8/17/2019 TAREA #4 Máquinas Eléctricas (Autotransformadores)

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Tarea # 4:

 Aparato de medición de Voltaje Trifásico y Corriente Trifásica

Amperímetros

Son aparatos para medir la intensidad de corriente que circula por las líneas, cables, bancos

de transformadores, alimentadores, etc.

En conexiones trifásicas debe conectarse un amperímetro por fase. En caso de existir laseguridad de que las cargas son balanceadas, se puede usar únicamente un aparato encualquiera de las fases. Cuando las instalaciones son grandes, se acostumbra usar un soloamperímetro por circuito trifásico, efectuándose las lecturas de cada fase a través de unconmutador de amperímetro de tres vías.

Vóltmetros

Son aparatos que miden la tensión en volts, de los diferentes circuitos de una instalación.

En los circuitos trifásicos se acostumbra usar un solo vóltmetro, que por medio de unconmutador de tres vías permite leer las tensiones entre cada par de fases de la instalación.

Ejemplo de Instrumento de Medición:

El o!erad "odelo #$%& es un anali'ador de la calidad de potencia para tres fases ( esmu( fácil de usar, compacto ( resistente a descargas. Este instrumento está destinado paratécnicos e ingenieros que desean saber las características de la red eléctrica a lo largo deuna, dos o tres fases. )l usarlo se pueden obtener formas de onda instantáneas de una red eléctrica así * como sus

características principales, ( también monitorear las variaciones sobre un periodo detiempo.+na de sus principales características es que nos muestra un análisis detallado paradiversas magnitudes. 

-imensiones de olta/e 0"S arriba de los %12 3de fase a neutro4 o 1#2 3de fase a fase4para dos, tres o cuatro sistemas eléctricos.

-imensiones de Corriente 0"S arriba de los 5&22)mp. -imensiones de frecuencia 362 a 728'4. Cálculo de la corriente neutral para una configuración estrella. Cálculo de los factores de cresta para corrientes ( volta/es.

Cálculo del factor 9 para transformadores. Cálculo del desbalance de fase para volta/e ( corriente 3sistema de tres fases únicamente4.

¿Qué es un Autotransformador? 

:os autotransformadores son transformadores donde una parte del devanado es comúntanto al primario como al secundario. El principio de funcionamiento es el mismo que el de

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el transformador común, entonces la relación de transformación  entre las tensiones ( lascorrientes ( el número de vueltas se mantiene.

:as corrientes primaria ( secundaria están en oposición ( la corriente total que circula por las espiras en común es igual a la diferencia de la corriente del devanado de ba/a tensión (

el devanado de alta tensión. ara que un autotransformador funcione adecuadamente, losdos devanados deben tener el mismo sentido de bobinado.

Tipos de Autotransformadores

Autotransformadores Reductores: Si se aplica una tensión alterna entre los puntos ) ( ;, (se mide la tensión de salida entre los puntos C ( -, se dice que el autotransformador es reductor de tensión. (Relación de vueltas del autotransformador es: Ns / Np < 1)

Autotransformadores Elevadores: Si se aplica una tensión alterna entre los puntos C ( -, (se mide la tensión de salida entre los puntos ) ( ;, se dice que el autotransformador es elevador de tensión. (Relación de vueltas del autotransformador es: Ns / Np > 1)

lementos de un Autotransformador 

El autotransformador puede ser considerado simultáneamente como un caso particular deltransformador o del bobinado con núcleo de <ierro. =iene un solo bobinado arrollado sobreel núcleo, pero dispone de cuatro bornes, dos para cada circuito, ( por ello presenta puntos

en común con el transformador .

 Autotransformador V!" Transformador deal 

Ventajas de un Autotransformador 

> :os autotransformadores tienen la venta/a sobre los transformadores comunes, de un peso (costo menor.

> ?o necesitan aislamiento entre los bobinados primario ( secundario.> El autotransformador necesita menos cantidad de corriente para generar flu/o en el núcleo.> @enera más potencia que un transformador con especificaciones similares.

Desventajas de un Autotransformador 

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> )l no necesitar aislamiento entre los bobinados primario ( secundario, trae la desventa/a de queel bobinado primario no es independiente del secundario. Esto causa peligro para una persona,pues entre tierra ( el <ilo común del secundario ( el primario, existe la tensión del primario.

:a diferencia entre un autotransformador, ( un transformador es que el transformador requiere

de dos bobinas, la bobina primaria, ( la bobina secundaria, mientras que el autotransformador reali'a el mismo traba/o 3transformar la tensión4 en una misma bobina, que esta misma está enun mismo núcleo del transformador.

Tipos de cone$ión en los Transformadores y sus usos

Un transformador trifásico está constituido por tres transformadores, que se encuentran separados

o combinados sobre un solo núcleo. Los primarios y secundarios de cualquiera de ellos pueden

conectarse en estrella o en delta, dando lugar a un total de cuatro posibilidades de conexión en el

transformador trifásico:

Circuito Delta-delta

Esta conexión también se denomina como triángulo>triángulo, ( la relación de volta/es entreprimario ( secundario viene dada porA

Este tipo de conexión se utili'a muc<o en autotransformadores, cuando se quiere recuperar la caída de tensión por longitud de los alimentadoresB debido a cierta distancia del circuitoalimentador se tiene una caída en el volta/e de suministro por lo que es necesariotransformar esa energía para recuperar de alguna manera esas pérdidas para lo cual seutili'an estos transformadores con conexión delta > delta.

Circuito Delta-estrellaEste tipo de conexión no presenta muc<os inconvenientes, pues su utili'ación <a de ser adecuada a las características generales que presenta la conexión en triángulo ( estrella.Es mu( empleado como conexión para transformadores elevadores al principio de la línea (no al final, porque cada fase del devanado primario <a de soportar la tensión entre fase dered.:a relación compuesta esA

Circuito Estrella-delta

En esta clase de transformadores las tres fases del bobinado primario están conectadas enestrella ( las del secundario en triángulo. )quí el volta/e de línea primario está relacionadocon el volta/e de fase porA :6 √3 VF2, mientras que el volta/e de línea secundario esigual al volta/e de fase secundario :6 D, por tanto la relación de volta/es de fase esAm D6 F D, por lo que la relación general entre volta/es de línea seráAVL1 / VL2 = √3 VF1/VF2 = √3 m

:a conexión estrella G delta ó estrella G triángulo se usa generalmente para ba/ar de unvolta/e alto a uno medio o ba/o.

Circuito Estrella-estrella

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:a conexión (e G (e ó estrella G estrella al igual que la triángulo G triángulo, el volta/e delínea secundario es igual al volta/e de línea primario multiplicado por el inverso de larelación de transformación.Esta conexión solo se utili'a cuando el neutro del primario puede unirse efica'mente alneutro de la fuente,corrientemente a través de tierra, si los neutros no están unidos, latensión entre línea ( neutro resulta distorsionada 3no senoidal4. Sin embargo, puedeemplearse la conexión estrella>estrella sin unir los neutros, si cada transformador posee untercer devanado llamado terciario.

 Aplicación de una prue%a destructi&a del Transformador a un proceso producti&o

En estas pruebas se somete el transformador a castigo severo <asta que éste falla. Estaspruebas son poco comunes porque daHan permanentemente al transformador.@eneralmente estas pruebas las reali'a el fabricante como control de calidad eninvestigación.

 )lgunos de estas sonA

6. rueba de resistenciaA se aplica un volta/e de operación ( se va intercambiando <asta queel aislante se rompe.

. ruebas de cortocircuitoA Se genera un corto en el equipo <asta que este falla.#. ruebas de <umedad, pruebas de impacto, etc.

:as pruebas no destructivas comúnmente se reali'an en la industria como mantenimientopreventivo para asegurar un buen funcionamiento. Si en algunas pruebas los resultados sonsuperiores a los de las normas establecidas se tendrán que <acer otras pruebas, talescomoA

0esistencia ó<mica de devanadosB se identifican falsos contactos, espiras abiertas o uncortocircuito en el transformador.

0elación de transformación 3==04A se establece una relación entre el número de vueltas quelleva el devanado de alta tensión contra el número de vueltas del devanado de ba/a tensiónpara las diferentes posiciones del tap de un transformador, con lo que se determina lacorrecta correspondencia entre los volta/es de entrada ( salida.

0esistencia de aislamientoA erifica que los aislamientos del transformador ba/o pruebacumplan con la resistencia mínima soportable para las condiciones de operación a la que

será sometido, así como comprobar la adecuada conexión entre sus devanados ( la tierrafísica.

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