Universidad Mayor de San AndrsFacultad de IngenieraCarrera de
Ingeniera Electrnica
CONVERSIONES ELECTROMAGNTICAS
TRANSFORMADORES
ESTUDIANTES:QUISPE CANAVIRI JHONNY ALBERTO
Semestre I/2014OBJETIVO:Poner en prctica todo lo aprendido
referente a la elaboracin de transformadores utilizando un diseo
simple.OBJETIVO ESPECIFICO:Mostrar en el transformador la reduccin
de salida de voltaje y la corriente sabiendo que la potencia tanto
en la entrada como en la salida deben ser de la misma
magnitud.INTRODUCCIN:El transformador es un dispositivo que permite
modificar potencia elctrica de corriente alterna con un determinado
valor de tensin y corriente en otra potencia de casi el mismo valor
pero, generalmente con distintos valores de tensin y corriente.Es
una maquina esttica de bajas perdidas y tiene un uso muy extendido
en los sistemas elctricos de transmisin y distribucin de energa
elctrica Cuando se requiere transportar energa elctrica, desde los
centros de generacin (Centrales elctricas) a los centros de
consumo, se eleva la tensin (desde unos 15 kV hasta 132, 220 o 500
kV) y se efecta la transmisin mediante lneas areas o subterrneas
con menor corriente, ya que la potencia en ambos lados del
trasformador es prcticamente igual, lo cual reduce las prdidas de
transmisin (R I2).En la etapa de distribucin se reduce la tensin a
los valores normales (380/220 V), mediante los transformadores
adecuados.
TRANSFORMADOR MONOFSICO:
Bsicamente est formado por un ncleo compuesto de lminas de
hierro y dos bobinados, a los cuales denominaremos primario y
secundario.El bobinado primario con N1 espiras es aquel por el cual
ingresa la energa y el secundario con N2 espiras es aquel por el
cual se suministra dicha energa.
transformador del tipo acorazado, en el cual los dos bobinados
se ubican en la rama central, logrando con este sistema reducir el
flujo magntico disperso de ambos bobinados, colocando generalmente
el bobinado de baja tensin en la parte interna y el de mayor tensin
rodeando a este en la parte externa
RENDIMIENTO DE UN TRANSFORMADOR:
En un transformador, tenemos dos tipos de perdidas, las del
hierro o fijas y las del cobre variables con la carga (corriente).
De acuerdo a ellas el rendimiento en funcin del factor de carga
esta dado por la siguiente expresin:
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS:
DEVANADOS Y AISLAMIENTOLos conductores de los devanados estn
aislados entre s:En transformadores de baja potencia y tensin se
utilizan hilos esmaltados. En mquinas grandes se emplean pletinas
rectangulares encintadas con papel impregnado en aceite
El aislamiento entre devanados se realiza dejando espacios de
aire o de aceiteLa forma de los devanados es normalmente circularEl
ncleo est siempre conectado a tierra. Para evitar elevados
gradientes de potencial, el devanado de baja tensin se dispone el
ms cercano al ncleo
Fabricacin de ncleo chapas magnticas
DISEO DEL TRANSFORMADORPARAMETROS DEL TRANSFORMADOR
DISEO DEL TRANSFORMADOR1. SELECCIN DEL TIPO DE NCLEOOptaremos
por usar un ncleo acorazado2. DISPOSICIN DEL CIRCUITO MAGNTICO
Con
Con
Se usaran chapas aisladas
Si
Entonces:
3. DETERMINACIN DEL NMERO DE ESPIRAS DE LOS BOBINADOSEl voltaje
en las bobinas es:
Donde Para el entrehierro usado:
Asumimos
Para la bobina primaria:
Para la bobina secundaria:
4. DETERMINACIN DE LA SECCIN DEL ALAMBRE DE LOS BOBINADOSPara
este punto se requiere de la siguiente tabla:Potencia Densidad de
corriente
Hasta 504
50-1003,5
100-2003
200-4002,5
Y la densidad de corriente
Materiales empleados en laboratorio Transformador de 12 voltios
Multmetro Ampermetro Voltmetro ConectoresDesarrollo del
laboratorioEn el vaco
WInVn220vSu equivalente:
Para el desarrollo e implementacin de la medicin de tensin y
corriente en este punto se lo realizo con ayuda de un multmetro,
pudiendo medir a escalas adecuadas los datos y requerimientos para
su posterior anlisis con ayuda de frmulas:En el vaco:
Segundo Circuito:
Formulas empleadas:
Donde se conoce el valor de:
Datos Obtenidos en el laboratorioCon ayuda del multmetro se
tuvieron las siguientes medidas obtenidas:
Calculando por conservacin de Potencias:
Valores medidos con el ampermetro:
Reemplazando en las Formulas:
De las ecuaciones 2) y 5) :
Pero tambin:
Reemplazando en la ecuacin 6) :
CONCLUSIONESEl transformador es una mquina esttica (sin partes
mviles) de corriente alterna que transforma una seal alterna en
otra seal alterna de distinta tensin o intensidad. En un
transformador ideal en carga las intensidades que circulan por los
devanados son inversamente proporcionales al nmero de espiras de
los mismos Se comprueba que en un transformador ideal la potencia
transferida al secundario es igual a la entregada al primario El
transformador real presenta una serie de prdidas que podemos
resumir en: Dispersin del flujo en los devanados primario y
secundario. Resistencia de los devanados, que provocan prdidas por
efecto Joule y cadas de tensin. Prdidas en el hierro En un
trasformador real, la tensin producida en el secundario disminuye
al aumentar la carga.
IMGENES DE LA CONSTRUCCIN DEL TRANSFORMADOR:
CONCLUSIONES:Del presente trabajo se puede concluir que para el
aislamiento de las placas se puede utilizar barniz el cual realizar
un mejor trabajo que el aceite adems se pudo observar que el
apilamiento de las chaspas del acorazado se lo debe realizar
comprimindolas donde se recomienda al finalizar utilizar una prensa
para asegurar su compacta miento de tal forma que se garantice el
buen funcionamiento del transformador
