS DE TAL FORMA QUE TIENE UN DEVANADO COMÚN PARA AMBOS BOBINADOS PRIMARIO Y SECUNDARIO, CON LOS CUALES SE CONECTA EL TRANSFORMADOR. CORRIENTE CONSTANTE.- UN TRANSFORMADOR QUE MANTIENE CONSTANTE UNA CORRIENTE APROXIMADA A UN CIRCUITO SECUNDARIO. E. VOLTAJE CONSTANTE.- UN TRANSFORMADOR QUE MANTIENE UN VOLTAJE PROPORCIONAL CONSTANTE APROXIMADO SOBRE EL RANGO DE CERO HASTA EL VOLTAJE DE SALIDA.
  • 5. BASADOS EN EL FENÓMENO DE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA Y ESTÁN CONSTITUIDOS, EN SUS FORMAS MAS SIMPLES, POR DOS BOBINAS DEVANADAS SOBRE UN NÚCLEO SERÁ DE HIERRO DULCE O HIERRO SILICIO. LAS BOBINAS O DEVANADOS SE DENOMINAN PRIMARIO Y SECUNDARIOS , SEGÚN CORRESPONDA ALA ENTRADA O SALIDA DEL SISTEMA EN CUESTIÓN RESPECTIVAMENTE. TAMBIÉN EXISTEN TRANSFORMADORES DEVANADOS, PUEDE EXISTIR UN TERCIARIO DE MENOR TENCIÓN QUE EL SECUNDARIO.
  • 6. POR SU CAPACIDAD DE DISTRIBUCIÓN.- ES UN TRANSFORMADOR QUE TRANSFIERE ENERGÍA ELÉCTRICA DESDE UN CIRCUITO DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIO A UN CIRCUITO DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIO O DE SERVICIO AL CONSUMIDOR. USUALMENTE VAN DESDE LOS 5 HASTA 500 KVA. DE POTENCIA.- ES UN TRANSFORMADOR QUE TRANSFIERE ENERGÍA ELÉCTRICA ENTRE CUALQUIER PARTE DEL CIRCUITO ENTRE EL GENERADOR Y EL CIRCUITO PRIMARIO DE DISTRIBUCIÓN. USUALMENTE MAYORES DE 500 KVA.
  • 7. LA RELACIÓN ENTRE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCTORA (EP),LA APLICADA DEVANADO PRIMARIO Y LA FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA (ES) LA OBTENIDA EN EL SECUNDARIO, ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL NUMERO DE ESPIRA DE LOS DEVANADOS PRIMARIO (NP) Y SECUNDARIO (NS).
  • 8. APLICACIÓN DE TRANSFORMADORES SU UTILIDAD PARA EL TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA A LARGA DISTANCIA, AL PODER EFECTUARSE EL TRANSPORTE A ALTAS TENSIONES Y PEQUEÑAS INTENSIDADES Y POR TANTO PEQUEÑAS INTENSIDADES PERDIDAS.
  • 9. TRANSFORMADOR IDEALUN TRANSFORMADOR IDEAL ES UN ARTEFACTO SIN PÉRDIDAS, CON UNA BOBINA DE ENTRADA Y UNA BOBINA DE SALIDA. LAS RELACIONES ENTRE LOS VOLTAJES DE ENTRADA Y DE SALIDA, Y ENTRE LA CORRIENTE DE ENTRADA Y DE SALIDA, SE ESTABLECE MEDIANTE DOS ECUACIONES SENCILLAS. EN EL TRANSFORMADOR QUE SE MUESTRA TIENE NP ESPIRAS DE ALAMBRE SOBRE SU LADO PRIMARIO Y NS DE ESPIRAS DE ALAMBRE EN SU LADO SECUNDARIO. LA RELACIÓN ENTRE EL VOLTAJE VP(T) APLICADO AL LADO PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR Y EL VOLTAJE VS(T) INDUCIDO SOBRE SU LADO SECUNDARIO ESVP(T) / VS(T) = NP / NS = A
  • 10. EN DONDE A SE DEFINE COMO LA RELACIÓN DE ESPIRAS DEL TRANSFORMADORA = NP / NSLA RELACIÓN ENTRE LA CORRIENTE IP(T) QUE FLUYE EN EL LADO PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR Y LA CORRIENTE IS(T) QUE FLUYE HACIA FUERA DEL LADO SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR ESNP * IP(T) = NS * IS(T)IP(T) / IS(T) = 1 / AEN TÉRMINOS DE CANTIDADES FASORIALES, ESTAS ECUACIONES SONVP / VS = AIP / IS = 1 / A
  • 11. NÓTESE QUE EL ÁNGULO DE LA FASE DE VP ES EL MISMO QUE EL ÁNGULO DE VS Y LA FASE DEL ÁNGULO IP ES LA MISMA QUE LA FASE DEL ÁNGULO DE IS. LA RELACIÓN DE ESPIRAS DEL TRANSFORMADOR IDEAL AFECTA LAS MAGNITUDES DE LOS VOLTAJES Y CORRIENTES, PERO NO SUS ÁNGULOS. LAS ECUACIONES ANTERIORES DESCRIBEN LA RELACIÓN ENTRE LAS MAGNITUDES Y LOS ÁNGULOS DE LOS VOLTAJES Y LAS CORRIENTES SOBRE LOS LADOS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS DEL TRANSFORMADOR, PERO DEJAN UNA PREGUNTA SIN RESPUESTA: DADO QUE EL VOLTAJE DEL CIRCUITO PRIMARIO ES POSITIVO EN UN EXTREMO ESPECIFICO DE LA ESPIRA, ¿CUÁL SERIA LA POLARIDAD DEL VOLTAJE DEL CIRCUITO SECUNDARIO?.
  • 12. EN LOS TRANSFORMADORES REALES SERIA POSIBLE DECIR LA POLARIDAD SECUNDARIA, SOLO SI EL TRANSFORMADOR ESTUVIERA ABIERTO Y SUS BOBINAS EXAMINADAS. PARA EVITAR ESTO, LOS TRANSFORMADORES USAN LA CONVECCIÓN DE PUNTOS. LOS PUNTOS QUE APARECEN EN UN EXTREMO DE CADA BOBINA EN LA FIGURA1 MUESTRAN LA POLARIDAD DEL VOLTAJE Y LA CORRIENTE SOBRE EL LADO SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR. LA RELACIÓN ES COMO SIGUE:1.- SI EL VOLTAJE PRIMARIO ES POSITIVO EN EL EXTREMO PUNTEADO DE LA BOBINA CON RESPECTO AL EXTREMO NO PUNTEADO, ENTONCES EL VOLTAJE SECUNDARIO SERÁ TAMBIÉN POSITIVO EN EL EXTREMO PUNTEADO. LAS POLARIDADES DE VOLTAJE SON LAS MISMAS CON RESPECTO AL PUNTEADO EN CADA LADO DEL NÚCLEO.2.- SI LA CORRIENTE PRIMARIA DEL TRANSFORMADOR FLUYE HACIA DENTRO DEL EXTREMO PUNTEADO DE LA BOBINA PRIMARIA, LA CORRIENTE SECUNDARIA FLUIRÁ HACÍA AFUERA DEL EXTREMO PUNTEADO DE LA BOBINA SECUNDARIA.
  • 13. POTENCIA EN UN TRANSFORMADOR IDEALLA POTENCIA SUMINISTRADA AL TRANSFORMADOR POR EL CIRCUITO PRIMARIO SE EXPRESA POR MEDIO DE LA ECUACIÓNPENT = VP * IP * COS Ð PEN DONDE Ð P ES EL ÁNGULO ENTRE EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE SECUNDARIA. LA POTENCIA QUE EL CIRCUITO SECUNDARIO SUMINISTRA A SUS CARGAS SE ESTABLECE POR LA ECUACIÓN:PSAL = VS * IS * COS Ð SEN DONDE Ð S ES EL ÁNGULO ENTRE EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE SECUNDARIOS. PUESTO QUE LOS ÁNGULOS ENTRE EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE NO SE AFECTAN EN UN TRANSFORMADOR IDEAL, Ð P=Ð S=Ð . LAS BOBINAS PRIMARIA Y SECUNDARIA DE UN TRANSFORMADOR IDEAL TIENEN EL MISMO FACTOR DE POTENCIA.¿CÓMO SE COMPARA LA POTENCIA QUE VA AL CIRCUITO PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR IDEAL, CON LA POTENCIA QUE SALE POR EL OTRO LADO?
  • 14. ES POSIBLE AVERIGUARLO POR MEDIO DE LAS ECUACIONES DE VOLTAJE Y CORRIENTE. LA POTENCIA QUE SALE DE UN TRANSFORMADOR ES:PSAL = VS *IS* COS ÐAPLICANDO LAS ECUACIONES DE RELACIÓN DE ESPIRAS NOS RESULTA VS = VP / A Y   IS = A * IP ASÍ QUEPSAL = (VP/A) * A * IP * COS ÐPSAL = VP * IP * COS Ð = PENTDE DONDE, LA POTENCIA DE SALIDA DE UN TRANSFORMADOR IDEAL ES IGUAL A SU POTENCIA DE ENTRADA.LA MISMA RELACIÓN SE APLICA A LA POTENCIA REACTIVA Q Y LA POTENCIA APARENTE S.QENT = VP *IP *SEN Ð = VS *IS *SEN Ð = QSALSENT = VP *IP = VS *IS = SSAL
  • 15. MODELO MATEMÁTICO GENERAL DEL TRANSFORMADOR IDEAL EN FUNCIÓN DE LAS F.E.M INDUCIDAS, QUE EN ESTE CASO SON IGUALES A LOS VOLTAJES MEDIOS MEDIDOS EN LAS TERMINALES DEL TRANSFORMADOR:DONDE: A1=ÁREA DE LA SECCIÓN RECTA DEL NÚCLEO DEL PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR.A2= ÁREA DE LA SECCIÓN RECTA DEL NÚCLEO DEL SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR.N1=NÚMERO DE VUELTAS DEL PRIMARIO.N2=NÚMERO DE VUELTAS DEL SECUNDARIOSABEMOS QUE EN TODO TRANSFORMADOR IDEAL LA POTENCIA EN EL PRIMARIO ES IGUAL A LA POTENCIA EN ES SECUNDARIO, O SEA QUE:P1=P2DONDE: P1= ES LA POTENCIA EN EL PRIMARIO O DE ENTRADA.P2= ES LA POTENCIA EN EL SECUNDARIO O DE SALIDA.PERO P1=V1I1 Y P2=V2I2
  • 16. SUSTITUYENDO SE OBTIENE:V1I1=V2I2SIENDO: I1= LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE CIRCULANDO EN EL PRIMARIOI2= LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE EN EL SECUNDARIO.- CUANDO N1=N2 Y A1≠A2 SE TIENE:2.- CUANDO A1=A2 Y N1≠N2 SE TIENE:NOTA: CUANDO V1<V2 SE TIENE EL CASO DE UN TRANSFORMADOR ELEVADOR.CUANDO V1>V2 SE TIENE EL CASO DE UN TRANSFORMADOR REDUCTOR.
  • 17. INDUCTANCIA MUTUACUANDO DOS BOBINAS SE ENCUENTRAN DENTRO DEL ALCANCE MAGNÉTICO, UNA DE LA OTRA, DE TAL MODO QUE EL DE LAS LINEAD DE FUERZA SE ENLAZAN CON EL DEVANADO DE LA SEGUNDA, SE LLAMA ACOPLAMIENTO, Y SI TODAS LAS LÍNEAS DE LA UNA ATRAVIESAN A LAS VUELTAS DEL DEVANADO DE LA OTRA, TENDREMOS UNACOPLAMIENTO UNITARIO. PUEDEN EXISTIR DIVERSOS PORCENTAJES DE ACOPLAMIENTO, DEBIDO A LA POSICIÓN MECÁNICA DE LAS BOBINAS.
  • 18. UNA BOBINA CUYA CORRIENTE VARÍA CON UNA RAPIDEZ DE 2 A/SEG SEENCUENTRA CERCA DE OTRA A LA CUAL LE INDUCE UNA FEM DE 12 MILIVOLTS.CALCULAR EL VALOR DE LA INDUCCIÓN MUTUA DE LAS DOS BOBINAS.DATOS FÓRMULAS∆I/∆T=2 A/SEG  Ε=12X10-3VM:?VM=?SOLUCION:
  • 19. TRANSFORMADOR DE NÚCLEO DE AIREEN APLICACIONES DE ALTA FRECUENCIA SE EMPLEAN BOBINADOS SOBRE UN CARRETE SIN NÚCLEO O CON UN PEQUEÑO CILINDRO DE FERRITA QUE SE INTRODUCE MÁS O MENOS EN EL CARRETE, PARA AJUSTAR SU INDUCTANCIA.
  • 20. TRANSFORMADOR PIEZOELÉCTRICOPARA CIERTAS APLICACIONES HAN APARECIDO EN EL MERCADO TRANSFORMADORES QUE NO ESTÁN BASADOS EN EL FLUJO MAGNÉTICO PARA TRANSPORTAR LA ENERGÍA ENTRE EL PRIMARIO Y EL SECUNDARIO, SINO QUE SE EMPLEAN VIBRACIONES MECÁNICAS EN UN CRISTAL PIEZOELÉCTRICO. TIENEN LA VENTAJA DE SER MUY PLANOS Y FUNCIONAR BIEN A FRECUENCIAS ELEVADAS. SE USAN EN ALGUNOS CONVERTIDORES DE TENSIÓN PARA ALIMENTAR LOS FLUORESCENTES DEL BACKLIGHT DE ORDENADORES PORTÁTILES.
  • 21. SEGÚN EL TIPO DE NÚCLEOLOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS PUEDEN SER CONSTRUIDOS MEDIANTE LA UNIÓN DE 3 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS CONOCIDO COMO LOS BANCOS DE TRANSFORMADORES. ESTE TIPO DE CONEXIÓN SERIA MUY ÚTIL EN EL CASO DE QUE SE DESEE TENER UN TRANSFORMADOR MONOFÁSICO DE REPUESTO PARA LOS CASOS DE AVERÍAS, PERO LA REALIDAD ES QUE LOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS RESULTAN MÁS ECONÓMICOS, ES DECIR, UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO ES MÁS BARATO QUE TRES TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS. ADEMÁS, ESTA LA RELACIÓN DE TAMAÑO, UN ÚNICO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO SIEMPRE SERÁ MÁS PEQUEÑO QUE UN BANCO DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS. SEGÚN EL TIPO DE NÚCLEO SE MOCIONARÁ LOS 3 SIGUIENTE TRANSFORMADORES.
  • 22. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO NÚCLEOLOS DEVANADOS RODEAN AL NÚCLEO. ÉSTE ESTÁ CONSTITUIDO POR LÁMINAS RECTANGULARES O EN FORMA DE L QUE SE ENSAMBLAN Y SOLAPAN ALTERNATIVAMENTE EN CAPAS ADYACENTES. EN ESTE TIPO DE TRANSFORMADORES EXISTEN TRES NÚCLEOS UNIDOS POR SUS PARTES SUPERIOR E INFERIOR MEDIANTE UN YUGO Y SOBRE CADA NÚCLEO SE DEVANAN EL PRIMARIO Y EL SECUNDARIO DE CADA FASE. ESTE DISPOSITIVO ES POSIBLE PORQUE, EN TODO MOMENTO, LA SUMA DE LOS FLUJOS ES NULA.
  • 23. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO NÚCLEOLOS DEVANADOS RODEAN AL NÚCLEO. ÉSTE ESTÁ CONSTITUIDO POR LÁMINAS RECTANGULARES O EN FORMA DE L QUE SE ENSAMBLAN Y SOLAPAN ALTERNATIVAMENTE EN CAPAS ADYACENTES. EN ESTE TIPO DE TRANSFORMADORES EXISTEN TRES NÚCLEOS UNIDOS POR SUS PARTES SUPERIOR E INFERIOR MEDIANTE UN YUGO Y SOBRE CADA NÚCLEO SE DEVANAN EL PRIMARIO Y EL SECUNDARIO DE CADA FASE. ESTE DISPOSITIVO ES POSIBLE PORQUE, EN TODO MOMENTO, LA SUMA DE LOS FLUJOS ES NULA.
  • 24. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO ACORAZADOAL IGUAL QUE EN EL TRANSFORMADOR MONOFÁSICO EL NÚCLEO RODEA AL DEVANADO. LA DIFERENCIA DE UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO NÚCLEO Y DE OTRO DE TIPO ACORAZADO, ESTA EN QUE EN UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO ACORAZADO LAS TENSIONES ESTÁN MENOS DISTORSIONADAS EN LAS SALIDAS DE LAS FASES. LO CUAL HACE MEJOR AL TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE TIPO ACORAZADO.
  • 25. TRANSFORMADOR DE NÚCLEO DISTRIBUIDOPOSEE UN NÚCLEO CENTRAL Y CUATRO RAMAS EXTERIORES. SE DENOMINA TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN, GENERALMENTE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIAS IGUALES O INFERIORES A 500 KVA Y DE TENSIONES IGUALES O INFERIORES A 67 000 V, TANTO MONOFÁSICOS COMO TRIFÁSICOS. LLA MAYORÍA DE TALES UNIDADES ESTÁN PROYECTADAS PARA MONTAJE SOBRE POSTES, ALGUNOS DE LOS TAMAÑOS DE POTENCIA SUPERIORES, POR ENCIMA DE LAS CLASES DE 18 KV, SE CONSTRUYEN PARA MONTAJE EN ESTACIONES O EN PLATAFORMAS.CONEXIONES DE LOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS.EN LOS SISTEMAS POLIFÁSICOS, SE ENTIENDE POR CONEXIÓN LA FORMA DE ENLAZAR ENTRE SÍ LOS ARROLLAMIENTOS DE LAS DISTINTAS FASES. EN TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS LOS ARROLLAMIENTOS PUEDEN ESTAR MONTADOS DE LAS SIGUIENTES FORMAS:A) CONEXIÓN ABIERTA (III)B) CONEXIÓN EN TRIÁNGULO (D)C) CONEXIÓN EN ESTRELLA (Y)D) CONEXIÓN EN ZIGZAG (Z)
  • 27. MÉTODO DE CONVECCIÓN DE PUNTOS DEBIDO A QUE EN LA INDUCTANCIA MUTUA SE RELACIONAN CUATRO TERMINALES LA ELECCIÓN DEL SIGNO EN EL VOLTAJE NO SE PUEDE HACER TOMÁNDOLO COMO UN INDUCTOR SIMPLE; PARA ESTO ES NECESARIO USAR LA CONVENCIÓN DE LOS PUNTOS LA CUAL USA UN PUNTO GRANDE QUE SE COLOCA EN CADA UNO DE LOS EXTREMOS DE LAS BOBINAS ACOPLADAS. EL VOLTAJE QUE SE PRODUCE EN LA SEGUNDA BOBINA AL ENTRAR UNA CORRIENTE POR LA TERMINAL DEL PUNTO EN LA PRIMERA BOBINA , SE TOMA CON REFERENCIA POSITIVA EN LA TERMINAL PUNTEADA DE LA SEGUNDA BOBINA , DE LA MISMA FORMA UNA CORRIENTE QUE ENTRA POR LA TERMINAL NO PUNTEADA DE UNA BOBINA PROPORCIONA UN VOLTAJE CON REFERENCIA POSITIVO EN LA TERMINAL NO PUNTEADA DE LA OTRA BOBINA. 
  • 28. MÉTODO DE CONVECCIÓN DE PUNTOS (EJEMPLO)PARA ESTE CIRCUITO SE DESEA ENCONTRAR EL VOLTAJE VX:SABIENDO QUE:
  • 29. SE DETERMINAN LAS CORRIENTES DE MALLA I1 E I2 Y SE APLICA LVK A CADA MALLA.CON LA CORRECTA UTILIZACIÓN DE LA CONVENCIÓN DE LOS PUNTOS SE PUEDEN ESCRIBIR LAS ECUACIONES DE MALLA:RESOLVIENDO ESTE SISTEMA DE ECUACIONES DE LA FORMA:SE OBTIENE:EL VOLTAJE BUSCADO ES IGUAL A:
  • 30. SI UN TRANSFORMADOR TIENE 20,000 VUELTAS EN EL DEVANADO PRIMARIO Y 5,000 VUELTAS EN EL SECUNDARIO, Y SE LE APLICA UN VOLTAJE DE CA DE 120 VOLTS EN EL PRIMARIO ¿CUÁL ES EL VOLTAJE OBTENIDO EN EL SECUNDARIO? DATOS: NP = 20,000 NS = 5,000 VP = 120 VCA VS = ? FORMULA: DESPEJE DE VS SUSTITUCIÓN: EL VOLTAJE OBTENIDO EN EL SECUNDARIO ES DE 30 VCA
  • 31. SI POR EL DEVANADO PRIMARIO DEL TRANSFORMADOR DE 2,000 VUELTAS CIRCULA UNA CORRIENTE DE 5A Y EL SECUNDARIO CONSTA DE 10,000 VUELTAS ¿QUÉ CORRIENTE CIRCULARA POR EL SECUNDARIO? DATOS: NP = 2,000 NS = 10,000 IP = 5 A. IS = ? FORMULA: DESPEJE DE IS: SUSTITUCIÓN: LA CORRIENTE QUE CIRCULA EN EL SECUNDARIO ES DE 1 A
  • 32. SI EN EL DEVANADO PRIMARIO DE UN TRANSFORMADOR CIRCULA UNA CORRIENTE DE 0.5 A CON UN VOLTAJE DE 120 VCA, QUE CORRIENTE NOS ENTREGA EN EL DEVANADO SECUNDARIO SI ESTE NOS DA UN VOLTAJE DE 24 VCA. DATOS: VP = 120 VCA. IP = 0.5 A. VS = 24 VCA. IS = ? FORMULA: DESPEJE: SUSTITUCIÓN: RESULTADO: LA CORRIENTE QUE CIRCULA EN EL DEVANADO SECUNDARIO ES DE 2.5 A
  • 33. HALLAR LA POTENCIA DEL PRIMARIO Y SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR DEL EJEMPLO TRES. DATOS: VP = 120 VCA. VS = 24 VCA. IP = 0.5 A. IS = 2.5 A. FORMULA. PP = PSVP · IP = VS · IS SUSTITUCIÓN: (120 VCA) (0.5 A) = (24 VCA) (2.5 A) 60 W = 60 W POTENCIA DEL DEVANADO SECUNDARIO ES IGUAL A LA POTENCIA DEL PRIMARIO SECUNDARIO.