MAQUINAS ELCTRICAS 1INTEGRANTES: Arvalo Daniel, Arias Henry, Cabrera Byron, Cajamarca Christian, Loja Diego, Pulla Christian, Snchez Jos FECHA: Martes 27 de Mayo del 2014TEMA: Desarrollar las preguntas tericas, capitulo 1 y 2 del libro de Chapman de la edicin 3 y 5DESARROLLO:EDICION 3:Captulo 1

1.1 Qu es par? Qu papel cumple el par en el movimiento rotacional de las mquinas? Es la fuerza de torsin aplicada a un objeto. El par puede imaginarse como una fuerza especial que hace girar los cuerpos. Tambin como el producto de la fuerza aplicada al objeto y la distancia ms corta entre la lnea de accin de la fuerza y el eje de rotacin del objeto.En el movimiento rotatorio al ser aplicado en un objeto ocasiona un cambio de velocidad, cuando un objeto rota su velocidad angular ser constante, a menos que se ejerza un par sobre l. A mayor par, mayor cambio de velocidad angular.1.2 Cul es la ley de Ampere?Es la que relaciona un campo magntico esttico con la causa que la produce, es decir, una corriente elctrica estacionaria.Y nos dice "La circulacin de un campo magntico a lo largo de una lnea cerrada es igual al producto de por la intensidad neta que atraviesa el rea limitada por la trayectoria".

1.3 Qu es la intensidad de campo magntico? Qu es la densidad de flujo magntico? Cmo se relacionan estos trminos anteriores?La intensidad de campo magntico H, es una medida de esfuerzo de una corriente por establecer un campo magntico.La densidad de flujo magntico, visualmente notada como B, es el flujo magntico por unidad de rea de una seccin normal a la direccin del flujo, y es igual a la intensidad del campo magntico. Indica el nmero de lneas de campo que atraviesan una superficie determinada.La relacin entre la intensidad del campo magntico H y la densidad de flujo magntico resultante B producida dentro del material est dada por 1.4 Cmo ayudan los conceptos de circuitos magnticos equivalente para el diseo de los ncleos de los trasformadores y las mquinas?Podemos definir un circuito magntico, cuyo comportamiento est determinado por las ecuaciones anlogas a aquellas establecidas para un circuito elctrico. Mediante la ley de ohm que nos dice que , en donde V es el voltaje, I la corriente, y R es la resistencia. Mientras que en un circuito magntico nos establece la siguiente analoga , en donde es la fuerza magnetomotriz, flujo del circuito y es la reluctancia del circuito.1.5 Qu es reluctancia?La reluctancia de un circuito magntico es el homlogo de la resistencia del circuito elctrico y se mide en amperios-vuelta por weber. En un circuito magntico, las reluctancias obedecen las mismas reglas que las resistencias en un circuito elctrico. 1.6 Qu es un material ferromagntico? Por qu es tan alta la permeabilidad de un material ferromagntico? Reciben esta denominacin aquellas sustancias que tienen imantaciones grandes aun en presencia de campos magnticos muy dbiles. Son materiales cuya permeabilidad magntica es muy alta. Esta facilidad de imantacin de estas sustancias procede de las fuerzas mecnico-cunticas, que tienden a alinear paralelamente entre s a los espines atmicos prximos, aun en ausencia de un campo magntico aplicado. La citada alineacin no se produce en todo el volumen del material, sino que se encuentra por zonas, denominadas dominios magnticos. Cuando una muestra de material ferromagntico se coloca dentro de un campo magntico, los dominios tienden a alinearse, de tal forma que sus campos magnticos se suman al campo externo, resultando un campo total ms fuerte.

1.7 Cmo varia la permeabilidad relativa de un material ferromagntico con la fuerza magnetomotriz?La fuerza magnetomotriz depende de la corriente aplicada, por lo que para comprobar el comportamiento de la permeabilidad relativa aplicaremos una corriente directa al ncleo, comenzando en cero amperios e incrementndola poco a poco hasta la mxima corriente posible. Al comienzo, un pequeo incremento de la fuerza magnetomotriz produce un gran incremento en el flujo resultante. Despus de cierto punto, aunque se incremente mucho ms la fuerza electromotriz, los incrementos en el flujo sern cada vez ms pequeos. Finalmente el incremento dela fuerza magnetomotriz casi no produce cambio alguno en el flujo; este estado se conoce como saturacin, el ncleo est saturado. Y que la intensidad de campo es directamente proporcional a la fuerza magnetomotriz y que la densidad de flujo magntico es directamente proporcional en flujo, la pendiente de la curva B/H es la permeabilidad.1.8 Qu es histresis? Explique la histresis en trminos de la teora de los dominiosLa cantidad de flujo presente en el ncleo depende no solo de la cantidad de corriente aplicada a los devanados del ncleo, sino tambin de la historia previa del flujo presente en el ncleo. Esta dependencia de la historia previa del flujo y el seguir una trayectoria diferente en la curva, se denomina histresis. La histresis se produce porque cuando el campo magntico exterior se suprime, los dominios magnticos del material que componen el ncleo no se ubican de nuevo al azar, sino que permanecen alineados. Esto se debe a que los tomos requieren energa para recuperar su anterior posicin. La energa para el alineamiento original fue provista por el campo magntico exterior. Este hecho de requerir energa origina cierto tipo de prdidas de energa en todas las mquinas y transformadores. Las prdidas por histresis en el ncleo del hierro corresponden a la energa requerida para reorientar los dominios durante cada ciclo de corriente aplicada al ncleo.1.9 Qu son las perdidas por corrientes parasitas? Qu se puede hacer para minimizar las perdidas por corrientes parasitas en un ncleo?Un flujo variable en el tiempo induce voltaje dentro de un ncleo ferromagntico de la misma forma que lo hara en un alambre conductor enrollado alrededor del mismo ncleo. Estas corrientes parsitas disipan energa puesto que fluyen en un medio resistivo (el hierro del ncleo), la energa disipada se convierte en calor en el ncleo. La cantidad de energa perdida debido a las corrientes parsitas proporcionales a la distancia de los caminos recorridos dentro del ncleo. Por esta razn, se acostumbra cortar el ncleo ferro magntico que va a estar sujeto al flujo alterno en pequeas tiras o lminas, y construirlo con ellas. Para limitar al mnimo los recorridos de las corrientes parsitas, se utilizan resinas aislantes entre las diferentes lminas. Debido a que las capas aislantes son extremadamente delgadas, su efecto sobre las propiedades magnticas del ncleo es muy pequeo.

1-10 Por qu todos los ncleos expuestos a la accin de campos magnticos alternos son laminados?Esto se hace para reducir las prdidas por corrientes parasitas en el ncleo, ya que la cantidad de energa perdida debida a las corrientes parasitas es proporcional a la distancia que este recorre dentro del ncleo.1-11 Cul es la ley de Faraday?La Ley de Faraday establece que si un flujo atraviesa una espira de alambre conductor, se inducir en sta un voltaje directamente proporcional a la tasa de cambio del flujo con respecto al tiempo.Su frmula:

1-12 Qu condiciones se requieren para que un campo magntico produzca una fuerza sobre un alambre conductor?Que el campo magntico cambie en el tiempo y que circule una corriente.Su frmula:

1-13 Qu condiciones se requieren para que un campo magntico produzca un voltaje en un alambre conductor?Que el vector velocidad sea distinta tenga otra direccin que el vector densidad de flujo.Su frmula:

1-14 Por qu la maquina lineal es un buen ejemplo del comportamiento observado en las maquinas (dc) reales?Es la versin ms sencilla y fcil de entender de una maquina dc, ya que opera con los mismos principios y exhibe la misma conducta que los generadores y los motores reales.1-15 La mquina lineal de la figura 1-19 se mueve en condiciones de estado estacionamiento. Qu ocurrir a la barra si se incrementa el voltaje de la batera? Explique en detalle.

Disminuye su velocidad y opera como motor, convirtiendo energa elctrica en mecnica.1-16 Justifique cmo un decremento del flujo produce un incremento en la velocidad de la maquina lineal.El mismo comportamiento se presenta en los motores dc reales, cuando el flujo del motor dc disminuye, el motor gira ms rpido. Aqu de nuevo la maquina lineal se comporta de manera muy similar al motor dc real.

Captulo 22-1 El concepto relacin de vueltas de un transformador es igual al concepto relacin de voltajes a travs del transformador? Explique la respuestaSi PorquEl voltaje inducido en cada vuelta del secundario es igual al voltaje inducido en cada vuelta del primario. Por tanto, la relacin de voltajes se encuentra en la misma proporcin que la relacin de vueltas.Cuando el secundario tiene un mayor nmero de vueltas que el primario y por ende reduce el voltaje en el secundario.Cuando el secundario tiene un nmero menor de vueltas que el primario y por ende aumenta el voltaje en el secundario.Su frmula:

2-2 Por qu la curva de magnetizacin impone un lmite superior al voltaje aplicado a un ncleo de transformador?Conociendo que todo material tiene una curva de magnetizacin nos muestra la capacidad del material para que pasen las lneas del flujo sobre l. El material tiene su mxima capacidad de soportar las lneas del flujo cuando llega a la mxima capacidad se satura el material y las lneas que sobrepasan esto se pierden totalmente como sabemos que el la variacin del flujo respecto al tiempo nos da el voltaje; por lo tanto al tener lmite en el flujo tenemos lmite en el voltaje.

2-3 Que componentes conforman la corriente de excitacin de un transformador? Cmo se simulan el circuito equivalente del transformador?

1. La corriente de magnetizacin. 2. La corriente de prdidas en el ncleo.

Se simula con el siguiente circuito equivalente del transformador.

2-4 Que es el flujo disperso en un transformador? Por qu es simulado como un inductor en el circuito equivalente del transformador?

Son las lneas de flujo que no logran pasar por la superficie del ncleo y se pierden en el espacio. Se simulan como inductor porque esta fuga de flujos produce un auto inductancia en la bobina primaria y secundaria

2-5 Haga una lista y describa los tipos de prdidas que se presentan en un transformador.1. Por el cobre debido calentamiento resistivo en los devanados primario y secundario. 2. Por flujos dispersos que pasan nicamente a travs de uno de los devanados 3. Por corrientes parsitas debido al calentamiento resistivo en el ncleo del transformador. 4. Por histresis que se originan por los reordenamientos de los dominios magnticos en el ncleo durante cada semiciclo.

2-6Por qu el factor de potencia de la carga afecta la regulacin de voltaje del transformador?

Afecta a la regulacin de voltaje del transformador porque la carga consume un voltaje, existiendo tambin un desfasamiento entre la corriente y el voltaje. Por esta razn cuando tenemos cargas: 1. En atraso nuestra regulacin de voltaje ser mayor a cero. Con un factor de potencia igual a 1 la regulacin de voltaje seguir siendo mayor a cero pero ser mucho ms pequeo que en el caso anterior. 2. En adelanto el voltaje secundario puede ser mayor que el voltaje secundario por lo tanto obtendremos una regulacin de voltaje negativo.

2-7. Por qu la prueba de cortocircuito muestra bsicamente las perdidas y no las perdidas en la excitacin del Transformador?

Porque la corriente que fluye por la rama de excitacin es baja y no se considera, ya que al cortocircuitar la salida el voltaje de entrada es muy pequeo.

2.8 Por qu la prueba de circuito abierto muestra bsicamente las prdidas de la excitacin y no las perdidas IR?Porque esta prueba permite obtener el valor de las llamadas prdidas en vaco o prdidas en el ncleo. En sta prueba el devanado que se alimenta es de bajo voltaje y as resulta ms conveniente la medicin.2.9 Cmo elimina el sistema por unidad el problema de los diferentes niveles de voltaje en un sistema de potencia?Porque en este sistema las conversiones necesarias se realizan automticamente por el mtodo en s. Elimina la necesidad de hacer explicitas las conversiones de nivel de voltaje en todos los transformadores del sistema., sin que el usuario deba preocuparse por la transformacin de las impedancias. Debido a que tales transformaciones de impedancias pueden omitirse, los circuitos que contienen transformadores pueden resolverse con facilidad.

2.10 Por qu los autotransformadores pueden manejar ms potencia que los transformadores convencionales del mismo tamao?Una razn podra ser porque los transformadores convencionales para sacar la seccin del transformador influye tanto la potencia que se va a utilizar como la potencia perdida en el ncleo por el mero hecho de que este induciendo voltaje, en cambio en el auto transformador para calcular la seccin del transformador solo influye la potencia que se va a utilizar, esto quiere decir que la efectividad del transformador se incrementa la cantidad de energa que se perdida por efectos dela induccin de la una bobina a la otra.

2.11 En qu consisten las tomas de derivacin (taps) en los transformadores? Por qu se utilizan?Estas tomas en el transformador permiten que este se pueda ajustar para acomodarse a las variaciones de voltaje de las localidades. Se utilizan porque a veces un transformador se puede usar en una lnea de potencia cuyo voltaje vara ampliamente con la carga.

2.12 Cules son los problemas asociados a la conexin trifsica de transformadores en Y Y?Si las cargas del circuito del transformador estn desbalanceadas, los voltajes de las fases del transformador pueden llegar a desbalancearse severamente. Los voltajes de terceras armnicas pueden ser grandes.

2.13 Qu es un transformador TCUL?Transformador conmutador de tomas bajo carga. Es aquel que tiene la posibilidad de cambiar la toma mientras se est suministrando potencia.

2.14 Cmo pueden realizarse transformaciones trifsicas utilizando tan solo dos transformadores? Qu tipo de conexiones se pueden utilizar? Cules son sus ventajas y desventajas?Se puede lograr esta transformacin mediante diferentes conexiones, todas las tcnicas que se empleen involucran la reduccin en la capacidad de manejo de potencia de los transformadores.

Algunas de las conexiones ms importantes con dos transformadores son: -Conexin delta abierta (V-V). -Conexin Y abierta- delta abierta. -Conexin Scott-T -Conexin trifsica en T En cada una de las diferentes conexiones se usan solo dos transformadores o bobinados, como sea el casi esto quiere decir que para que las bobinas sigan entregando el mismo nivel de rendimiento deberan ser forzadas ms, y si el rendimiento del transformador con sus tres bobinas estaba al tope cuando se las pase a dos el rendimiento bajar considerablemente, esto es hablando en el caso que se desee hacer esta conexin provisional para reparar una bobina. A parte la mayor ventaja que presentan todos estos tipos de conexiones es que dan la opcin de obtener una fase adicional cuando se dispone nicamente de dos.

2.15 Explique por qu la conexin en delta abierta esta suministrada solo 57.7 % de la carga de un banco de transformador delta delta normal.Es importante fijarse en los ngulos de los voltajes y corrientes en este grupo de transformadores. Puesto que falta una de las fases del transformador, la corriente de la lnea de transmisin es ahora igual a la corriente de fase de cada transformador y las corrientes y voltajes del grupo difieren en un ngulo de 30. Como que los ngulos de corriente y voltaje son diferentes en cada uno de los dos transformadores, se hace necesario examinar cada uno de ellos individualmente para determinar la potencia mxima que pueden suministrar. Para el transformador 1, el voltaje tiene un ngulo de 150y la corriente tiene uno de 120, as que la mxima potencia del transformador 1 se expresa mediante:

Para el transformador 2, el voltaje est en un ngulo de 30 y la corriente en uno de 60 de modo que su potencia mxima es

Entonces, la potencia mxima del grupo delta-abierto se expresa

La corriente nominal es la misma en cada transformador, aun si hay dos o tres de stos. El voltaje tambin es el mismo en cada uno de ellos; as que la relacin de la potencia de salida disponible en el grupo delta abierto y la potencia de salida disponible del grupo trifsico normal es

La potencia disponible que sale del grupo en delta-abierta es slo el 57.7% de la potencia nominal del grupo original.

2.16 Puede un transformador de 60Hz ser operado en un sistema de 50 Hz? Qu acciones se deben llevar a cabo para que sea viable esta operacin?

Si un transformador de 60 Hz se debe operar a 50 Hz, el voltaje que se le aplique debe reducirse tambin en un sexto o el flujo mximo en el ncleo ser demasiado alto. Si el voltaje de un transformador se reduce por alguna razn, el valor de potencia nominal del transformador debe reducirse en igual cantidad. Si no se hace esta correccin, la corriente en los devanados del transformador exceder la corriente mxima permisible causando sobrecalentamiento.

2.17 Qu ocurre en un transformador cuando se conecta por primera vez a una lnea de potencia? Cmo puede minimizarse este problema?

Cuando un transformador se conecta por primera vez a la red durante el encendido del transformador ocurre una corriente de irrupcin, que es lo que en los motores equivaldra a la corriente de arranque. Para limitar esta corriente se puede utilizar una resistencia limitadora que se dispara al momento que la corriente exceda un lmite programado para que limite la corriente. Tambin se puede aumentar el amperaje de funcionamiento.

2.18 Qu es un transformador de potencial? Cmo se utiliza?

La funcin de un Transformador de Potencial, llamados PTs, es la de brindar mediante un primario devanado especialmente, o acople tipo capacitivo en otros modelos, una conexin segura con los circuitos de Alta Tensin, para reducir el voltaje y aislar galvnicamente su lado secundario y conectarse de forma segura con los circuitos de medida en el lado de baja tensin.Generalmente los PT's tienen una potencia nominal muy baja y su nico objetivo es suministrar una muestra de voltaje del sistema de potencia, para que se mida con instrumentos conectados a su secundario. Adems, puesto que el objetivo principal es el muestreo de voltaje deber ser particularmente preciso como para no distorsionar los valores verdaderos. Se pueden conseguir transformadores de potencial de varios niveles de precisin, dependiendo de qu tan precisas deban ser sus lecturas, para cada aplicacin especial. El primario de un transformador de potencial se conecta en paralelo con el circuito de potencia y en el secundario se conectan los instrumentos o aparatos de proteccin. De esta forma se obtiene un aislamiento entra el lado de Alta tensin con respecto de los circuitos de Baja tensin donde estn los voltmetros o instrumentos de medida, rels o controladores.

2.19 Qu es un transformador de corriente? Cmo se utiliza?

Los transformadores de corriente son transformadores de alta precisin en los cuales la relacin de las corrientes primaria a secundaria es una constante conocida que cambia muy poco con la carga. Se utilizan para realizar muestreos de corrientes altas y realizar mediciones con aparatos de medicin de baja potencia.

2.20 Un transformador de distribucin esta dimensionado para 18kVA, 20000/480 V y 60 Hz Puede este transformador suministrar en forma segura una carga de 15kVA a 415 V y 50 Hz? Explique la respuesta.

Si puede trabajar de manera segura, ya que tanto la potencia nominal como el voltaje han sido reducidos en la misma proporcin para trabajar a 50 Hz, por lo que la corriente en los devanados del transformador no exceder la corriente mxima permisible.

2.21 Por qu se escucha un zumbido al estar cerca de un gran trasformador de potencia?

Este "zumbido" se debe al flujo alterno en el ncleo que produce un fenmeno conocido como magneto estriccin. El "zumbido" del transformador, comnmente referido como "ruido", se produce principalmente por el ncleo a una frecuencia fundamental del doble de la frecuencia aplicada. El ruido es una caracterstica inherente del ncleo y no puede ser eliminada por completo.

EDICION 5:Captulo 11.1 Qu es par? Qu funcin cumple el par en el movimiento rotacional de las maquinas?

Se lo puede llamar fuerza de torsin aplicada a un objeto se define como el producto de la fuerza aplicada al objeto y la distancia ms corta entre la lnea de accin de la fuerza.Cumple con la funcin del estudio de la potencia mecnica de las maquinas elctricas aplicada al eje de un motor o de un generador ya que la potencia relaciona el par y la velocidad.

1.2 Qu establece la ley de Ampere?

Establece que la circulacin de la intensidad de campo magntico en un contorno cerrado es igual a la corriente neta encerrada.

1.3 Qu es intensidad de campo magntico? Qu es densidad de flujo magntico? Cmo se relacionan estos dos trminos?

La intensidad de campo magntico que representa el esfuerzo de la corriente por establecer un campo magntico.La densidad de campo magntico es el flujo que causa una carga elctrica en movimiento por cada unidad de rea normal al a direccin de flujo.La relacin entre la intensidad de campo magntico y la densidad de campo magntico producida dentro del material esta dado por: B= uH

1.4 Cmo ayudan los conceptos de circuito magntico equivalente al diseo de los transformadores y las maquinas?

El modelo del circuito del comportamiento magntico se utiliza en el diseo de maquinas y transformadores elctricos para simplificar el proceso, que de otro modo sera muy complejo.

1.5 Qu es la reluctancia?

La reluctancia es el homologo de la resistencia del circuito elctrico y se mide en amperes-vueltas por weber.

1.6 Qu es material ferro magntico? Por qu es tan alta la permeabilidad de un material ferro magntico?

Es un material cuyos tomos poseen un momento magntico permanente relativamente altoSe llaman ferro magnticos porque el hierro es el ms conocido de ellos.La permeabilidad es alta porque los metales que forman los ncleos de un transformador o de un motor cumplen un papel de extrema importancia para incrementar y concentrar el flujo magntico en el aparato.

1.7 Cmo varia la permeabilidad relativa de un material ferro magntico con la fuerza magneto motriz?

La permeabilidad varia con la cantidad de flujo que existe desde antes en el material, ya que las reluctancias que se utilizan para calcular el circuito magntico dependen de la permeabilidad.

1.8 Qu es histresis? Explique la histresis en trminos de la teora de los dominios magnticos.

Histresis es la cantidad de flujo presente en el ncleo depende no solo de la cantidad de corriente aplicada a los devanados del ncleo, sino tambin de la historia previa del flujo presente en el ncleo.La histresis se produce cuando el campo magntico exterior se suprime, los dominios no se ubican de nuevo al zar, porque los tomos requieren energa para recuperar su posicin anterior. 1.9 Qu son las perdidas por corrientes parasitas? Qu se puede hacer para minimizar las perdidas por corrientes parasitas en el ncleo?

Las prdidas por corrientes parasitas se dan cuando un flujo variable produce en el tiempo induce voltaje dentro de un ncleo ferro magntico, estos voltajes causan flujos de corriente que circulan en el ncleo disipan energa que se convierte en calor.Para minimizar si un ncleo ferro magntico que puede estar sujeto a flujos magnticos alternos se divide en muchas pequeas fajas o laminaciones, entonces reduce la corriente y las prdidas se reducen.Tambin para reducir las prdidas consiste en aumentar la resistividad del material del ncleo al aumentar reducimos las corrientes parasitas sern menores as como las perdidas.

1.10 Por qu todos los ncleos expuestos a las variaciones del flujo de ca son laminados?

Porque esto reduce las perdidas por corrientes parasitas por corrientes parasitas con muy poco efecto sobre las propiedades magnticas del ncleo.

1-11 Que establece la ley de Faraday?

Laley de induccin electromagntica de Faradayestablece que elvoltaje inducidoen uncircuitocerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en eltiempoelflujo magnticoque atraviesa unasuperficiecualquiera con el circuito.

1-12 Qu condiciones se requieren para que un campo magntico produzca una fuerza sobre un alambre conductor?

El campo magntico que circula por el conductor debe ser uniforme, es decir tener una densidad de flujo B, para de esta manera producir una fuerza en el alambre.

1-13 Qu condiciones se requieren para que un campo magntico produzca un voltaje en un alambre conductor?

Se requiere que el alambre conductor se encuentre orientado de manera adecuada de tal forma que el campo magntico se desplace a travs de el as se producir un voltaje x dicha accin.

1-14 Por qu la maquina lineal es un buen ejemplo del comportamiento observado en las maquinas c.d. reales?

El comportamiento de la maquina lineal es ms sencillo de entender ya que opera con los mismos principios y presenta la misma conducta que los generadores y motores reales.

1-15 La mquina lineal de la fig. 1-19 se mueve en condiciones de estado estacionario. Qu le ocurrir a la barra si se incrementa el voltaje de la batera? Explique.

Si incrementamos el voltaje de la batera vamos a tener en la barra un incremento de campo magntico que va a presentar una densidad de flujo mayor tambin debido a la accin inicial.

1-16 Cmo produce un incremento de velocidad un decremento de la produccin de flujo en una maquina lineal?

Inicialmente la barra se encuentra en reposo, la corriente fluye a travs de esta, y debido a esta corriente se induce un voltaje debido a la geometra de la mquina, entonces la barra se acelerara, teniendo un incremento de velocidad se induce un voltaje en la barra que produce un decremento en el flujo de dicha mquina.

1-17 Diga si la corriente esta delante o detrs del voltaje en una carga inductiva. La potencia reactiva de la carga ser positiva o negativa?

Se encuentra en retraso es decir detrs del voltaje y el signo de la potencia seria negativo.

1-18 Qu son las potencias real, reactiva y aparente? En qu unidades se miden? Cmo se relacionan?

Potencia real: Es la potencia en que enel procesode transformacin de la energa elctrica se aprovecha como trabajo. Su unidad es el vatio.

Potencia Reactiva: Es la potencia disipada por las cargas reactivas como bobinas o inductores y capacitores o condensadores. Su unidad es el volta amperio.

Potencia Aparente:Es la suma (vectorial) de la potencia que disipa dicho circuito y se transforma encalorotrabajo. Su unidad es el volta amperio.

Estas potencias se relacionan mediante el ngulo de impedancia, el ngulo de la corriente y la potencia.

1-19 Qu es el factor de potencia?

Se definefactor de potencia, f.d.p., de uncircuitodecorriente alterna, como la relacin entre lapotencia activa, P, y lapotencia aparente, S.

Captulo 22.1 La relacin de vueltas en un transformador es igual a la relacin de voltajes a travs de un transformador? Por qu si o por qu o no?Si, puesto que la relacin de vueltas esta dad por , la cual tambin expresa la relacin entre el voltaje del primario y secundario, esto se expresa:

Lo que indica que la relacin de vueltas en el transformador afecta a la magnitud del voltaje y no a sus ngulos.

2.2 Por qu la corriente de magnetizacin impone un lmite superior al voltaje aplicado al ncleo del transformador?Porque para producir un flujo en el ncleo se necesita de la componente llamado corriente de magnetizacin, pero a su vez para el clculo del flujo se necesita el voltaje primario, lo cual implica que la corriente de magnetizacin (im) es proporcional al voltaje aplicado al ncleo y tiene 90 retraso al voltaje aplicado.

2.3 Qu componentes integran a la corriente de excitacin de un transformador? Cmo se consideran en el circuito equivalente del transformador?Las componentes son: Corriente de magnetizacin Corriente de prdidas en el ncleoLa corriente de magnetizacin se puede modelar por una resistencia Xm conectada a travs de una fuente de voltaje primaria y la corriente de prdidas en el ncleo se puede considerar como una resistencia RN conectada a travs de la fuente de voltaje primaria.2.4 Qu es el flujo disperso de un transformador? Por qu se considera como un inductor en el circuito equivalente del transformador?Son flujos que escapan del ncleo y pasan a travs de solo uno de los devanados del transformador, estos escapan y producen una auto inductancia en las bobinas primarias y secundarias, por esta razn en el circuito equivalente del transformador se considera como un inductor.

2.5 Enliste y describa los tipos de prdidas que se presentan en un transformador?1) Perdidas en el cobre: causadas por el calentamiento resistivo en los 2 devanados. Son proporcionales al cuadrado de la corriente en los devanados.2) Perdidas en por corrientes parasitas: Causadas por calentamiento resistivo en el ncleo.3) Perdidas por histresis: Estn asociados con la reubicacin de los dominios magnticos en el ncleo durante cada semiciclo. Son una funcin compleja del voltaje aplicado al transformador.2.6 Por qu afecta la regulacin de voltaje de un transformador al factor de potencia de una carga?Porque un transformador real tiene dentro de l impedancias en serie, por lo que el voltaje de salida de un transformador vara con la carga incluso cuando el voltaje de entrada permanece constante.

2.7 Por qu la prueba de corto circuito esencialmente solo las perdidas y no las prdidas de excitacin del transformador?Porque el voltaje de entrada es tan bajo durante la prueba, que la corriente de la rama de excitacin es despreciable. Si se ignora la corriente de excitacin, entonces toda la cada de voltaje en el transformador se puede atribuir a los elementos en serie en el circuito.

2.8 Por qu la prueba de circuito abierto muestra esencialmente solo las prdidas de excitacin y no las prdidas de ?Porque los elementos en serie Rp y Xp son demasiado pequeos en comparacin a RN y XM como para causar una cada significativa de voltaje, por lo que esencialmente todo el voltaje en entrada cae a travs de la rama de excitacin.

2.9 Cmo se elimina el problema de tener diferentes niveles de voltaje en un sistema de potencia por medio del sistema de medidas por unidad?Refiriendo cada uno de los parmetros a calcular al voltaje base calculado en principio, es decir que a partir del voltaje base calculado se calculan los dems parmetros y no habr necesidad de caculos en base a niveles de otros voltajes.

2.10 Por qu los autotransformador pueden manejar ms potencia que los transformadores convencionales del mismo tamao?Porque la potencia que pasa del primario al secundario, pasa fsicamente a travs de los devanados, por lo que si un transformador normal se conecta como autotransformador puede manejar ms potencia que aquella para la que fue diseado en un principio.

2.11 Que son los tomas de derivacin en los trasformadores? porque se usa?Los tomas de derivacin puntos extrados del devanado primario, para tener valores ms reales, puesto que permiten hacer cambios en la relacin de vueltas de un trasformador, despus de haber salido de la fbrica, y se usan para adaptarse a la variacin de voltaje de las ciudades.2.12 cuales son los problemas asociados de la conexin trifsica de un trasformador Y-Y Si las cargas en el circuito no estn equilibradas, el voltaje en el trasformador se desequilibra. Los voltajes de terceros armnicos suelen ser muy altos.2.13 qu es un trasformador TCUL?Es un trasformador llamado conmutador de tomas cuando el transformador ya esta sometido a carga, y tiene la habilidad de cambiar las tomas mientras el trasformador suministra potencia.2.14 Cmo se puede lograr una trasformacin trifsica utilizando solo dos trasformadores? qu tipos de conexiones se puede utilizar? Cules son sus ventajas y desventajas?VentajasDesventajas

Conexin Delta AbiertaSuministra potencia trifsica en los lugares donde solo existen dos fasesPotencia suministrada 57.7 % de la nominal

Y abierto-Delta AbiertoDebe fluir una corriente muy grande en el sistema

Scoh-TPermite una Salida BifasicaFases separadas 90 grados

TSe puede conectar el neutro en cualquier lado del trasformadorFases separados 90 grados

2.15 explique porque una conexin de un transformador delta abierta est limitada a suministrar solo 57.7% de la carga en un banco de trasformadores delta-delta normal.Porque la potencia mxima en un trasformador en conexin delta abierta es , y cambia no es realmente 3/2 de la potencia total y cuando se hace la relacin por fase .

2.16 Un trasformador de 60 Hz puede operar en un sistema de 50 Hz. Que se requiere hacer para permitir esta opcin.Si puede funcionar, lo que se debe hacer es bajar 1/6 de la tencin nominal.2.17 Qu le pasa a un trasformador cuando se conecta a la lnea de potencia por primera vez? Qu se puede hacer para mitigar este problema?Cuando se conecta un trasformador por primera vez a la red hay un sobre flujo, lo que ocasiona que fluya mucha corriente por el ncleo.Se puede minimizar esto haciendo que el Angulo de fase sea diferente de cero y lo ms prxima a 902.18 Que es un trasformador de potencial y en donde se utiliza?Un trasformador de potencial es un trasformador que permite proteger los sistemas de medicin y su potencia nominal es muy baja, esto es debido a que necesita dar una pequea seal al equipo de medicin, se conecta paralelo a la red el trasformador y protege el sistema de medicin de voltaje.2.19 qu es un trasformador de corriente? Cmo se utiliza?En Un trasformador de corriente el flujo es ms bajo que en cualquier otro trasformador, por eso la relacin de voltaje no se aplica, pero la corriente si es proporcional. Y puede suministrar una buena seal al equipo de medicin.Se utilizan en serie a la lnea o como una pinza amperimtrica, es importante mantenerlo siempre en corto por los altos voltajes que pueden aparecer.2.20 Un trasformador de: 18KVA 20000/480 y 60 Hz. este transformador puede suministrar de manera segura 15KVA a una carga de 415 a 50 Hz? Por qu si? Por qu no?Si puede suministrar una potencia de 15KVA al reducir el voltaje a un sexto como dice la teora y a la salida se tendr 420 voltios y la potencia bajara.

2.21 Por qu se escucha un zumbido al estar cerca de un gran trasformador de potencia?El cambio de amperaje o flujo causan cambios en la magnetizacin del trasformador, estos cambios por ms pequeos que sean, producen variaciones en la induccin a las bobinas, esto hace que el ncleo vibre produciendo un sonido a alta frecuencia parecida al sonido de un zumbido.