PROGRAMA DE ADIESTRAMIENTO PARA

Mdulo No. 1

Conceptos Bsicos

Captulo No. 2

Electricidad y Magnetismo

1.2 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

OBJETIVO: Al trmino del captulo el participante comprender el concepto de mquina elctrica y sus diferentes aplicaciones. Entender los elementos bsicos de electromagnetismo y mencionar el principio de funcionamiento del transformador sus tipos y formas constructivas.

1.2.1 LAS MQUINAS ELCTRICAS.

Una mquina elctrica es un dispositivo que puede convertir energa mecnica en energa elctrica o convertir energa elctrica en energa mecnica. Cuando dicho dispositivo se usa para convertir energa mecnica en energa elctrica se le llama generador. As mismo cuando convierte energa elctrica en mecnica, se le denomina motor. Puesto que una mquina elctrica puede convertir potencia en uno u otro sentido, cualquier mquina se puede usar como generador o como motor. Prcticamente todos los motores y generadores convierten energa de una forma en otra mediante la accin de un campo magntico.

Otro dispositivo estrechamente relacionado con los campos magnticos es el transformador. Un transformador es un dispositivo que convierte energa elctrica de corriente alterna con un nivel de voltaje en energa elctrica con otro nivel de voltaje. Como los transformadores operan bajo los mismos principios que los generadores y los motores, dependiendo de la accin de un campo magntico para efectuar el cambio en el nivel de voltaje, usualmente se estudian junto con los generadores y motores.

Estos tres tipos de dispositivos elctricos estn presentes en todos los aspectos de la vida moderna. En el hogar, por ejemplo, los motores elctricos accionan neveras, congeladores, aspiradores, batidoras, ventiladores, aire acondicionado y muchos otros equipos similares. En los sitios de trabajo, proporcionan la fuerza motriz para casi todas las herramientas. De hecho, los generadores son necesarios para suministrar la potencia utilizada por todos stos motores.

Por qu son tan comunes los generadores y los motores elctricos?. La respuesta es muy simple: la potencia elctrica es una fuente de energa limpia y eficiente. Un motor elctrico no requiere de la ventilacin permanente ni del sistema de combustible que necesita una mquina de combustin interna, por lo cual resulta muy apropiado para usos en ambientes donde la contaminacin asociada con la combustin resulta altamente perjudicial. La conversin de energa trmica o mecnica en energa elctrica puede efectuarse en sitios distantes, luego transmitirse por alambres hasta el sitio donde ha de utilizarse en cualquier casa, oficina o fbrica. Los transformadores colaboran en ste proceso reduciendo las prdidas de potencia entre el sitio de generacin de la energa elctrica y el sitio de su utilizacin.

1.2.2 EL CAMPO MAGNTICO.

El campo magntico es el mecanismo fundamental por medio del cual los motores, generadores y transformadores convierten la energa de una forma en otra. La manera como el campo magntico acta en los diferentes equipos, se pueden describir mediante cuatro principios bsicos, que son:

1.- Al circular corriente por un conductor se producen un campo magntico alrededor de l.

2.- Si a travs de una espira se pasa un campo magntico variable con el tiempo, se induce un voltaje en dicha espira. (sta es la base de la accin transformadora).

3.- Si un conductor por el cual circula corriente, se encuentra dentro de un campo magntico, se produce una fuerza sobre dicho conductor. (sta es la base de la accin motora).

4.- Cuando un conductor en movimiento se encuentra inmerso dentro de un campo magntico, en dicho conductor se induce un voltaje. (sta es la base de la accin generadora).

1.2.3 ELEMENTOS DE ELECTROMAGNETISMO

Alrededor de un conductor por el que circula una corriente elctrica se origina un campo magntico. ste campo se pone de manifiesto con la accin recproca entre conductores: dos conductores, paralelos entre s, con corrientes en el mismo sentido, se atraen. Cuando stas son de sentidos opuestos se repelen. Ver figura ( a ) y ( b ).

Experimentalmente se demuestra que la accin mutua entre corriente est determinada por la intensidad de stas, por la forma de los conductores y su disposicin geomtrica relativa.

Un dispositivo para revelar la presencia del campo magntico es una espira plana de alambre por la que circula corriente elctrica. La espira debe ser pequea con el fin de no alterar sensiblemente la estructura del campo. Ver figura ( c ).

Cuando este instrumento de deteccin se aproxima a un conductor con corriente, la espira se orienta y queda colocada en el mismo plano del conductor. La accin orientadora es obra de un par de fuerzas. Figura ( d ) cuyo momento fsico sirve para evaluar la intensidad del campo.

Si el momento del par de fuerzas que orienta la espira es M, se demuestra experimentalmente que:

donde:

El valor de M es diferente para cada punto del campo; depende de la construccin de la espira y de la ubicacin del punto con relacin al conductor o conductores que crean el campo.

El producto IS se conoce con el nombre de momento magntico de la espira de prueba. Se representa con la letra P; es decir:

El momento M de las fuerzas es diferente en cada punto del campo, medido con la misma espira de prueba. Cada punto del campo registra una intensidad H del campo magntico; intensidad que tiene una direccin dada en el espacio; es pues, una magnitud vectorial. La intensidad H se expresa por la relacin:

En electricidad y magnetismo, se demuestra que un conductor con corriente de longitud infinitamente pequeo, origina una intensidad de campo, en un punto dado, determinada por la frmula:

Figura ( e )

donde:

HEs la intensidad del campo, infinitamente pequeo, correspondiente a una longitud muy pequea L del conductor.

XEs la distancia del punto P (donde se evala el campo) al elemento de conductor con corriente.

Esta expresin se conoce como Ley de Biot Savart-Laplace y es la que define la intensidad del campo elctrico

Cuando se calcula el campo magntico creado por un conductor rectilneo muy largo por el que fluye una corriente I, se usa la frmula ( ver figura ( f ) ).

Para explicar de manera sistemtica y objetiva el campo magntico, se recurre al esquema geomtrico formado por lneas de fuerza magnticas. Se toma como lneas de fuerzas del campo magntico aquella cuya tangente, en cada uno de sus puntos, coinciden en direccin y sentido con el vector de la intensidad H del campo, en el punto dado. Ver figura ( g ).

INDUCCIN ELECTROMAGNETICA

En el punto anterior se daba el vector H en posicin. Su magnitud ( longitud del vector, en trminos grficos) queda determinada al arbitrio, por el nmero de lneas de fuerza en una superficie plana, unitaria ( 1 cm 1 m). Por ejemplo, si en un punto dado, H es igual a 5 unidades, ello quiere decir que en ese punto se tienen 5 lneas por unidad de superficie ( 5 lneas por cm, por m etc). Ver figura ( h).

Esto introduce un nuevo concepto, el de densidad del campo, que se mide en lneas por unidades de superficie ( cm o m ).

Si el campo es uniforme, es decir, si en todos los puntos del campo la intensidad tiene la misma direccin y la densidad del campo es homognea, entonces, en toda superficie que intercepte las lneas de fuerza, hay un flujo magntico, es decir, un nmero definido de lneas que cruza la superficie. El flujo magntico ( ) se calcula por la formula:

En la figura ( i ) se representa un flujo de 12 lneas en una superficie de 4 cm; la densidad es : B= 3 lneas / cm.

Michel Faraday descubri, en 1834, que cuando un conductor se desplaza en un campo magntico, se acumula cargas elctricas en los extremos del conductor. La carga magntica acumulada es directamente proporcional al flujo e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. Es decir:

( 1 )

Donde:

Si se conecta un galvanmetro a los extremos del conductor. Figura ( j ), entonces las cargas acumuladas se ponen en movimiento y se origina una corriente.

( 2 )

Por la analoga con la Ley de Ohm ( ver primera parte ):

( 3 )

De aqu se concluya que cuando un conductor se desplaza en un campo magntico, aparece en l una fuerza electromotriz representada por el producto IR, proporciona la rapidez del cambio del flujo. Por consideraciones energticas (Ley de Lenz), se antepone el signo ( - ) a esta f. e. m. generada, es decir que,

Ecuacin que traduce en forma matemtica la ley de la induccin electromagntica.

AUTOINDUCCIN

El flujo de induccin electromagntica se puede hacer variar entre determinados lmites, no solamente por el desplazamiento del conductor sino tambin modificamos la intensidad o la direccin de la corriente.

Por ejemplo, si hacemos pasar una corriente alterna por una bobina, se genera un campo magntico variable y la variacin del flujo trae consigo la aparicin de una f.e.m de induccin en la propia bobina. Este fenmeno se conoce con el nombre de autoinduccin. Los fenmenos de autoinduccin tiene lugar durante el cierre o apertura de los circuitos y originan extracorrientes que suelen ser peligrosas en la operacin de los interruptores.

1.2.4 PRINCIPIO DEL TRANSFORMADOR

El transformador es un dispositivo que convierte energa elctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energa elctrica alterna de otro nivel de voltaje, por medio de la accin de un campo magntico. Est constituido por dos o mas bobinas de alambre, aislada entre s elctricamente por lo general y arrolladas alrededor de un mismo ncleo de material ferromagntico. La nica conexin entre las bobinas la constituye en flujo magntico comn que se establece en el ncleo.

Uno de los devanados del transformador se conecta a una fuente de potencia de ca, y el segundo (y a veces el tercero) devanado entrega potencial elctrico a las cargas. Al arrollamiento que se conecta a la fuente suele llamrsele devanado primario o devanado de entrada, y al arrolamiento que se conecta a la carga se le designa devanado secundario o devanado de salida. Si llegara a existir un tercer arrollamiento en el transformador, a ste se le denominara devanado terciario.

Figura 1.- Primer transformador de uso prctico, fabricado por William Stanley en 1885.

IMPORTANCIA DE LOS TRANSFORMADORES EN LA VIDA MODERNA.

El primer sistema de distribucin de potencia en los Estados Unidos fue un sistema de cc a 120-V inventado por Thomas A. Edison para alimentar bombillas incandescentes de alumbrado. La primera central de Edison entr en operacin en la ciudad de Nueva York en septiembre de 1882. Infortunadamente, este sistema empleaba voltaje de generacin y transmisin tan bajos, que se requeran corrientes muy elevadas para suministrar magnitudes significativas de potencia. Las altas corrientes causaban fuertes cadas de voltaje y grandes prdidas de potencia en las lneas de transmisin, restringiendo severamente el rea servida por cada estacin generadora. Para solucionar este problema, en los aos de 1880 deban ubicarse centrales generadoras cada pocas manzanas. El hecho de que la potencia no pudiera llevarse lejos con sistemas de potencias de cc de bajo voltaje, signific que las estaciones generadoras debieran ser pequeas, restringidas, y que fueran relativamente ineficientes.

La invencin del transformador y por consiguiente el desarrollo de las fuentes de potencia de ca eliminaron para siempre estas restricciones sobre el alcance y la magnitud de potencia de los sistemas elctricos. Un transformador, concebido idealmente, cambia un nivel de voltaje de ca en otro nivel de voltaje, sin alterar la potencia recibida. Si un transformador eleva el voltaje de un circuito, deber disminuir la corriente para que la potencia que entra al dispositivo se mantenga igual a la que sale de l. Por lo mismo, la potencia elctrica de ca permite que sea generada en una central, que sea elevado luego su nivel de voltaje para la transmisin a largas distancias con prdidas muy pequeas y, por ltimo, que se pueda disminuir su voltaje para la utilizacin final. Como las prdidas de transmisin en las lneas de un sistema de potencia son proporcionales al cuadrado de la corriente de lnea, el incrementar el voltaje de transmisin y reducir la corriente correspondiente en un factor de 10 mediante transformadores, reduce las prdidas en un factor de 100. Sin el transformador, simplemente sera imposible utilizar la energa elctrica en muchas de las formas en que emplea hoy en da.

En un sistema de potencia moderno, la energa elctrica se genera a voltajes entre 12 KV. Los transformadores elevan el voltaje a niveles entre 110 KV y casi 1000 KV para la transferencia a grandes distancias con muy pocas prdidas. Luego, nuevamente los transformadores reducen el voltaje a un rango entre 12 y 34.5 KV para distribucin local, y finalmente permiten que la energa sea empleada confiablemente en hogares, oficinas e industrias a voltajes tan bajos como 120 V.

TIPOS DE TRANSFORMADORES Y FORMAS CONSTRUCTIVAS

El propsito principal de un transformador es convertir energa de ca de un nivel de voltaje en energa de ca de la misma frecuencia pero a otro nivel de voltaje. Tambin se utilizan transformadores para otra variedad de propsitos tales como la toma de muestras de corriente o de voltaje para medicin.

EL TRANSFORMADOR DE POTENCIA

Los transformadores de potencia se fabrican en dos tipos de ncleos. El primero de ellos consiste en una sola pieza rectangular de acero laminado, con los devanados arrollados alrededor de dos lados del rectngulo. Este tipo de estructura es conocida como tipo de ncleo y se muestra en la fig. 2.2. el otro tipo consiste en un ncleo de tres columnas laminado, con los devanados arrollados alrededor de la columna central. A este tipo de estructura se le conoce como tipo acorazado y se muestra en la fig. 3 En ambos casos, el ncleo est construido de lmina delgadas aisladas elctricamente una de otra para reducir las corrientes parsitas a un mnimo.

Los devanados primarios y secundarios en un transformador estn fsicamente arrollados uno encima del otro, con el devanado de bajo voltaje en la parte interior. Tal disposicin cumple dos propsitos:

1.- Simplificar el problema de aislamiento entre el devanado de alto voltaje y el ncleo.

2.- Da como resultado un flujo de dispersin mucho menor que el que existira si los devanados se montaran sobre el ncleo distanciados uno de otro.

Figura 2.- Estructura del transformador tipo ncleo

A los transformadores de potencia suele drseles una variedad de nombres diferentes, dependiendo de la funcin que cumplen en el sistema de potencia. Un transformador conectado a la salida de un generador y destinado a elevar el voltaje hasta niveles de transmisin (superior a 110 KV), algunas veces se le denomina transformador de unidad. Al transformador del otro extremo de la lnea de transmisin, destinado a rebajar el voltaje de transmisin hasta niveles de distribucin (entre 2.3 KV y 34.5 KV), se le conoce como transformador de subestacin. Finalmente, el transformador que toma el voltaje de distribucin y lo reduce hasta los valores reales de utilizacin (110 V, 208 V, 220 V, etc.) es llamado transformador de distribucin. Todo estos dispositivos, son en esencia, los mismos; la nica diferencia entre ellos es su utilizacin especfica.

Adems de estos transformadores, en los sistemas de potencias se emplean dos transformadores de propsito especial. El primero de ellos, es un aparato diseado para tomar una seal de alto voltaje y entregar en el secundario un voltaje directamente proporcional y de baja magnitud. Tal dispositivo se conoce como transformador de potencial.

Por otra parte, un transformador de potencia tambin produce voltaje secundario proporcional a su voltaje primario; la diferencia entre un transformador de potencial y uno de potencia consiste en que el transformador de potencial se disea para conducir corrientes muy pequeas.

El segundo tipo de transformador especial es un aparato diseado para entregar una corriente mucho ms pequea pero directamente proporcional a la corriente que circula por su primario. A este se le denomina transformador de corriente. Estos dos transformadores de propsito especial sern estudiados en una accin posterior de ste captulo.

Figura 3

EL TRANSFORMADOR IDEAL

Un transformador ideal es un dispositivo sin prdidas con un devanado de entrada y otro de salida. Las relaciones entre los voltajes de entrada y salida, y entre las corrientes de entrada y de salida, estn dadas por dos ecuaciones sencillas. La fig. 4 muestra un transformador ideal. Est clase de transformador tiene Np espiras de alambre en su primario, y Ns espiras de alambre en su lado secundario. La relacin entre el voltaje Vp ( t ) aplicado al primario del transformador, y el voltaje Vp ( t ) inducido en el secundario es

(2 1)

Figura 4(a).- Esquema de un transformador ideal

Figura 4(b).- Smbolos esquemticos de un transformador

Donde a se define como relacin de espiras de transformador:

( 2 - 2)

La relacin entre las corrientes ip ( t ) del primario e is ( t ) del secundario del transformador es

(2 3a)

(2 3b)

En trminos de magnitudes fasoriales, estas ecuaciones son

(2 4 )

y

(2 5)

Debe notarse que el ngulo de fase de VP es el mismo de VS y que el ngulo de fase de IP es el mismo de Is: la relacin de espiras del transformador ideal afecta las magnitudes de los voltajes y de las corrientes, pero no sus ngulos.

Las ecuaciones (2 1) a (2 3) describen las relaciones entre las magnitudes y los ngulos de voltaje y las corrientes de primario y secundario del transformador; pero queda un interrogante: dndose que el voltaje del circuito primario sea positivo en un extremo determinado de la bobina, cul ser la polaridad del voltaje del circuito secundario? En transformadores reales, slo sera posible decir la polaridad del secundario si se abriera el transformador y se examinaran sus arrollamientos. Para evitar esta necesidad, los transformadores utilizan la convencin del punto. Los puntos que aparecen en uno de los extremos de cada arrollamiento en la Fig. 4 sirven para indicar la polaridad del voltaje y corriente en el lado secundario del transformador. Las realciones son las siguientes

1. Si el voltaje primario es positivo en el extremo punteado con respecto al extremo no punteado del mismo arrollamiento, entonces el voltaje secundario tambin ser positivo en el extremo punteado. Las polaridades de los voltajes son las mismas con respecto a los puntos de cada lado del ncleo.

2. Si la corriente primaria del transformador penetra por el extremo punteado del arrollamiento primario, la corriente secundaria sale por el extremo punteado del respectivo arrollamiento.

POTENCIA DE UN TRANSFORMADOR IDEAL

La potencia suministrada al transformador por el circuito primario est dada por la ecuacin

( 2 6)

donde (P es el ngulo entre el voltaje y la corriente del primario. La potencia entregada por el secundario del transformador a la carga est dada por la ecuacin

(2 7)

TRANSFORMADORES CON DERIVACIONES Y REGULADORES DE VOLTAJE

En las secciones precedentes de este captulo, los transformadores se especificaron por su relacin de espiras o por la relacin entre sus voltajes primario y secundario. En dichas secciones la relacin de espiras fue trada como si fuera completamente fija. Sin embargo en la mayora de los transformadores de distribucin esto no es cierto, ya que estn provistos de derivaciones (taps) para permitir cambios pequeos de la relacin de espiras del transformador despus de salir de fbrica. Una presentacin tpica incluye cuatro derivaciones adicionales a la toma nominal, con espaciamientos del 2.5 por ciento del voltaje de plena carga entre ellos. O sea que tal disposicin permite un ajuste de hasta 5 por ciento por encima o por debajo del voltaje nominal del transformador.

Ejemplo: Un transformador de distribucin de 500 KVA, 13,200/480 V tiene cuatro derivaciones de 2.5 por ciento en el primario. cules son las relaciones de voltaje en cada derivacin?

Solucin: Las cinco especificaciones de voltaje del transformador son:

Las derivaciones de un transformador permiten su ajuste en el sitio de trabajo con el fin de acomodarlo a las variaciones locales del voltaje. Sin embargo, estas derivaciones no pueden cambiarse bajo carga.

Algunas veces un transformador debe actuar sobre una lnea de transmisin de alta impedancia cuyo voltaje vara ampliamente cuando se modifica la carga. Sin embargo, la gran mayora de las cargas requieren voltajes de alimentacin sustancialmente constantes. Entonces, cmo pueden las compaas de electricidad suministrar voltaje regulado al final de lneas de transmisin de alta impedancia, a una carga que varan permanentemente?.

Una solucin al problema consiste en utilizar un transformador con variacin de derivaciones bajo carga o regulador de voltaje, el cual, bsicamente, es un transformador capacitado para cambiar de derivacin sin interrumpir el flujo de potencia. El regulador de voltaje es un transformador con variacin de derivaciones bajo carga, al cual se le incluyen circuitos sensores de voltajes para que automticamente cambie la derivacin y conserve el voltaje del sistema. Tales reguladores son muy frecuentes en los sistemas de potencia modernos.

EL AUTOTRANSFORMADOR

Hay ocasiones en las cuales es aconsejable cambiar los niveles de voltaje en una pequea magnitud. Por ejemplo, puede ser necesario incrementar la tensin de 110 V a 120 V, de 13.2 KV a 13.8 KV para compensar las cadas de voltaje que se presentan en la conduccin de la energa. En estos casos sera un despilfarro y saldra excesivamente costoso emplear un transformador convencional de dos arrollamientos, ambos nominados para un voltaje casi igual. En vez de ello, es costumbre utilizar un transformador especial llamando autotransformador.

La Fig. 5 presenta el diagrama de un autotransformador elevador. En la Fig. 5a aparecen las dos bobinas del transformador convencional. En la Fig. 5b, los dos devanados han sido conectados aditivamente. La relacin entre el voltaje del primer devanado y el voltaje del segundo devanado est fijada por la relacin de espiras del transformador. No obstante, ahora el voltaje que sale de todo el transformador es la suma de voltaje del primer devanado ms el voltaje del segundo devanado. En esta conexin, al primer devanado se le denomina arrollamiento comn, debido a que su voltaje aparece en los dos lados del transformador. Al arrollamiento menor se le denomina arrollamiento serie, teniendo en cuenta que se ha conectado en serie con el devanado comn.

Figura 5.- Transformador con sus arrollamientos conectados en forma convencional y reconectados como autotransformador

Debido a que las bobinas del transformador se han unido fsicamente, es costumbre emplear una terminologa diferente para el autotransformador: al voltaje del arrollamiento comn se le llama voltaje comn VC, y la corriente comn IC, Al voltaje de la bobina sere se le denomina voltaje serie VSE, y la corriente, corriente serie ISE. Al voltaje y a la corriente del lado de baja tensin se les denomina VL e IL, respectivamente, mientras que a las correspondientes magnitudes de alto voltaje se les llama VH e IH El primario del autotransformador ( el lado que recibe la energa) puede ser cualquiera de sus lados, dependiendo de si acta como elevador o como reductor.

Segn la Fig. 5b, las tensiones y corrientes estn relacionadas por las ecuaciones

(2 8)

(2 9)

Figura 6.- Conexin de un autotransformador reductorLas tensiones de las bobinas y las correspondientes a las terminales guardan las relaciones

(2 10)

(2 11)

Y las corrientes de los devanados y de las terminales:

(2 12)

(2 13)

Relaciones de voltaje y corrientes del autotransformador

Qu relacin existe entre los voltajes VH y VL del autotransformador?. El voltaje de alta tensin es

(2 14)

Pero

(2 15)

Finalmente, observando que

(2 16)

(2 17)

La relacin entre las corrientes del autotransformador puede hallarse observando que

(2 18)

De la ecuacin (2-9), IC = (NSE/NC) ISE, por tanto

(2 19)Finalmente, con:

(2 20)

(2 21)

RESUMEN:

Una mquina elctrica es un dispositivo que puede convertir energa mecnica en energa elctrica o convertir energa elctrica en energa mecnica.

El campo magntico es el medio fundamental a travs del cual los motores y generadores convierten la energa de una forma en otra.

Alrededor de un conductor por el que circula una corriente elctrica se origina un campo magntico el cual se pone de manifiesto cuando dos conductores, paralelos entre si con corriente en el mismo sentido se atraen y cuando estos son de sentidos opuestos se repelen.

Cuando un conductor se desplaza en un campo magntico aparece en l una fuerza electromotriz.

El transformador es un dispositivo que convierte energa elctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energa alterna de otro nivel de voltaje por medio de la accin de un campo magntico.

Los transformadores de potencia se fabrican en dos tipos:

Tipo ncleo y tipo acorazado

El autotransformador se diferencia del transformador convencional en que sus dos arrollamientos estn interconectados. El voltaje de uno de los lados del transformador es el de un solo devanado mientras que en el otro lado la tensin es la suma de los voltajes de ambos devanados.

CUESTIONARIO

1.- Describa que es una mquina elctrica.

2.- Cundo a una mquina se le llama generador y cuando motor?

3.- Cul es el medio fundamental a travs del cual los motores y generadores convierten la energa y de una forma en otra?

4.- Qu ocurre cuando un conductor se desplaza en un campo magntico?

5.- Qu ocurre alrededor de un conductor por el que circula una corriente elctrica?

6.- Cul es la ley que define la intensidad del campo elctrico?

7.- En la teora electromagntica que significa los letras H. B y el smbolo (8.- Describa el fenmeno de autoinduccin.

9.- Los transformadores de potencia se fabrican en dos tipos de ncleo Cules son y en que consisten?

10.- Dibuje el esquema elctrico de un transformador convencional y el de un autotransformador.

NP

NS

VP(t)

Vs(t)

iP(t)

Is(t)

a) Estructura del transformador tipo acorazado

b) Transformador tipo acorazado tpico

Vs(t)

VP(t)

NS

NP

Is(t)

IP(t)

+

-

-

+

Is(t)

IP(t)

Vs(t)

VP(t)

NS

NP

IP(t)

Is(t)

NP

NS

VP(t)

Vs(t)

-

+

-

+

-

+

IH = ISE

IL = ISE+IC

(b)

VL

IL

ISE

(a)

VP

IP

NP

(=NC)

(=NSE)

NS

VS

-

+

-

+

-

+

VL

IS

IL

VC

VSE

ISE

NSE

NC

IC

IH

-

+

VH

IH

Programa de Adiestramiento para Tcnicos Electricistas

Pgina 2 - 20

Programa de Adiestramiento para Tcnicos Electricistas

Pgina 2 - 19

_1098541964.xlsHoja1

q=k

r

_1103176197.xlsHoja1

P=IS

_1104570240.xlsHoja1

ip ( t )=1

is ( t )a

_1104570372.xlsHoja1

IP=1

ISa

_1104570616.xlsHoja1

Nc Ic=NSE ISE

_1104572741.xlsHoja1

VH=VL+NSEVL

NC

_1104571568.xlsHoja1

IL=NSEIH+IH=NSE + NCIH

NCNC

_1104570595.xlsHoja1

Vc=Nc

VSENSE

_1104570272.xlsHoja1

VP=a

VS

_1103349491.xlsHoja1

VL=VC,

_1104569852.xlsHoja1

P sal = Vs Iscos qS

_1104570008.xlsHoja1

N P I P ( t )=N s I s ( t )

_1104569836.xlsHoja1

P ent = VP IPcos qP

_1103349753.xlsHoja1

IL=NSEISE+ISE

NC

_1103187129.xlsHoja1

VP ( t )=NP=a

Vs ( t )NS

_1103349414.xlsHoja1

VC/VSE=NC/NSE'as que:

_1103180930.xlsHoja1

E=( RI )=-K

t

_1098613752.xlsHoja1

Derivacin de + 5.0 %13860/480 V

Derivacin de + 2.5 %13530/480 V

Valores nominales13200/480 V

Derivacin de - 2.5 %12870/480 V

Derivacin de - 5.0 %12540/480 V

_1098683489.xlsHoja1

IH=ISE

_1098685204.xlsHoja1

VL=NC

VHNSE + Nc

_1098686508.xlsHoja1

IH=ISE.

_1098707482.xlsHoja1

IR=

t

_1098687525.xlsHoja1

IL=NSE + NC

IHNC

_1098685671.xlsHoja1

IL=IC+ISE

_1098684253.xlsHoja1

VH=VC+NSEVC

NC

_1098685127.xlsHoja1

=NSE + NCVL

NC

_1098683779.xlsHoja1

VH=VC+VSE

_1098683356.xlsHoja1

VH=VC+VSE

_1098683454.xlsHoja1

IL=IC+ISE

_1098683215.xlsHoja1

VL=VC

_1098542462.xlsHoja1

1=q=k.1

ttr

_1098610072.xlsHoja1

a=NP

NS

_1098542103.xlsHoja1

qes la carga magnetica acumulada

kes un factor de proporcionalidad

es el flujo

rla resistencia del conductor

_1098539055.xlsHoja1

H=kM

IS

_1098540631.xlsHoja1

H=K21

r

_1098541616.xlsHoja1

=BS

_1098539951.xlsHoja1

H=H1I L sen

r

_1098523862.xlsHoja1

K1un factor de proporcionalidad

_1098524115.xlsHoja1

Ila intensidad de la corriente y

Ses el rea de la superficie de la espira de prueba.

_1098523819.xlsHoja1

M=K1 IS