introdudcion

INTRODUDCIONEl trasformador es un dispositivo que convierte la energa elctrica alterna de un cierto novel de tensin, en energa alterna de otro nivel de tensin, por medio de interaccin electromagntica. Est constituido por dos o ms bobinas de material conductor, aislante entre si elctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo ncleo de material ferromagntico. La nica conexin entre las bobinas la constituye el flujo magntico comn que se establece en el ncleo.

Los trasformadores son dispositivos basados en el fenmeno de la induccin electromagntica y estn constituidos, en su forma ms simple, por dos bobinas devanadas sobre el ncleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de lminas apiladas de acero elctrico, aleacin apropiada para optimizar el flujo magntico. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin. Respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, pue existir un devanado terciario de menor tensin que el secundario

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Implementar un trasformador monofsico mediante la investigacin de las formulas del diseo pertinentes para dicho caso con la finalidad de solidificar el conocimiento adquirido en clase.

OBJETIVO ESPECIFICO Realizar el diseo y calculo de un trasformador de una capacidad ?????.

Crear una memoria con las formulas y especificaciones que se emplearon en el diseo y calculo de dicho transformador.

INDICE

PRIMEROS PASOS: LOS EXPERIMENTOS CON BOBINAS DE INDUCCINEl fenmeno de induccin electromagntica en el que se basa el funcionamiento del transformador fue descubierto porMichael Faradayen 1831, se basa fundamentalmente en que cualquier variacin de flujo magntico que atraviesa un circuito cerrado genera una corriente inducida, y en que la corriente inducida slo permanece mientras se produce el cambio de flujo magntico.La primera "bobina de induccin" fue inventada por el sacerdote Nicholas Joseph Callan en la Universidad de Maynooth en Irlanda en 1836. Callan fue uno de los primeros investigadores en darse cuenta de que cuantas ms espiras hay en el secundario, en relacin con el bobinado primario, ms grande es el aumento de la tensin elctrica.Los cientficos e investigadores basaron sus esfuerzos en evolucionar las bobinas de induccin para obtener mayores tensiones en las bateras. En lugar de corriente alterna (CA), su accin se bas en un "do&break" mecanismo vibrador que regularmente interrumpa el flujo de la corriente directa (DC) de las bateras.Entre la dcada de 1830 y la dcada de 1870, los esfuerzos para construir mejores bobinas de induccin, en su mayora por ensayo y error, revel lentamente los principios bsicos de los transformadores. Un diseo prctico y eficaz no apareci hasta la dcada de 1880, pero dentro de un decenio, el transformador sera un papel decisivo en la Guerra de las Corrientes, y en que los sistemas de distribucin de corriente alterna triunfaron sobre sus homlogos de corriente continua, una posicin dominante que mantienen desde entonces.En 1876, el ingeniero rusoPavel Yablochkovinvent un sistema de iluminacin basado en un conjunto de bobinas de induccin en el cual el bobinado primario se conectaba a una fuente de corriente alterna y los devanados secundarios podan conectarse a varias lmparas de arco, de su propio diseo. Las bobinas utilizadas en el sistema se comportaban como transformadores primitivos. La patente aleg que el sistema podra, proporcionar suministro por separado a varios puntos de iluminacin con diferentes intensidades luminosas procedentes de una sola fuente de energa elctrica.En 1878, los ingenieros de la empresa Ganz en Hungra asignaron parte de sus recursos de ingeniera para la fabricacin de aparatos de iluminacin elctrica para Austria y Hungra. En 1883, realizaron ms de cincuenta instalaciones para dicho fin. Ofreca un sistema que constaba de dos lmparas incandescentes y de arco, generadores y otros accesorios.En 1882, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs expusieron por primera vez un dispositivo con un ncleo de hierro llamado "generador secundario" en Londres, luego vendieron la idea a la compaa estadounidenseWestinghouse Electric. Tambin este sistema fue expuesto en Turn, Italia en 1884, donde fue adoptado para el sistema de alumbrado elctrico.

EL NACIMIENTO DEL PRIMER TRANSFORMADOREntre 1884 y 1885, los ingenieros hngarosKroly Zipernowsky,Ott BlthyyMiksa Dri, de la compaa Ganz, de ese pas, crearon enBudapestel modelo ZBD detransformador de corriente alterna, basado en un diseo de Gaulard y Gibbs (Gaulard y Gibbs slo disearon un modelo de ncleo abierto). Descubrieron la frmula matemtica de los transformadores:

DondeVses la tensin en el secundario yNses el nmero de espiras en el secundario;VpyNpse corresponden al primario.Su solicitud de patente hizo el primer uso de la palabratransformador, que haba sido acuada porBlthy Ott.

En 1885,George Westinghousecompr las patentes delZBDy las de Gaulard y Gibbs. l le encomend aWilliam Stanleyla construccin de un transformador de tipo ZBD para uso comercial. Este diseo se utiliz por primera vez comercialmente en 1886.

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. Est 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 la 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 porque 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