Transformadores

ndice

31.Transformadores monofsicos.

31.1.Definicin

51.2.Constitucin y clasificacin.

71.3.El transformador ideal.

91.4.El transformador real.

131.5.Circuitos equivalentes.

162.Transformadores trifsicos

162.1.Definicin.

182.2.Constitucin.

182.3.Grupos de conexin.

192.4.Trabajo en paralelo.

202.5.Transformadores de proteccin, de medida y autotransformadores

22BIBLIOGRAFA

RESUMEN

Los principales sistemas de generacin y distribucin de potencia en el mundo son sistemas trifsicos de corriente alterna (ca), debido a las grandes ventajas que presentan.Los transformadores son una parte principal en sistemas trifsicos de ca. Por lo que para su utilizacin en estos sistemas, se pueden considerar dos configuraciones, la primera consiste en tomar tres transformadores monofsicos y conectarlos en un banco trifsico, es decir, tres transformadores por separados, unidos mediante algn tipo de conexin, esta configuracin presenta la desventaja de ser ms caro que utilizar un solo transformador trifsico, y tiene como ventaja que cualquier unidad del banco puede ser reemplazada individualmente.En un sistema trifsico las tensiones estn desplazadas 120 grados elctricos, adems la relacin de transformacin a de cualquier transformador viene dada por:

= 1 / a

V1 es la tensin del primario; N1 es la relacin de vueltas del secundarioV2 es la tensin en el secundario N2 es la relacin de vueltas del secundario.Un Transformador elctrico se compone de dos o ms bobinas, o devanados, estrechamente acoplados por un flujomagntico guiado por una estructura magntica. Los transformadores se utilizan para transformar voltaje, corriente e impedancia.

Los transformadores son la parte del equipo de mayor uso en la industria elctrica; de igual forma para la electrnica variando estos sus unidades y tamaos.

Cuando un transformador est funcionando, pasa corrientes alternas por sus devanados y se establece un campo magntico alterno en el ncleo de hierro. Como resultado, se produce perdidas de cobre y de hierro que representan potencia real (watts) y que hacen que el transformador se caliente. Al establecer un campo magntico se requiere una potencia reactiva (vars) que se obtiene en la lnea de alimentacin. Por estas razones la potencia total entregada aldevanado primario es siempre ligeramente mayor que la potencia total entregada por el devanado secundario.El Transformador es un dispositivo que convierte energa elctrica de un cierto nivel de voltaje, en energa elctrica de otro nivel de voltaje, por medio de la accin de un campo magntico. Est constituido por dos o ms bobinas de alambre, aisladas entre s elctricamente por lo general y arrolladas alrededor de un mismo ncleo de material ferro magntico. El arrollamiento que recibe la energa elctrica se denomina arrollamiento de entrada, con independencia si se trata la mayor (alta tensin) o menor tensin (baja tensin) y el arrollamiento del que se toma la energa elctrica a la tensin 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 ncleo de hierro. El ncleo se construye de hierro porque tiene una gran permeabilidad, o sea, conduce muy bien el flujo magntico.

INTRODUCCIN Realizamos esta investigacin con la finalidad de poder entender mejor no solo el funcionamiento, sino los tipos de conexiones, adems de sus devanados, formas de ncleo, etc. en los transformadores trifsicos. Sabiendo que ahora los sistemas de distribucin y generacin son a base de sistemas trifsicos de CA. Adems repasaremos las aplicaciones de estos transformadores segn sus principales conexiones y necesidades que da a da requiere el hombre.Actualmente es muy comn encontrarnos con los transformadores elctricos, solo tenemos que mirar por nuestra ventana y saber que da a da estn realizando un trabajo para nosotros, como son los transformadores en los postes de energa elctrica. Pero ste es solo un ejemplo un tanto primario, podemos encontrarlos tambien en las subestaciones y plantas generadoras de electricidad.

En un sistema trifsico se puede realizar la transformacin de tensiones mediante un banco de transformadores o mediante un transformador trifsico.

Los transformadores trifsicos son utilizados para el suministro o el transporte de energa a grandes distancias de sistemas de potencias elctricas. Lo que normalmente conocemos como la distribucin elctrica, pero a grandes distancias.

Un sistema trifsico se puede transformar empleando 3 transformadores monofsicos. Los circuitos magnticos son completamente independientes, sin que se produzca reaccin o interferencia alguna entre los flujos respectivos. Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifsico compuesto de un nico ncleo magntico en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitan los arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases, constituyendo esto un transformador trifsico.

TRANSFORMADORES1. Transformadores monofsicos.1.1. Definicin

Es un dispositivo que se encarga de "transformar" la tensin de corriente alterna que tiene a la entrada en otra diferente a la salida.

Este dispositivo se compone de un ncleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominarn: "primario" a la que recibe la tensin de entrada y "secundario" a aquella que dona la tensin transformada. La bobina "primaria" recibe una tensin alterna que har circular, por ella, una corriente alterna. Esta corriente inducir un flujo magntico en el ncleo de hierro. Como el bobinado "secundario" est arrollado sobre el mismo ncleo de hierro, el flujo magntico circular a travs de las espiras de ste. Al haber un flujo magntico que atraviesa las espiras del "secundario" se generar por el alambre del secundario una tensin. Habra corriente si hubiera una carga (si el secundario estuviera conectado a una resistencia, por ejemplo). La razn de la transformacin de tensin entre el bobinado "PRIMARIO" y el "SECUNDARIO" depende del nmero de vueltas que tenga cada uno.La relacin de transformacin es de la forma

,

donde N, N son el nmero de espiras y T y T son las tensiones del primario y del secundario respectivamente.

Entonces:

Un transformador puede ser elevador o reductor, dependiendo del nmero de espiras de cada bobinado.

Si se supone que el transformador es ideal (la potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de l, se desprecian las perdidas por calor y otras), entonces:

Potencia de entrada (Pi) = Potencia de salida (Ps).Pi = PsSi tenemos los datos de intensidad y tensin de un dispositivo, se puede averiguar su potencia usando la siguiente frmula.

Potencia (P) = Tensin (V) x Intensidad (I)P = V x I (W)Aplicamos este concepto al transformador y deducimos que la nica manera de mantener la misma potencia en los dos bobinados es que cuando la tensin se eleve la intensidad disminuya en la misma proporcin y viceversa. Entonces:

As, para conocer la corriente en el secundario cuando tengo la corriente Ip (intensidad en el primario), Np (espiras en el primario) y Ns (espiras en el secundario) se utiliza siguiente frmula:

1.2. Constitucin y clasificacin.

Durante el transporte de la energa elctrica se originan prdidas que dependen de su intensidad. Para reducir estas prdidas se utilizan tensiones elevadas, con las que, para la misma potencia, resultan menores intensidades. Por otra parte es necesario que en el lugar donde se aplica la energa elctrica, la distribucin se efecte a tensiones ms bajas y adems se adapten las tensiones de distribucin a los diversos casos de aplicacin. La ventaja que tiene la corriente alterna frente a la continua radica en que la corriente alterna se puede transformar con facilidad. La utilizacin de corriente continua queda limitada a ciertas aplicaciones, por ejemplo, para la regulacin de motores. Sin embargo, la corriente continua adquiere en los ltimos tiempos una significacin creciente, por ejemplo para el transporte de energa a tensiones muy altas. Para transportar energa elctrica de sistemas que trabajan a una tensin dada a sistemas que lo hacen a una tensin deseada se utilizan los transformadores. A este proceso de cambio de tensin se le "llama transformacin".El transformador es un dispositivo que convierte energa elctrica de un cierto nivel de voltaje, en energa elctrica de otro nivel de voltaje, por medio de la accin de un campo magntico. Esta constituido por dos o ms bobinas de alambre, aisladas entre si elctricamente por lo general y arrolladas alrededor de un mismo ncleo de material ferromagntico. El arrollamiento que recibe la energa elctrica se denomina arrollamiento de entrada, con independencia si se trata del mayor (alta tensin) o menor tensin (baja tensin). El arrollamiento del que se toma la energa elctrica a la tensin 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 ncleo de hierro. El ncleo se construye de hierro por que tiene una gran permeabilidad, o sea, conduce muy bien el flujo magntico.En un transformador, el ncleo tiene dos misiones fundamentales:a. Desde el punto de vista elctrico y esta es su misin principal- es la va por que discurre el flujo magntico. A travs de las partes de la culata conduce el flujo magntico siguiendo un circuito prescrito, de una columna a otra.

b. Desde el punto de vista mecnico es el soporte de los arrollamientos que en l se apoyan.

Para generar el flujo magntico, es decir, para magnetizar el ncleo de hierro hay que gastar energa elctrica. Dicha energa elctrica se toma del arrollamiento de entrada.El constante cambio de magnetizacin del ncleo de hierro origina prdidas. Estas prdidas pueden minimizarse eligiendo tipos de chapa con un bajo coeficiente de prdidas.Adems, como el campo magntico vara respecto al tiempo, en el hierro se originan tensiones que dan origen a corrientes parsitas, tambin llamadas de Foucault. Estas corrientes, asociadas a la resistencia hmica del hierro, motivan prdidas que pueden reducirse empleando chapas especialmente finas aisladas entre s (apiladas). En cambio, en un ncleo de hierro macizo se produciran prdidas por corrientes parsitas excesivamente grandes que motivaran altas temperaturas. El flujo magntico, peridicamente variable en el tiempo, originado por la corriente que pasa a travs del arrollamiento de entrada induce en el arrollamiento de salida una tensin que vara con la misma frecuencia.Su magnitud depende de la intensidad y de la frecuencia del flujo as como del nmero de vueltas que tenga el arrollamiento de salida.

Tipos de Transformadores

Segn funcionalidadTransformadores de potencia

Transformadores de comunicaciones

Transformadores de medida

Por los sistemas de tensionesMonofsicos

Trifsicos

Trifsicos-exafsicos

Trifsicos-dodecafsicos

Trifsicos-monofsicos

Segn tensin secundarioElevadores

Reductores

Segn medioInterior

Intemperie

Segn elemento refrigeranteEn seco

En bao de aceite

Con pyraleno

Segn refrigeracinNatural

Forzada

1.3. El transformador ideal.

Un transformador ideal es una mquina sin prdidas, con una bobina de entrada y una bobina de salida. Las relaciones entre las tensiones de entrada y de salida, y entre la intensidad de entrada y de salida, se establece mediante dos ecuaciones sencillas. La figura muestra un transformador ideal.El transformador tiene NP espiras de alambre sobre su lado primario y NS de espiras de alambre en su lado secundario. La relacin entre la tensin VP (t) aplicada al lado primario del transformador y la tensin VS(t) inducido sobre su lado secundario es

VP(t) / VS(t) = NP / NS = a

En donde a se define como la relacin de espiras del transformador.La relacin 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 es

NP * iP(t) = NS * iS(t)

iP(t) / iS(t) = 1 / a

En trminos de cantidades fasoriales, estas ecuaciones son

VP / VS = a

IP / IS = 1 / a

Ntese que el ngulo de la fase de VP es el mismo que el ngulo de VS y la fase del ngulo IP es la misma que la fase del ngulo de IS. La relacin de espiras del transformador ideal afecta las magnitudes de las tensiones e intensidades, pero no sus ngulos.Las ecuaciones anteriores describen la relacin entre las magnitudes y los ngulos de las tensiones y las intensidades sobre los lados primarios y secundarios del transformador, pero dejan una pregunta sin respuesta: dado que la tensin del circuito primario es positiva en un extremo especfico de la espira, cul sera la polaridad de la tensin del circuito secundario? En los transformadores reales sera posible decir la polaridad secundaria, solo si el transformador estuviera abierto y sus bobinas examinadas. Para evitar esto, los transformadores usan la conveccin de puntos. Los puntos que aparecen en un extremo de cada bobina muestran la polaridad de la tensin y la corriente sobre el lado secundario del transformador. La relacin es como sigue:Si la tensin primaria es positiva en el extremo punteado de la bobina con respecto al extremo no punteado, entonces el voltaje secundario ser tambin positivo en el extremo punteado. Las polaridades de tensin son las mismas con respecto al punteado en cada lado del ncleo. Si la intensidad primaria del transformador fluye hacia dentro del extremo punteado de la bobina primaria, la corriente secundaria fluir hacia fuera del extremo punteado de la bobina secundaria.

La potencia suministrada al transformador por el circuito primario se expresa por medio de la ecuacin

Pent = VP * IP * cos

La potencia que el circuito secundario suministra a sus cargas se establece por la ecuacin:

Psal = VS * IS * cos

Puesto que los ngulos entre la tensin y la intensidad no se afectan en un transformador ideal, las bobinas primaria y secundaria de un transformador ideal tienen el mismo factor de potencia.La potencia de salida de un transformador ideal es igual a su potencia de entrada. La misma relacin se aplica a la potencia reactiva Q y la potencia aparente S.

Qent = VP *IP *sen = VS *IS *sen = QsalSent = VP *IP = VS *IS = SsalLa impedancia de un elemento se define como la relacin fasorial entre la tensin y la intensidad que lo atraviesan:

ZL = VL / ILUna de las propiedades interesantes de un transformador es que puesto que cambia los niveles de tensin o intensidad, tambin cambia la relacin entre la tensin y la intensidad y, por consiguiente, la impedancia aparente de un elemento. 1.4. El transformador real.

Para entender el funcionamiento de un transformador real, refirmonos a la figura. Esta nos muestra un transformador que consiste en dos bobinas de alambre enrolladas alrededor de un ncleo del transformador. La bobina primaria del transformador est conectada a una fuente de tensin de ca y la bobina secundaria est en circuito abierto.

La base del funcionamiento del transformador se puede derivar de la ley de Faraday

eent = d / dtEn donde es el flujo magntico ligado de la bobina, a travs de la cual se induce la tensin. El flujo ligado total es la suma de los flujos que pasan por cada vuelta de la bobina, sumando tantas veces cuantas vueltas tenga dicha bobina:

= f iEl flujo magntico total que pasa por entre una bobina no es slo Nf , en donde N es el nmero de espiras en la bobina, puesto que el flujo que pasa por entre cada espira es ligeramente diferente del flujo en las otras vueltas, y depende de la posicin de cada una de ellas en la bobina.

Sin embargo, es posible definir un flujo promedio por espira en la bobina. Si el flujo magntico total de todas las espiras es l y si hay N espiras, entonces el flujo promedio por espira se establece por

f = l / N

Figura : Curva de histresis del transformador.

Y la ley de Faraday se puede escribir

eent = N df / dtLa relacin de tensin a travs de un transformadorSi la tensin de la fuente es vp(t), entonces esa tensin se aplica directamente a travs de las espiras de la bobina primaria del transformador. Cmo reaccionar el transformador a la aplicacin de esta tensin? La ley de Faraday nos explica que es lo que pasar. Cuando la ecuacin anterior se resuelve para el flujo promedio presente en la bobina primaria del transformador, el resultado es

f = (1/NP) vp(t) dt

Esta ecuacin establece que el flujo promedio en la bobina es proporcional a la integral de la tensin aplicada a la bobina y la constante de proporcionalidad es la recproca del nmero de espiras en la bobina primaria 1/NP.

Este flujo est presente en la bobina primaria del transformador. Qu efecto tiene este flujo sobre la bobina secundaria? El efecto depende de cunto del flujo alcanza a la bobina secundaria; algunas de las lneas del flujo dejan el hierro del ncleo y ms bien pasan a travs del aire. La porcin del flujo que va a travs de una de las bobinas, pero no de la otra se llama flujo de dispersin. El flujo en la bobina primaria del transformador, puede as, dividirse en dos componentes: un flujo mutuo, que permanece en el ncleo y conecta las dos bobinas y un pequeo flujo de dispersin, que pasa a travs de la bobina primaria pero regresa a travs del aire, desvindose de la bobina secundaria.

f P = f M + f LPdonde:

f P = flujo promedio total del primario.

f M = componente del flujo de enlace entre las bobinas primaria y secundaria.

f LP = flujo de dispersin del primario.

Hay una divisin similar del flujo en la bobina secundaria entre el flujo mutuo y el flujo de dispersin que pasa a travs de la bobina secundaria pero regresa a travs del aire, desvindose de la bobina primaria:

f S = f M + f LSdonde:

f S = flujo promedio total del secundario.

f M = componente del flujo para enlazar entre las bobinas primaria y secundaria.

f LS = flujo de dispersin del secundario.

Con la divisin del flujo primario promedio entre los componentes mutuo y de dispersin, la ley de Faraday para el circuito primario puede ser reformulada como:

vP(t) = NP df P / dt = NP df M / dt + NP df LP / dtEl primer trmino de esta expresin puede denominarse eP(t) y el segundo eLP(t). Si esto se hace, entonces la ecuacin anterior se puede escribir as:

vP (t) = eP (t) + eLP (t)

La tensin sobre la bobina secundaria del transformador, puede expresarse tambin en trminos de la ley de Faraday como:

VS(t) = NS df S / dt = NS dfM / dt + NS dfLS / dt = eS(t) + eLS(t)La tensin primaria, debido al flujo mutuo, se establece por:

eP (t) = NP df M / dty la secundaria debido al flujo mutuo por:

eS (t) = NS df M / dtObsrvese de estas dos relaciones que

eP (t) / NP = df M / dt = eS (t) / NSPor consiguiente,

eP (t) / eS (t) = NP / NS = aEsta ecuacin significa que la relacin entre la tensin primaria, causada por el flujo mutuo, y la tensin secundaria,, causaao tambin por el flujo mutuo, es igual a la relacin de espiras del transformador. Puesto que en un transformador bien diseado f M f LP y f M f LS, la relacin de tensin total en el primario y la tensin total en el secundario es aproximadamente

vP (t) / vS (t) NP / NS = aCuanto ms pequeos son los flujos dispersos del transformador, tanto ms se aproxima la relacin de su tensin total al transformador ideal.La corriente de magnetizacin

Cuando una fuente de potencia de ca se conecta a un transformador fluye una corriente en su circuito primario, aun cuando su circuito secundario est en circuito abierto. Esta corriente es la corriente necesaria para producir un flujo en el ncleo ferromagntico real. Consta de dos componentes:

1. La corriente de magnetizacin im, que es la corriente necesaria para producir el flujo en el ncleo del transformador. 2. La corriente de prdidas en el ncleo ih+e, que es la corriente necesaria para compensar las prdidas por histresis y corrientes parsitas.

La corriente de magnetizacin en el transformador no es sinusoidal. Los componentes de ms alta frecuencia en la corriente de magnetizacin se deben a la saturacin magntica en el ncleo del transformador.

Una vez que la intensidad mxima de flujo alcanza el punto de saturacin en el ncleo, un pequeo aumento en la intensidad pico de flujo requiere un aumento muy grande en la corriente de magnetizacin mxima.

La componente fundamental de la corriente de magnetizacin retrasa la tensin aplicada al ncleo en 90.

Los componentes de ms alta frecuencia en la corriente de magnetizacin pueden ser ms bien grandes, comparados con la componente fundamental. En general, cuanto ms se impulse un ncleo de transformador hacia la saturacin, tanto ms grandes se volvern los componentes armnicos.

La otra componente de la corriente en vaco en el transformador es la corriente necesaria para producir la potencia que compense las prdidas por histresis y corrientes parsitas en el ncleo. Esta es la corriente de prdidas en el ncleo. Supongamos que el flujo en el ncleo es sinusoidal. Puesto que las corrientes parsitas en el ncleo son proporcionales a df /dt, las corrientes parsitas son las ms grandes cuando el flujo en el ncleo est pasando a travs de 0 Wb. La prdida por histresis es no lineal en alto grado, pero tambin es la ms grande mientras el flujo en el ncleo pasa por 0.

La corriente total en vaco, en el ncleo, se llama la corriente de excitacin del transformador. Es, simplemente, la suma de la corriente de magnetizacin y la corriente por prdidas en el ncleo:

iex = im + ih+e1.5. Circuitos equivalentes.

Las prdidas que ocurren en los transformadores reales tienen que explicarse en cualquier modelo fiable de comportamiento de transformadores:

1. Prdidas (FR) en el cobre. Prdidas en el cobre son prdidas por resistencias en las bobinas primaria y secundaria del transformador. Son proporcionales al cuadrado de la corriente de dichas bobinas. 2. Prdidas de corrientes parsitas. Las prdidas por corrientes parsitas son prdidas por resistencia en el ncleo del transformador. Son proporcionales al cuadrado de la tensin aplicada al transformador. 3. Prdidas por histresis. Las prdidas por histresis estn asociadas a los reacomodamientos de los dominios magnticos en el ncleo durante cada medio ciclo. Ellos son una funcin compleja, no lineal, de la tensin aplicada al transformador. 4. Flujo de dispersin. Los flujos f LP y f LS que salen del ncleo y pasan solamente a travs de una de las bobinas de transformador son flujos de dispersin. Estos flujos escapados producen una autoinductancia en las bobinas primaria y secundaria y los efectos de esta inductancia deben tenerse en cuenta.

Es posible construir un circuito equivalente que tenga en cuenta todas las imperfecciones principales de los transformadores reales. Cada imperfeccin principal se considera a su turno y su efecto se incluye en el modelo del transformador.

Aunque es posible construir un modelo exacto de un transformador, no es de mucha utilidad. Para analizar circuitos prcticos que contengan transformadores, normalmente es necesario convertir el circuito entero en un circuito equivalente, con un nivel de tensin nico. Por tanto, el circuito equivalente se debe referir, bien a su lado primario o bien al secundario en la solucin de problemas. La figura es el circuito equivalente del transformador referido a su lado primario.

Los modelos de transformadores, a menudo, son ms complejos de lo necesario con el objeto de lograr buenos resultados en aplicaciones prcticas de ingeniera. Una de las principales quejas sobre ellos es que la rama de excitacin de los modelos aade otro nodo al circuito que se est analizando, haciendo la solucin del circuito ms compleja de lo necesario. La rama de excitacin tiene muy poca corriente en comparacin con la corriente de carga de los transformadores. De hecho, es tan pequea que bajo circunstancias normales causa una cada completamente desechable de tensin en RP y XP. Como esto es cierto, se puede producir un circuito equivalente simplificado y funciona casi tan bien como el modelo original. La rama de excitacin simplemente se mueve hacia la entrada del transformador y las impedancias primaria y secundaria se dejan en serie entre s. Estas impedancias slo se adicionan, creando los circuitos equivalentes aproximados, como se ve en las siguientes figuras (a) y (b).

En algunas aplicaciones, la rama de excitacin puede desecharse totalmente sin causar ningn error serio. En estos casos, el circuito equivalente del transformador se reduce a los circuitos sencillos de las figuras (c) y (d)

2. Transformadores trifsicos2.1. Definicin.

Casi todos los sistemas importantes de generacin y distribucin de potencia del mundo son, hoy en da, sistemas de corriente alterna trifsicos. Puesto que los sistemas trifsicos desempean un papel tan importante en la vida moderna, es necesario entender la forma como los transformadores se utilizan en ella.

Los transformadores para circuitos trifsicos pueden construirse de dos maneras. Estas son:a. Tomando tres transformadores monofsicos y conectndolos en un grupo trifsico. b. Haciendo un transformador trifsico que consiste en tres juegos de devanados enrollados sobre un ncleo comnPara el anlisis de su circuito equivalente, conviene representar cada uno de los transformadores monofsicos que componen un banco trifsico por un circuito equivalente. Como los efectos de las capacidades de los devanados y de los armnicos de las corrientes de excitacin suelen ser despreciables, podr utilizarse cualquiera de los circuitos equivalentes deducidos para el caso de los monofsicos.En ellos, el transformador esta representado, como en el teorema de Thvenin, por su impedancia en cortocircuito en serie con su tensin en circuito abierto; la razn de las tensiones en circuito abierto est representada por un transformador ideal; y las caractersticas de excitacin estn representadas por la admitancia en circuito abierto.Los valores de los parmetros pueden obtenerse a partir de los datos de diseo o ensayos en circuito abierto o en cortocircuito tomados a uno u otro lado del transformador, y estos valores se pueden emplear, sin modificacin, o en el circuito equivalente de la figura a (en el cual se coloca la admitancia de excitacin en el lado primario) o en el circuito equivalente de la figura b (en el cual se coloca la admitancia de excitacin en el lado del secundario) En muchos problemas, los efectos de la corriente de excitacin son tan pequeos que puede despreciarse por completo la corriente de excitacin y representarse el transformador por su impedancia equivalente en serie con un transformador ideal. Si se quiere, las impedancias equivalentes y admitancias de excitacin se puede referir al otro lado del transformador multiplicando o dividiendo, segn sea el caso, por el cuadrado de la razn de transformacin. El circuito equivalente de un banco trifsico de transformadores puede trazarse conectando los circuitos equivalentes de las unidades de acuerdo con las conexiones del banco. Por ejemplo, en la figura a puede verse el circuito equivalente de un banco estrella-estrella y en la figura b un circuito equivalente de un banco tringulo. Las Y representan las admitancias en circuito abierto o de excitacin y las Z las impedancias en cortocircuitos o equivalentes.

2.2. Constitucin.

Al tratar del transformador trifsico suponemos que sus devanados, tanto de alta como de baja tensin, se hallan conectados en estrella. Segn la aplicacin a que se destine un transformador, deben considerarse las posibilidades de establecer otras conexiones distintas, las cuales ofrecen sobre todo especial inters desde el punto de vista del acoplamiento en paralelo con otros transformadores.

2.3. Grupos de conexin.

Las combinaciones bsicas que han de ser tenidas en cuenta por lo que se refiere a sus particularidades para los acoplamientos en paralelo, forman esencialmente cuatro grupos. Cada grupo se caracteriza en particular por el desfase que el mtodo de conexin introduce entre las f.e.m. primarias y las homlogas secundarias.N GrupoSmbolo Conexionado

Primario SecundarioPrimario Secundario

0Dd0

Yy0

Dz0

5 Dy5

Yd5

Yz5

6Dd6

Yy6

Dz6

11Dy11

Yd11

Yz11

En la tabla se detallan los grupos de conexiones normalizados para transformadores de potencia trifsicos. Debe tenerse en cuenta que el esquema de conexionado es vlido solamente en el caso que los devanados tengan el mismo sentido de arrollamiento.

2.4. Trabajo en paralelo.El funcionamiento en paralelo de dos o ms transformadores se produce cuando ambos se hallan unidos por sus devanados primarios y por los secundarios. Prcticamente, es necesario distinguir el caso de que esta unin sea inmediatamente directa sobre unas mismas barras mnibus o bien que se efecte a travs de largas lneas en la red de distribucin: la condicin sobre la igualdad de las tensiones de cortocircuito tiene importancia solamente en el primer caso, ya que los conductores intermedios existentes en el caso de una red tienden a regularizar la distribucin de la carga de los transformadores.

Los transformadores pueden acoplarse en paralelo por sus secundarios, por los primarios o bien por los primarios y secundarios a la vez. Cuando la instalacin lo permita, en las centrales por ejemplo, es preferible adoptar la primera solucin, que aade la impedancia interna de los transformadores la de los generadores, siempre considerable, y la reparticin de la carga en proporcin debida entre los distintos grupos es ms fcil de obtener. La teora de la marcha en paralelo forma parte en este caso, del estudio de conjunto de las centrales elctricas, por lo que nos ceiremos a considerar el acoplamiento de los transformadores realizados simultneamente por ambos lados de la conexin primario y secundario. Es claro que la frecuencia, una de las caractersticas esenciales de la instalacin, ser con ello sin ms, rigurosamente la misma para todos los transformadores acoplados. Las restantes condiciones que han de cumplirse para que el funcionamiento sea posible y se realice de modo prctico, son las siguientes:

1. Los desfases secundarios respecto al primario han de ser iguales para los transformadores que hayan de acoplarse en paralelo.

2. El sentido de rotacin de las fases secundarias ha de ser el mismo en todos ellos.

3. Las relaciones entre las tensiones de lneas han de ser idnticas.

4. Las cadas de impedancia para las tensiones de cortocircuito, deben tener los mismos valores relativos para todos los transformadores, siendo preferible adems que esta igualdad se cumpla por separado para las cadas hmicas y las f.e.m.s. de reactancia.

Las dos primeras condiciones son eliminatorias, de no satisfacerse, el acoplamiento es imposible. Las dos ltimas son necesarias para la buena marcha de la instalacin.2.5. Transformadores de proteccin, de medida y autotransformadoresLos transformadores de medida, tan ampliamente empleados en la tcnica de las medidas elctricas, satisfacen la necesidad primordial de aislar de los circuitos de alta tensin los aparatos o instrumentos de trabajo, que as podrn funcionar nicamente a tensiones reducidas. Los transformadores de tensin convierten generalmente el voltaje de alta a 100 V en el secundario (algunas veces, a 110). Los de intensidad separan tambin el circuito de medida del de alta tensin. Al mismo tiempo, estos ltimos transformadores reducen la corriente del circuito primario al valor normal de 5 A, raras veces a 1 A, en el circuito secundario, lo que viene a darles importancia incluso en las instalaciones de baja tensin, particularmente cuando no es posible colocar el ampermetro en el lugar por donde pasan los conductores principales, sino que ha de situarse a distancia de ellos. Tambin permiten los transformadores de intensidad hacer uso de un mismo aparato de medida en circuitos distintos, como sucede especialmente en los laboratorios.

En cuanto a la construccin, los transformadores de medida constituyen una conjunto especialmente sencillo y compacto, estando montados los bobinados sobre una sola columna - primario y secundario juntos. En los de intensidad, las chapas se cortan a menudo de una sola pieza, sin ninguna junta magntica (a fin de reducir la corriente de excitacin, causa de error en las mediciones), y las bobinas se enrollan entonces con el auxilio de mquinas especiales.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.CONCLUSIONESLos transformadores trifsicos es de mucha importancia y nos ha dado a entender su funcionamiento como est formado, sus diferentes conexiones las cuales son muy diversas y muy importantes como triangulo-triangulo, triangulo-estrella, estrella-triangulo y as sucesivamente.

Podemos decir que los transformadores trifsicos es un dispositivo que consta de tres fases, como lo indica el nombre, que sirve para bajar el nivel de tensin, en cualquiera de sus dos configuraciones, estrella o triangulo. Como diferencia fundamental entre ambos es el tipo de conexin de sus bobinas, en la conexin estrella tienes un punto comn que se llama neutro, y que absorbe la diferencia de corriente que pueda llegar a circular por las fases, as otorga proteccin.

Al trmino de sta investigacin observamos que los transformadores son mquinas indispensables en nuestras vidas, que principalmente ayudan a la distribucin elctrica hacia hogares, oficinas y negocios. Bajando los niveles de tensin hacia nuestros hogares. Al mencionar esto tenemos que tener mucho cuidado con las conexiones que estn antes de ingresar a nuestro hogares, ya que estos transformadores transforman, valga la redundancia, grandes tensiones en tensiones aplicables para nuestros hogares.Existen muchos tipos de conexiones, las cuales en realidad no estbamos al tanto e ignorbamos completamente. Estas conexiones tienen su razn de ser ya que tratan de aprovechar de mejor manera las cuatro principales conexiones que se tienen ya nombradas al inicio de esta investigacin.

Los transformadores trifsicos tienen similares caractersticas que uno monofsico. Las caractersticas de un transformador trifsico son de mayor consideracin por tratarse ya sea de un banco de transformadores o el transformador trifsico los cuales implican mayor nmero de devanados y esto a la vez distintas conexiones posibles.Las prdidas de un transformador real, son prdidas que siempre estarn presentes ya sea en gran cantidad o en poca, adems sern las mismas que existen en el Transformador Monofsico. Sin embargo las prdidas en un transformador se las puede reducir considerablemente tomando las medidas necesarias.

BIBLIOGRAFA Transformadores de potencia, de medida y de proteccin / Enrique Ras Oliva

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Mquinas elctricas / Stephen J. Chapman ; revisin tcnica Jos Demetrio Martnez, Juan Yedra Morn

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http://www.tuveras.com/eltrafotrifasico/eltrafotrifasico.htm

http://profesormolina2.iespana.es/electronica/componentes/bobinas_trafos/trafos_trif.htm.

http://www.slideshare.net/Bibillana/transformadores-trifsicos

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