INDICE.Pag,INTRODUCCION....21 CAMPO MAGNETICO ...31.1 Lnea de induccin..41.2 Flujo magntico...51.3 Fuerza magnetomortiz inducida..71.4 Sentido de una f.m.m inducida. Ley de Lenz..81.5 Proceso de induccin magntico.10

2 TRANSFORMADORES MONOFASICO112.1 Constitucin de un transformador. Elementos q lo componen.132.2 Principio bsico de operacin de un transformador.172.3 Relaciones fundamentales de un transformador...182.4 Polaridad202.5 Capacidad nominal. Explicacin..22 3 TIPOS DE TRANSFORMADORES .223.1 transformadores de potencia y su calificacin.283.2 transformadores de medicin y su calificacin30

4 CIRCUITOEQUIVALENTE DE UN TRANSFORMADOR.314.1 Ensayo a circuito abierto y ensayo a corto circuito324.2 Esquema del circuito equivalente de un transformador354.3 Rendimiento de un transformador...39 4.4 Aplicaciones de un transformador. Principales uso..40 5 AUTOTRANSFORMADORES...405.1 Funcionamiento425.2 Ventajas y desventajas, frente a un transformador monofsico.43 5.3 Aplicaciones del autotransformador..........46CONCLUCION..47BIBLIOGRAFIA49

INTRODUCCION.

El uso de lostransformadoresen el campo domstico como en el industrial, cobra gran importancia ya que con ellos podemos cambiar la amplitud del voltaje, aumentndola para ser ms econmica la transmisin y luego disminuyndola para una operacin ms segura en los equipos.La mayor parte de los radios contienen uno o ms transformadores, as como los receptores detelevisin, los equipos de alta fidelidad, algunos telfonos, automviles y en fin una gran variedad de artculos que para su funcionamiento es de vital importancia que posea un transformador.Por tanto se hace necesario analizar detalladamente los fenmenos que ocurren con los cambios de polaridad en las bobinas de un transformador observando sucomportamientoal sumarle o restarle voltaje a las bobinas de acuerdo a sus conexiones.De manera similar la regulacin de voltaje en el transformador se hace importante ya que con ella detallaremos las respuestas del transformador a diferentes cargas puestas en l.Una mquina elctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensin en un circuito elctrico decorriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin prdidas, es igual a la que se obtiene a la salida esto es el transformador.Cuando Faraday experimento con los campos magnticos nunca pens que dara los primero pasos para la invencin de una maquina elctrica tan importante en nuestras vida, ya que, lo encontramos en la mayora de los elementos elctrico y electrnicos que usamos en nuestra vida cotidiana.Lostransformadoresson dispositivos basados en el fenmeno de lainduccinelectromagntica y estn constituidos, en su forma ms simple, por dos bobinas devanadas sobre un ncleo cerrado dehierrodulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios segn correspondan a la entrada o salida delsistemaen cuestin, respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensin que el secundario.

1. CAMPO MAGNETICO.

Uncampo magnticoes una descripcin matemtica de la influencia magntica de lascorrientes elctricasy de losmateriales magnticos. El campo magntico en cualquier punto est especificado por dos valores, ladirecciny lamagnitud; de tal forma que es uncampo vectorial. Especficamente, el campo magntico es unvector axial, como lo son losmomentos mecnicosy los campos rotacionales. El campo magntico es ms comnmente definido en trminos de lafuerza de Lorentzejercida en cargas elctricas.Campo magnticopuede referirse a dos separadas pero muy relacionados smbolosByH.Los campos magnticos son producidos por cualquiercarga elctricaen movimiento y el momento magntico intrnseco de laspartculas elementalesasociadas con una propiedad cuntica fundamental, suespin. En larelatividad especial, campos elctricos y magnticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagntico. Las fuerzas magnticas dan informacin sobre la carga que lleva un material a travs del efecto Hall. La interaccin de los campos magnticos en dispositivos elctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina decircuitos magnticos.

1.1. Lneas de induccin.

Las hondas de induccin magntica son unas lneas invisibles que viajan en un campo magntico ya sea un imn o un electroimn.La diferencia entre estos dos es que el primero es un piedra y el segundo se fabrica aplicando corriente elctrica a una pieza metlica.Fueron muy utilizadas por Michael Faraday para realizar el primer generador de corriente elctrica, que corto estas hondas con un disco metlico girado por una manivela generando corriente elctrica siendo el invento ms importante adems del fuego y la rueda, estas hondas forman lo que se llama campo electromagntico. Esto es indispensable en los motores yo estudio electromecnica y utilizo mucho esto. Suerte espero haberte ayudado.

1.2. Flujo magntico. Elflujo magntico (representado por la letra griega fi), es una medida de la cantidad demagnetismo, y se calcula a partir delcampo magntico, la superficie sobre la cual acta y el ngulo de incidencia formado entre laslneas de campomagntico y los diferentes elementos de dicha superficie. La unidad de flujo magntico en elSistema Internacional de Unidadeses elwebery se designa porWb(motivo por el cual se conocen comowebermetroslos aparatos empleados para medir el flujo magntico). En elsistema cegesimalse utiliza elmaxwell(1 weber =108maxwells).[Wb]=[V][s]1

Flujo magntico por una espira.Si el campo magnticoBesvectorparalelo al vector superficie de reaS, el flujoque pasa a travs de dicha rea es simplemente el producto del valor absoluto de ambos vectores:

En muchos casos el campo magntico no ser normal a la superficie, sino que forma un ngulocon la normal, por lo que podemos generalizar un poco ms tomando vectores:

Vectores normales a una superficie dada.Generalizando an ms, podemos tener en cuenta una superficie irregular atravesada por un campo magntico heterogneo. De esta manera, tenemos que considerar cada diferencial de rea:

Se denomina flujo magntico a la cantidad de lneas de fuerza que pasan por un circuito magntico.

1.3. Fuerza magnetomotriz inducida.

Lafuerza magnetomotriz(FMM, representada con el smboloF) es aquella capaz de producir unflujo magnticoentre dos puntos de uncircuito magntico. Se expresa por la siguiente ecuacin.

Donde:N: nmero de espiras de labobinaI: intensidad de la corriente enamperios(A)La unidad de medida de la FMM es elamperio-vueltaque se representa por Av.La relacin existente entre la fuerza magnetomotriz y elflujo magnticoque esta genera se denominareluctanciay se determina por la expresin:

Donde:: Flujo magntico enweber.R: Reluctancia del circuito en amperio vuelta dividido weber.

1.4. Sentido de la f.m.m. inducida. Ley de Lenz.

La ley de Lenz indica que "el sentido de la corriente inducida en un conductor es tal que tiende a oponerse a la causa que la produjo" (principio general de accin y reaccin). Este efecto, se puede comprobar experimentalmente de la siguiente manera: si instalamos una dinamo o alternador acoplado a la rueda de una bicicleta esttica y nos ponemos a pedalear, podremos comprobar que resulta bastante fcil mover los pedales. Si ahora conectamos a la dinamo una lmpara de 40 W, sentiremos una mayor resistencia al movimiento de los pedales, la cual aumenta todava ms si conectamos una lmpara de 100 W. En el caso de la dinamo de la bicicleta, lo que se observa es que cuando aumenta la corriente por los conductores se aprecia una cierta resistencia al movimiento de los mismos. Para determinar el sentido de la corriente inducida en un conductor que se desplaza perpendicularmente en el seno de un campo magntico resulta un tanto complejo la aplicacin directa de la ley de Lenz. Un mtodo mucho ms sencillo es aplicar la Regla de Fleming de la mano derecha. Para aplicar esta regla se utilizan los tres dedos de la mano derecha, tal como se indica en la figura, el pulgar se coloca en ngulo recto con respecto al resto de la mano indicando el sentido de desplazamiento del conductor (movimiento). El ndice se coloca perpendicular al pulgar, indicando el sentido del flujo magntico (campo). El corazn se coloca en un plano perpendicular al formado por el pulgar y el ndice y nos indica el sentido que toma la corriente inducida (sentido convencional) al mover el conductor en el seno del campo magntico.

Figura: Regla de la mano derecha para determinar el sentido de la f.e.m. inducida.

Una forma sencilla de no olvidarse de esta regla es aplicando la siguiente regla nemotcnica: mo-ca-co que significa movimiento, campo, corriente.Qu ocurre si invertimos el sentido de giro de una dinamo? Al moverse los conductores en sentido contrario al anterior, la corriente tambin se invertir, dando como resultado una inversin en la polaridad de los bornes de salida del generador. Qu ocurre si invertimos la polaridad del campo magntico inductor de una dinamo? Si aplicamos la regla de la mano derecha observaremos que al invertir el campo tambin se invierte el sentido de la corriente

1.5. Proceso de induccin magntica.

Lainduccin magnticaes el proceso mediante el cual campos magnticos generan campos elctricos. Al generarse un campo elctrico en un material conductor, los portadores de carga se vern sometidos a una fuerza y se inducir una corriente elctrica en el conductor.Cualquier dispositivo (batera, pila) que mantiene ladiferencia de potencialentre dos puntos en un circuito se llamafuente de alimentacin.Lafuerza electromotriz (fem) de una fuente se define como el trabajo realizado por el dispositivo por unidad de carga, por lo que las unidades de fuerza electromotriz son los voltios. Cuando decimos que un campo magntico genera una corriente elctrica en un conductor, nos referimos a que aparece una fem (llamada fem inducida) de modo que las cargas del conductor se mueven generando una corriente (corriente inducida).Este hecho se observa fcilmente en el siguienteexperimento: si acercamos o alejamos un imn a un conductor que no est conectado a ninguna fuente de fuerza electromotriz, se detecta con un ampermetro que aparece una corriente elctrica en el conductor. La corriente desaparece si el imn se mantiene en la misma posicin, por lo que se llega a la conclusin de queslo una variacin del flujo del campo magnticocon respecto al tiempo genera corriente elctrica.La ley que explica esta interaccin entre la fuerza electromotriz inducida y el campo magntico es laLey de Faraday:

En donde mes elflujo del campo magntico. Por tanto, para que aparezca una fuerza electromotriz (fem) inducidadebe variar el flujo del campo magntico a travs de la superficiedelimitada por el conductor. De la definicin de flujo:

Se deduce que hay tres formas de variar el flujo del campo magntico: variar el mdulo del campo, la superficie que lo atraviesa o el ngulo que forman ambos.En la siguienteanimacinse muestra un ejemplo: la superficie delimitada por la espira rectangular va aumentando o disminuyendo al desplazarse la varilla; se produce entonces una variacin del flujo magntico con lo que se genera una corriente. Elsentido de la corriente generadaes tal que tiende a compensar la variacin de flujo que la ha originado.Cuando el lado mvil de la espira deja de moverse no hay variacin del flujo del campo magntico, por lo que desaparece la corriente.

El signo menos de la ley de Faraday indica el sentido que va a llevar la corriente inducida y se conoce comoLey de Lenz:El sentido de la corriente inducida es tal que tiende a oponerse a la causa que lo produce.La ley de Lenz significa que la corriente inducida en un circuito tendr un sentido tal que el campo magntico generado por dicha corriente compense la variacin del flujo que la ha causado.En la animacin anterior, el sentido de la corriente debe ser el que aparece en la figura: al desplazarse la barra a la derecha aumenta el flujo hacia dentro, mientras que el campo magntico generado por la corriente inducida es opuesto al existente por lo que hace aumentar el flujo hacia afuera de la pgina. Si la varilla se desplaza hacia la izquierda se produce el caso opuesto.Tambin se puede mostrar la fuerza que el campoBejerce sobre la varilla cundo por ella circula la corriente. Resulta siempre opuesta a la velocidad de desplazamiento, ya que en caso contrario se acelerara la varilla y no se compensara la variacin de flujo.

2. TRANFORMADORES MONOFASICO.

Los transformadores monofsicos, tanto de columnas como acorazados, se usan en distribucin de energa elctrica, por ejemplo para reducir, en lneas de MT de 13,2 kV a BT, 220V. Se los suele encontrar, de pequea potencia en soportes de lneas elctricas rurales. Tambin se los encuentra, en potencias altas, para constituir bancos trifsicos, con tres de ellos, en sistemas de distribucin Ejemplos: 10 kVA; 13200/220 V.

2.1. Constitucin de un transformador y elemento que lo componen.

Constitucin de un transformador.Bsicamente, todos los transformadores estn constituidos de la misma manera, al margen de las bobinas o fases que sobre l se enrollen y cmo se enrollen, o del tamao que tengan, o de la forma de su ncleo. As pues, en un transformador encontraremos: un ncleo magntico, un arrollamiento primario o de entrada, y un arrollamiento secundario o de salida.De la misma manera y en funcin de la energa a transformar, el transformador estar dotado de un sistema de refrigeracin; bien por conveccin, si intercambia el calor con el aire circundante, o bien de un sistema de refrigeracin lquido, si se hace necesario disipar una mayor cantidad de calor.

Elncleoestar formado por un material ferromagntico que favorezca la propagacin del flujo , tal es el caso del acero con aleacin de silicio. Para minimizar las "prdidas en el hierro" por las corrientes parasitarias de Foucault, la seccin conductora del flujo magntico se divide en pequeas partes, o lminas y se intercala entre lmina y lmina de acero un papel o barniz aislante.

Ncleo laminado y arrollamientos primario y secundari

Las chapas magnticas se suelen montar a tope o solapadas para evitar la dispersin de flujo y que ste cambie bruscamente de direccin.

Lminas a topeElaboracin propiaLminas solapadasElaboracin propia

En cuanto a losarrollamientos, el nmero de espiras y la seccin del hilo de cada uno de ellos estarn en funcin de los valores de tensin e intensidad tanto de entrada como de salida, cuestin esta que ser estudiada con ms detenimiento en apartados posteriores. En lo que respecta a la manera de enrollar las bobinas en el ncleo, se distinguen varias formas:

Arrollamientos simtricosElaboracin propiaArrollamientos concntricosElaboracin propia

Como puede verse en las imgenes, el ncleo es de color azul y sobre l se enrollan las bobinas primaria y secundaria de color verde y salmn. As, mientras que en el arrollamiento simtrico se montan las bobinas en columnas diferentes, en el arrollamiento concntrico ambas bobinas estn en la misma columna.Por otro lado, tambin se pueden dar los siguientes casos:

: Arrollamiento alternadoElaboracin propia: Arrollamiento acorazadoElaboracin propia

En el caso de los arrollamientos alternados, ambas bobinas estn repartidas en ambas columnas, y en los arrollamientos acorazados, las bobinas se enrollan sobre la columna central; en este caso debe cumplirse que la seccin de la columna central sea el doble que la de los extremos para que no haya prdidas de flujo magntico.Elementos que componen un transformador.El transformador concubadeaceitey depsito de expansin es el ms utilizado en los centros de transformacin. Para hacerlo ms funcional, en el propio transformador se incorporan una serie de elementos decontrol, proteccin, etc., que lo hacen ms prctico yseguro. Estas son las partes constructivas que forman parte del transformador:

Elementos que componen el transformador sumergido en aceite con depsito de expansinSe describen a continuacin sus partes:- Pasa-tapas de entrada: conectan el bobinado primario del transformador con laredelctrica de entrada a la estacin o subestacin transformadora.- Pasa-tapas de salida: conectan el bobinado secundario del transformador con la red elctrica de salida a la estacin o subestacin transformadora.- Cuba: es un depsito que contiene el lquido refrigerante (aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el ncleo metlico del transformador.- Depsito de expansin: sirve de cmara de expansin del aceite, ante las variaciones sevolumenque sufre sta debido a latemperatura.- Indicador del nivel de aceite: permite observar desde el exterior el nivel de aceite del transformador.- Rel Bucholz: este rel de proteccin reacciona cuando ocurre una anomala interna en el transformador, mandndole una seal de apertura a los dispositivos de proteccin.- Desecador: sumisines secar elaireque entra en el transformador como consecuencia de la disminucin del nivel de aceite.- Termostato: mide la temperatura interna del transformador y emite alarmas en caso de que esta no sea la normal.- Regulador de tensin: permite adaptar la tensin del transformador para adaptarla a las necesidades delconsumo. Estaaccinsolo es posible si el bobinado secundario est preparado para ello.- Placa de caractersticas: en ella se recogen las caractersticas ms importantes del transformador, para que se pueda disponer de ellas en caso de que fuera necesaria conocerlas.- Grifo de llenado: permite introducir lquido refrigerante en la cuba del transformador.- Radiadores derefrigeracin: su misin es disipar elcalorque se pueda producir en las carcasas del transformador y evitar as que el aceite se caliente en exceso.

2.2. Principio bsico de operacin de un transformado.

El transformador basa su principio de operacin en la ley de induccin electromagntica de Faraday, es decir se basa en la operacin mutua de fenmenos elctricos y magnticos, no contiene partes mviles y su fem3se induce por la variacin del flujo magntico. En el anlisis de transformadores se utilizan algunos trminos que resulta de gran importancia distinguirlos para su mejor utilizacin, en seguida se indican algunos de estos trminos [1]-[3].Primario: Se refiere al lado del transformador que recibe la energa para su excitacin, pudiendo ser el lado de baja tensin o de alta tensin.Secundario: Se refiere al lado donde se induce la fem, pudiendo ser el lado de baja tensin o de alta tensin.Alta Tensin: Es el devanado de mayor tensin del transformador, pudiendo ser el primario en caso de un transformador reductor o el secundario en caso de un transformado relevador.Baja Tensin: Es el devanado de menor tensin del transformador, pudiendo ser el primario en caso de un transformador elevador o el secundario en caso de un transformador reductor.En la siguiente figura se observa el circuito equivalente de un transformador ideal sin carga, en este caso de acuerdo a las definiciones anteriores, el devanado del lado izquierdo recibe el nombre de primario, y el devanado de la derecha que se encuentra circuito abierto reciben nombre de secundario.

2.3. Relaciones fundamental de un transformador.

La relacin de transformacin indica el aumento decremento que sufre el valor de la tensin de salida con respecto a la tensin de entrada, esto quiere decir, la relacin entre la tensin de salida y la de entrada.La relacin entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al nmero de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) , segn la ecuacin:

Larelacin de transformacin(m)de la tensin entre el bobinado primario y el bobinado secundario depende de los nmeros de vueltas que tenga cada uno. Si el nmero de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habr el triple de tensin.

Donde: (Vp) es la tensin en el devanado primario tensin de entrada, (Vs) es la tensin en el devanado secundario tensin de salida, (Ip) es la corriente en el devanado primario corriente de entrada, e (Is) es la corriente en el devanado secundario corriente de salida.

Esta particularidad se utiliza en lared de transporte de energa elctrica: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeas intensidades, se disminuyen las prdidas por elefecto Jouley se minimiza el costo de los conductores.As, si el nmero de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, al aplicar una tensin alterna de 230voltiosen el primario, se obtienen 23.000 voltios en el secundario (una relacin 100 veces superior, como lo es la relacin de espiras). A la relacin entre el nmero de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llamarelacin de vueltasdel transformador orelacin de transformacin.Ahora bien, como lapotencia elctricaaplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10amperios, la del secundario ser de solo 0,1 amperios (una centsima parte).

2.4. Polaridad.

EnIngeniera elctricase denominapolaridada la cualidad que permite distinguir cada uno de los terminales de unapila,baterau otras mquinas elctricas decorriente continua. Cada uno de estos terminales llamados polos puede ser positivo o negativo.Antes del descubrimiento de que lacorriente elctricaes un flujo de portadores decarga elctrica, que en los metales sonelectronesy circulan desde el polo negativo octodoal positivo o nodo, sta se defini como un flujo de cargas positivas y se fij el sentido convencional de circulacin de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativoEl conocer la polaridad del suministro de alimentacin es sumamente importante ya que, en la mayora de los casos, los pequeos dispositivos decorriente continuano suelen incorporar protecciones frente a un eventual cambio de polaridad en su alimentacin, lo que puede acarrear daos irreversibles en el aparato.Para evitar esto, y dado que generalmente la causa del problema es la colocacin inadecuada de lasbateras, es comn que estos aparatos incorporen un diagrama que muestre cmo deben colocarse. Asimismo, los contactos se distinguen emplendose, convencionalmente, un muelle metlico para elpolo negativoy una placa para elpolo positivoo bien contactos en forma de corchetes que solo permiten su abrochado en el sentido correcto. Del mismo modo, en los aparatos con bateras recargables, eltransformador-rectificadortiene una salida tal que la conexin con el aparato alimentado slo puede hacerse de una manera, impidiendo as la inversin de la polaridad.Cuando se trata de instalaciones de gran envergadura, por ejemplo centrales telefnicas u otros equipos de telecomunicacin, donde existe una distribucin centralizada de corriente continua para toda la sala de equipos, se emplean elementos de conexin y proteccin adecuados para evitar un cambio errneo de polaridad

2.5. Capacidad nominal.

Es la capacidad de produccin que tiene la maquinaria el equipo, es decir cunto puede producir si opera a toda su capacidad.

Generalmente no se opera al 100%, pero si operara al 100%, el nmero de unidades que producira en un da, en un mes, etc., esa sera su capacidad nominalCapacidad nominal es la capacidad definida en condiciones normalizadas de los tres parmetros bsicos de los que ella depende. Estas condiciones estn establecidas en varias normas nacionales e internacionales, como las IEC, IEEE, DIN, BS, JIS, etc. Por ejemplo, en la norma IEC 60896, las condiciones normalizadas que se fijan para una batera estacionaria son las siguientes: descarga en 10h hasta 1,8 VPC (Volt por celda) a una temperatura ambiente de 20C. En cambio en la norma IEEE 450, las condiciones para el mismo producto son 8h hasta 1,75 VPC a 25C. En las bateras monoblock pequeas, como las NP de Yuasa o las CP de Vision, la descarga se normaliza para un tiempo ms largo:20h

Lo ms frecuente es que la capacidad se mida en Ah, unidad que indica la cantidad de carga elctrica (el lector que recuerde la unidad de carga elctrica, el Coulomb [Coul], mediante una simple cuenta deducir que 1 Ah = 3600 Coul).En los ltimos aos, sin embargo, cada vez ms, la capacidad de las bateras se especifica tambin en Wh (Watt x hora). Esto se debe a la aparicin de los equipos UPS, que mantienen en operacin no interrumpida a equipos informticos. Dado que una UPS debe entregar una determinada potencia, es razonable que la batera que la alimentar tambin se especifique de esa manera. Las descargas en Wh suelen darse para tiempos inferiores a una hora (un valor tpico es 15 minutos).

3. TIPOS DE TRANSFORMADORES.

Segn sus aplicaciones:Transformador elevador/reductor de tensin.Son empleados por empresas de generacin elctrica en lassubestacionesde la red de transporte de energa elctrica, con el fin de disminuir las prdidas porefecto Joule. Debido a la resistencia de los conductores, conviene transportar la energa elctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilizacin. La mayora de los dispositivos electrnicos en hogares hacen uso de transformadores reductores conectados a un circuitorectificador de onda completapara producir el nivel de tensin de corriente directa que necesitan. Este es el caso de lasfuentes de poderde equipos de audio, video y computacin.

Un transformador conPCB, como refrigerante en plena calleTransformadores variables.Tambin llamados "Variacs", toman una lnea de tensin fija (en la entrada) y proveen de tensin de salida variable ajustable, dentro de dos valores.Transformador de aislamiento.Proporciona aislamiento galvnico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentacin o seal "flotante". Suele tener una relacin 1:1 entre las tensiones del primario y secundario. Se utiliza principalmente como medida de proteccin, en equipos que trabajan directamente con la tensin de red y tambin para acoplar seales procedentes de sensores lejanos, en equipos deelectro medicinay donde se necesitan tensiones flotantes.

Transformador de alimentacin.Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorpora unfusibleque corta su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que ste se queme, con la emisin de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador.Transformador trifsico.Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta -tringulo- () y las combinaciones entre ellas:-,-Y,Y-yY-Y. Hay que tener en cuenta que an con relaciones 1:1, al pasar de a Y o viceversa, las tensiones de fase varan.Transformador de pulsos.Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rpida (bajaautoinduccin) destinado a funcionar en rgimen de pulsos. Su principal aplicacin es transferir impulsos de mando sobre elementos de control de potencia como SCR, triacs, etc. logrando un aislamiento galvnico entre las etapas de mando y potencia.Transformador de lnea oFlyback.Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en lostelevisores con TRC(CRT) para generar la alta tensin y la corriente para las bobinas dedeflexin horizontal. Suelen ser pequeos y econmicos. Adems suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc.). Adems de poseer una respuesta en frecuencia ms alta que muchos transformadores, tiene la caracterstica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios.Transformador diferencial de variacin lineal.Eltransformador diferencial de variacin lineal(LVDT segn sus siglas en ingls) es un tipo de transformador elctrico utilizado para medir desplazamientos lineales. El transformador posee tres bobinas dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado primario y las externas son los secundarios. Un centro ferromagntico de forma cilndrica, sujeto al objeto cuya posicin desea ser medida, se desliza con respecto al eje del tubo.Los LVDT son usados para la realimentacin de posicin en servomecanismos y para la medicin automtica en herramientas y muchos otros usos industriales y cientficos.

Transformador con diodo dividido.Es un tipo de transformador de lnea que incorpora eldiodorectificadorpara proporcionar la tensin continua de MAT directamente al tubo. Se llama diodo dividido porque est formado por varios diodos ms pequeos repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo slo tiene que soportar una tensin inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al nodo del tubo, sin diodo ni triplicado.Transformador de impedancia.Este tipo de transformador se emplea para adaptarantenasylneas de transmisin(tarjetas de red, telfonos, etc.) y era imprescindible en los amplificadoresdevlvulaspara adaptar la altaimpedanciade los tubos a la baja de losaltavoces.Si se coloca en el secundario una impedancia de valor Z, y llamamosn a Ns/Np, comoIs=-Ip/n y Es=Ep.n, la impedancia vista desde el primario ser Ep/Ip = -Es/nIs = Z/n. As, hemos conseguido transformar una impedancia de valorZen otra deZ/n. Colocando el transformador al revs, lo que hacemos es elevar la impedancia en un factorn.Estabilizador de tensinEs un tipo especial de transformador en el que el ncleo se satura cuando la tensin en el primario excede su valor nominal. Entonces, las variaciones de tensin en el secundario quedan limitadas. Tena una labor de proteccin de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha cado en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensin electrnicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energtica.Transformador hbrido o bobina hbridaEs un transformador que funciona como unahbrida. De aplicacin en lostelfonos, tarjetas de red, etc.BalunEs muy utilizado comobalunpara transformar lneas equilibradas en no equilibradas y viceversa. La lnea se equilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador.Transformador electrnico.Est compuesto por un circuito electrnico que eleva la frecuencia de la corriente elctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drsticamente su tamao. Tambin pueden formar parte de circuitos ms complejos que mantienen la tensin de salida en un valor prefijado sin importar la variacin en la entrada, llamadosfuente conmutada.Transformador de frecuencia variable.Son pequeos transformadores de ncleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrnicos para comunicaciones, medidas y control.Transformadores de medida.Entre los transformadores con fines especiales, los ms importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y rels protectores en circuitos de alta tensin o de elevada corriente. Los transformadores de medida aslan los circuitos de medida o de rels, permitiendo una mayor normalizacin en la construccin de contadores, instrumentos yrels.

Segn su construccin:Autotransformador.El primario y el secundario del transformador estn conectados en serie, constituyendo un bobinado nico. Pesa menos y es ms barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvnico entre el primario y el secundario.

Pequeo transformador con ncleo toroidal.Transformador con ncleo toroidal.El ncleo consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario. Son ms voluminosos, pero el flujo magntico queda confinado en el ncleo, teniendo flujos de dispersin muy reducidos y bajas prdidas porcorrientes de Foucault.

Como caracterizar un ncleo toroidal.Transformador de grano orientado.El ncleo est formado por una chapa de hierro de grano orientado, enrollada sobre s misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las lminas de hierro dulce separadas habituales. Presenta prdidas muy reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser tambin utilizada en transformadores orientados (chapa en E), reduciendo sus prdidas.

Transformador de grano orientado.Transformador de ncleo de aire.En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin ncleo o con un pequeo cilindro deferritaque se introduce ms o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.Transformador de ncleo envolvente.Estn provistos de ncleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados. Evitan los flujos de dispersin.Transformador piezoelctrico.Para ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadores que no estn basados en el flujo magntico para transportar la energa entre el primario y el secundario, sino que se emplean vibraciones mecnicas en un cristalpiezoelctrico. Tienen la ventaja de ser muy planos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunos convertidores de tensin para alimentar las lmparas fluorescentes de los monitores deLEDyTFTusados en computacin y en televisin.3.1. Transformadores potencial y su clasificacin.

Un transformador de potencia es aquel que maneja grandes magnitudes de voltio amperios VA, los cuales se expresan en KVA [kilo voltio amperios] o en MVA [mega voltio amperios].

Usualmente se considera un transformador de potencia cuando su capacidad es de un valor a partir de: 500 KVA, 750 KVA, 1000 KVA, 1250 KVA o 1.25 MVA, hasta potencias del orden de 500 MVA monofsicos y de 650 MVA trifsicos, 900 MVA. Estos ltimos operan en niveles de voltaje de 500 KV, 525 KV y superiores.

Generalmente estos transformadores estn instalados en subestaciones para la distribucin de la energa elctrica. Efectuando la tarea intermediadora entre las grandes centrales de generacin y los usuarios domiciliarios o industriales; que consiste en reducir los altos niveles de voltaje [con el cual es transmitida la energa] a magnitudes de voltaje inferiores, que permiten derivar circuitos a los usuarios en medias o bajas tensiones.

Tambin se da una aplicacin similar, en las grandes centrales de generacin, donde los transformadores de potencia, elevan los niveles de voltaje de la energa generada a magnitudes de voltaje superiores, con el objeto de transportar la energa elctrica en las lneas de transmisin.

Otros transformadores de potencia, realizan una funcin dedicada o cautiva, cuando alimentan un solo equipo exclusivamente. Por ejemplo en una industria pesada, un transformador toma energa a nivel de 34.500 Voltios (34,5 KV) y la transforma a 4.160 Voltios (4.16 KV), para alimentar un motor especial de 5.000 caballos (HP).

Calificacin: 1. Por el tipo de ncleoa) tipo columnab) tipo acorazadoc) tipo radial

2. Por el tipo de devanadoa) de dos devanadosb) de tres devanados

3. Por el nmero de fasesa) monofsicosb) trifsicos

4. Por el tipo de enfriamientoa) enfriamiento OAb) enfriamiento OWc) enfriamiento OW/Ad) enfriamiento OA/AFe) enfriamiento OA/FA/FAf) enfriamiento FOAg) enfriamiento OA/FA/FOAh) enfriamiento FOW

5. Por el diseoa) tipo intemperieb) tipo encapsulado

en el de enfriamiento la letras significan:A, aireO, aceiteF, enfriamiento forzadoW, otro refrigerante

3.2. Transformadores de medicin y su clasificacin.Los transformadores de medicin son muy utilizados por las ventajas que trae ya que sise desea realizar mediciones a magnitudes grandes (corriente y tensin) se requerira de equipos robustos, muy costosos y a la vez peligrosos sabiendo que van aestar constantemente manipulados por las personas. Lo que realizan lostransformadores de medicin esdisminuir las magnitudes nominales a valores proporcionales menores a estas en los que se pueda trabajar con instrumentos de medicin o de proteccin de bajo alcance. Separan elctricamente elcircuito medido de losaparatos de medicin pudiendo tambin ubicarlos en lugares muy distantes al circuito medido.

Calificacin:

1. Transformadores de encierre: Transformadores serie PCE-LCTS (para la instalacin posterior, hasta 5000 A, para el encierre de barras conductoras, ncleo partido)2. Transformadores bobinado: Transformadores serie PCE-LCTM (transformadores para corriente alterna hasta 60 A, para barra conductora, salida 1 A o 5 A, compacto)3. Transformadores para montaje en carril para cables y tubos huecos Transformadores serie PCE-LCTR: (transformadores para conductos redondos, hasta 600 A, salida 1 A o 5 A)4. Transformadores para montaje en carril para barras conductoras: Transformadores serie PCE-LCTB45: (transformadores para barras conductoras y cables hasta 400 A, dimensiones compactas) Transformadores serie PCE-LCTB50: (transformadores para barras conductoras con diferentes dimensiones, hasta 600 A) A) A) A) Transformadores serie PCE-LCTB62: (transformadores hasta 800 A, para barras conductoras de diferentes dimensiones, tambin para cables) Transformadores serie PCE-LCTB74: (transformadores hasta 1000 A, salida segundaria de 1 A o 5 A, para barras conductoras y cables) Transformadores serie PCE-LCTB86: (transformadores hasta 1250 A AC, salida segundaria 1 A o 5 A, para cables y barras as conductoras) Transformadores serie PCE-LCTB100: (transformadores para barras conductoras grandes, hasta mx. 3200 A, segundarias 1 A o 5 A) Transformadores serie PCE-LCTB104: (transformadores para diferentes barras conductoras y cables, hasta mximo 2000 A) Transformadores serie PCE-LCTB140: (transformadores hasta 5000 A, para barras conductoras y cables, diferentes es dimensiones) Transformadores serie PCE-LCTB225: (transformadores para barras conductoras grandes, para hasta 7500 A AC, salida 1 A o 5 A)

4. CIRCUITO EQUIVALENTE DE UN TRANSFORMADOR.

Normalmente en los diseos y anlisis donde se utilizan transformadores, es muy comn utilizar las caractersticas de ste como si fueratransformador ideal. Esto significa que:- No tiene prdidas por calor- No hay cadas devoltajeen los bobinados de los arrollados- No haycapacitanciasdebido a los bobinados- No hay prdidas por histresis en el ncleo, etc.Lo anterior no siempre es conveniente y a veces es necesario tomar en cuenta estos parmetros. Para esto se utilizancircuitos equivalentes del transformador.4.1. Ensayo de circuito abierto y ensayo a cortocircuito.

Ensayo de circuito abierto. La prueba a circuito abierto, o prueba sin carga consiste, en colocar el Generador en vaco, es decir sin carga alguna en sus bornes, hacindola girar a su velocidad nominal y con corriente de campo igual a cero. Al ir aumentando gradualmente elvalorde la corriente de campo, se obtienen diversos valoresdey ya que la corriente que circula por la armadura siempre ser cerodebido que se encuentra en vaco, se obtendr queGracias a sta prueba, conlos valoresobtenidos, se puede formar "La curva de Caractersticas de Vaco"que permite encontrar la tensin interna generada por una corriente de campo dada.La prueba de circuito abierto se lleva a cabo con los terminales de la mquina desconectada de cualquier circuito externo.Elprocedimientode la prueba bsica es: Abra el circuito de los terminales del generador Llevar la mquina a la velocidad sncrona mediante un sistema mecnico externo Poco a poco aumentar la intensidad de campo y medir la tensin abierta en los bornesComo no hay corriente en la armadura, la tensin en los bornes de medida es la tensin inducida:

Si la mquina est conectada en estrella, la tensin de medida ser un voltaje lnea a lnea y la tensin inducida por fase se puede encontrar en:

Tcnicamente esta prueba se efecta impulsando el generador a su velocidad nominal altiempoque se deja abierto el devanado de la armadura. La corriente del campo se vara en pasos apropiados y se registran los valores correspondientes del voltaje a circuito abierto entre dos pares cualesquiera de terminales de los devanados de la armadura.

Diagrama del circuito para realizar una prueba de circuito abierto.La corriente del campo puede aumentarse hasta que el voltaje a circuito abierto sea el doble del valor especificado. De losdatosregistrados para el voltaje a circuito abierto es posible calcular el voltaje por fase (circuito abierto). Cuando se grafica el voltaje por fase (circuito abierto) comofuncinde la corriente de campo, se obtiene una grfica llamada caracterstica (curva) de saturacin a circuito abierto (CCA).La CCA sigue una relacin en lnea recta en tanto el circuito magntico del generador sncrono no se sature. Debido a que en la regin lineal el entrehierro consume la mayor parte de la FMM, la recta recibe el nombre de lnea del entrehierro. A medida que la saturacin se establece, la CCA comienza a desviarse de la lnea de entrehierro.Corriente De Campo

Ensayo a cortocircuito.Como su nombre indica, la prueba de corto circuito se lleva a cabo con los terminales de la mquina de un cortocircuito, consiste en llevar nuevamente la corriente de campo a cero, para luego cortocircuitar los bornes del generador y proseguir a ir incrementando la corriente de campo.El procedimiento de ensayo bsico es como sigue: Establezca el campo actual a cero Un cortocircuito en los terminales de la armadura Accionar el generador a la velocidad sncrona con el sistema mecnico externo Poco a poco aumentar el devanado de campo en curso hasta que la corriente de corto circuito de la armadura alcanza el valor nominal de diseoLa prueba en cortocircuito brinda informacin acerca de las potencialidades de corriente de un generador sncrono. Se lleva a cabo impulsando el generador a su velocidad nominal, con las terminales del devanado de la armadura en cortocircuito.

Diagrama del circuito para ejecutar una prueba de cortocircuito.Tcnicamente esta prueba se efecta colocando un ampermetro en serie con una de las tres lneas en cortocircuito. Se incrementa gradualmente la corriente de campo y se registra el valor correspondiente de la corriente a corriente mxima de la armadura en cortocircuito, no debe exceder el doble de la corriente especificada del generador. Con base en los datos registrados se calcula la corriente por fase en el cortocircuito. Cuando esta ltima se grafica como funcin de la corriente del campo, la grfica se llama caracterstica en cortocircuito (CCC) de un generador. Por razones prcticas, la CCA y la CCC se trazan en la misma grfica, Puesto que el voltaje en las terminales en condiciones de cortocircuito es igual a cero, el voltaje por fase generado debe ser igual a la cada de voltaje a travs de la impedancia sncrona.

4.2. Esquema del circuito equivalente de un transformador.

Cuando se necesita realizar el estudio o el clculo de un circuito con transformador, siempre se puede simplificar. Para ello se hace desaparecer el transformador, modificando los valores de los componentes. Los componentes elctricos que puede llevar un circuito de transformador pueden ser reactancias, capacitancias e inductancias. Aqu vamos a analizar un circuito con cuatro impedancias y un transformador, para que veis como se realizan los clculos y porqu.

Como se puede observar en el dibujo delcircuito a, nos encontramos con un circuito en el cual, la bobina primaria esta conectada con una impedanciaZ1y a una fuente de alimentacinEg. Por la impedanciaZ1circula una intensidadI1. Y aunque no esta representada la tensinE1es igual a la tensin de la fuenteEquivalente.Del mismo modo, en la bobina secundaria del transformador nos encontramos tres impedanciasZ2,Z3yZ4, con sus respectivas tensiones e intensidades.Lo que vamos a realizar es ir pasando todas las impedancias del lado de la bobina secundaria al lado de la bobina primaria. Para ello, multiplicaremos cada impedancia pora2.

En el dibujo delcircuito bhemos traspasado laZ2al lado de la bobina primaria y observamos que la impedancia la tenemos que multiplicar pora2, la tensin de la impedancia pora(aE2) y la intensidad la dividimos pora(I2/a).

En los siguientes circuitos hemos ido traspasando las impedancias respectivas, una a una para que se vea con claridad, hasta llegar al ltimo circuito en donde como ve ya no esta el transformador.

En estecircuito d, el transformador se encuentra sin la carga y, por tanto, ya no es necesario dibujar el transformador, algo que podemos ver en elcircuito e. Tambin, podemos observar que la intensidad que llega a la bobina primaria esI=0, esto sucede porque ya no hay una carga.

Debemos hacer varias anotaciones para explicar porqu sucede todo esto:

1.Las ecuaciones o frmulas para calcular las tensiones y las intensidades, son las mismas que ya hemos explicado anteriormente en la pgina:Transf. Ideal.

2.Hay que tener en cuenta la relacin de espiras de las dos bobinas. En el caso que nos ocupa esa=1.

3.En el supuesto, que queramos pasar las impedancias al otro lado del transformador (lado contrario al realizado en el ejemplo de esta pgina), las ecuaciones para calcular las impedancias, las tensiones y las intensidades seran distintas. En nuestro caso tendramos que dividir cada impedancia pora2. Tambin podramos pasar la fuente de alimentacin al otro lado, que sera:Eg/a.Esto ltimo pasara con todas las tensiones, es decir, las tendremos que dividir pora. Por el contrario, todas las intensidades las tendremos que multiplicar pora.

4. Regla de oro:En el supuesto que la tensin en la bobina primaria sea ms alta que en la bobina secundaria sucedera, que la tensin que pasa por las impedancias que tienen contacto con la bobina primaria siempre sern ms altas.En el caso que la tensin ms alta se encuentre en la bobina secundaria, la tensin de las impedancias que tienen contacto con la bobina secundaria tambin sera ms alta.

5.A efectos tericos, da igual pasar todas las impedancias a un lado u otro. A efectos prcticos hay que mirar que nos interesa ms. Si nos podemos evitar realizar unos cuantos clculos, la cosa esta clara.

4.3. Rendimiento de un transformador.

Elrendimiento de un transformadores variable y depende varios factores:- Del valor de lapotenciasuministrada- De la forma deltransformadory- De la calidad de los materiales con los que fue construido (ncleo y bobinados).El rendimiento, por ser undatorelativo(undatode potencia medida depende del otrodatode potencia medido). se expresa en porcentaje. Ver la frmula abajo.Para determinar elrendimiento de un transformador, se alimenta el bobinado primario con elvoltajenominal, se coloca la carga nominal en el bobinado secundario y se miden la potencia de entrada Pa (potencia absorbida por el transformador) y la potencia de salida Pu (potencia til).Estos valores medidos se reemplazan en la siguiente frmula.Rendimiento (%) = (Pux 100) / PaDonde:- Pu = Potencia til- Pa = Potencia absorbida.

4.4. Aplicaciones de un transformador y principales uso.

Tanto en materia de electricidad industrial y comercial como en radiotelefona, telefona, televisin y electrnica en general encuentra el transformador un campo de utilizacin. Puede decirse que es el elemento indispensable en todo le referente a corrientes alternas de baja y alta frecuencia.Un caso significativo es el de los sistemas de potencia, en los que hace posible que la generacin, transporte y consumo de energa elctrica se realicen a tenciones ms rentables en cada caso, el transporte resulta ms econmico cuando ms alta sea la tencin ya que la corriente y la seccin de los conductores son menores.El uso puede ser mltiple, as mismo la respuesta, pero te digo lo esencial:

El transformador como su nombre lo indica transforma corriente directa en corriente alterna o viceversa.

5. AUNTOTRANSFORMADORES.

Unautotransformadores unamquina elctrica, de construccin y caractersticas similares a las de untransformador, pero que a diferencia de ste, slo posee un nicodevanadoalrededor de un ncleoferromagntico. Dicho devanado debe tener al menos tres puntos de conexin elctrica; la fuente detensiny la carga se conectan a dos de las tomas, mientras que una toma (la del extremo del devanado) es una conexin comn a amboscircuitos elctricos(fuente y carga). Cada toma corresponde a una tensin diferente de la fuente (o de la carga, dependiendo del caso).En unautotransformador, la porcin comn (llamada por ello "devanadocomn") del devanado nico acta como parte tanto del devanado "primario" como del "secundario". La porcin restante del devanado recibe el nombre de "devanadoserie" y es la que proporciona la diferencia de tensin entre ambos circuitos, mediante la adicin en serie (de all su nombre) con la tensin del devanado comn.La transferencia depotenciaentre dos circuitos conectados a unautotransformadorocurre a travs de dos fenmenos: elacoplamiento magntico(como en un transformador comn) y laconexin galvnica(a travs de la toma comn) entre los dos circuitos. Por esta razn, un autotransformador resulta en un aparato ms compacto (y a menudo ms econmico) que un transformador de la misma potencia y tensiones nominales. De igual manera, un transformador incrementa su capacidad de transferir potencia al ser conectado como autotransformador.

Esquema de conexin de un autotransformador.

5.1. Funcionamiento.

Al igual que los transformadores, los autotransformadores funcionan basados en elprincipio de campos magnticos variantes en el tiempo, por lo que tampoco pueden ser utilizados en circuitos decorriente continua. Para reducir al mnimo las prdidas en el ncleo debidas acorrientes de Foucaulty a lahistresismagntica, se suele utilizaracero elctrico, laminado en finaschapas que luego se apilan y compactan. Las lminas del ncleo as construido se orientan haciendo coincidir la direccin delflujo magnticocon la direccin de laminacin, donde lapermeabilidad magnticaes mayor.Larelacin de transformacinde un autotransformador es la relacin entre el nmero de vueltas del devanado completo (serie + comn) y el nmero de vueltas del devanado comn. Por ejemplo, con una toma en la mitad del devanado se puede obtener una tensin de salida (en el devanado "comn") igual a la mitad del de la fuente (o viceversa). Dependiendo de la aplicacin, la porcin del devanado que se utiliza slo para el circuito de alta tensin se puede fabricar con alambre de menor calibre (puesto que requiere menos corriente) que la porcin del devanado comn a ambos circuitos; de esta manera la maquina resultante es an ms econmica.

5.2. Ventaja y desventaja de un autotransformador frente a un transformador monofsico.

En contra de los que muchos creen, un autotransformador no necesariamente tiene que estar constituido de una nica bobina, puede llevar dos, tres o ms bobinas, todo depender de la clase de autotransformador de que se trate.Los autotransformadores por sus caractersticas tcnicas se usan, principalmente, cuando se desea transformar una tensin y la relacin de vueltas entre la bobina primaria y la bobina secundaria es casi 1. Pero tambin se suelen emplear para los arranques de motores y para regular las lneas de transmisin.Entre sus ventajas tenemos que destacar el bajo precio econmico frente a un transformador normal con idnticas especificaciones tcnicas. Esto en lo que se refiere a lo econmico, en cuanto al rendimiento propiamente dicho, hay que resear las siguientes ventajas: Menos corriente:El autotransformador necesita menos cantidad de corriente para generar el flujo en el ncleo.

La potencia:El autotransformador genera ms potencia que un transformador normal de especificaciones similares.

Eficiencia: El autotransformador es ms eficiente (mejor rendimiento) que un transformador normal, con potencias parecidas.En cuanto a los inconvenientes, cabe resear la prdida de aislamiento elctrico entre la tensin del primario y la tensin del secundario.

Los autotransformadores se pueden utilizar del mismo modo que los transformadores convencionales, es decir, tienen las mismas utilidades. Asimismo, los transformadores convencionales o de dos bobinas se pueden convertir en autotransformadores si se conectan de determinadas formas, algo que veremos ms adelante.

Como podemos observar en el dibujoN1yN2representan el primario y el secundario del autotransformador, lo que no quiere decir que sean dos bobinas diferentes, como ya hemos explicado puede ser una sola bobina, dos o ms bobinas conectadas en serie sobre el mismo ncleo.Tambin podemos observar que entre el primario y el secundario existe una lnea comn2-4, de aqu la desventaja de la prdida de aislamiento elctrico entre las dos tensiones (entrada y salida).La tensinE1alimenta al primario y se utiliza de comn. Asimismo, la intensidadI0es la que genera el flujom. El valor del flujomse mantendr constante, siempre y cuando se mantenga constanteE1Por otro lado, tenemos que entre los puntos3-4hemos redefinido el secundario y, por tanto tenemos una tensinE2cuya ecuacin ser, teniendo en cuenta la relacin de vueltas entreN1yN2, la siguiente:

Ahora bien, si conectamos una cargaZ, como sale en el siguiente grfico, obtendremos la intensidadI2:

Al existir una corrienteI2tiene que surgir, por compensacin, la corrienteI1. La corriente que circular por la carga serI2-I1, adems la fuerza magnetomotriz generada porI1tiene que ser opuesta e igual a la generada porI2-I1, as que tenemos:

que reduciendo la ecuacin nos quedara:

Suponiendo de que se trate de un autotransformador ideal, es decir, que no tenga prdidas y que la corriente necesaria para provocar el flujo sea mnima, tendremos que las potencias de entrada y salida sern iguales:

5.3. Aplicaciones del autotransformador.

Los autotransformadores se utilizan a menudo ensistemas elctricos de potencia, para interconectar circuitos que funcionan a tensiones diferentes, pero en una relacin cercana a 2:1 (por ejemplo, 400 kV / 230 kV 138 kV / 66 kV). En la industria, se utilizan para conectar mquina fabricada para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de alimentacin (por ejemplo, motores de 480 V conectados a una alimentacin de 600 V). Se utilizan tambin para conectaraparatos,electrodomsticosy cargas menores en cualquiera de las dos alimentaciones ms comunes a nivel mundial (100-130 V a 200-250 V).En sistemas de distribucin rural, donde las distancias son largas, se pueden utilizar autotransformadores especiales con relaciones alrededor de 1:1, aprovechando la multiplicidad de tomas para variar la tensin de alimentacin y as compensar las apreciables cadas de tensin en los extremos de la lnea.Se utilizan autotransformadores tambin como mtodo de arranque suave paramotores de induccintipojaula de ardilla, los cuales se caracterizan por demandar una alta corriente durante el arranque. Si se alimenta el motor conectndolo a la toma menor de un autotransformador, la tensin reducida de la alimentacin resultar en una menor corriente de arranque y por lo tanto en condiciones ms seguras de operacin, tanto para el motor como para la instalacin elctrica. Una vez que el motor ha alcanzado suficiente velocidad, se puede ir aumentando la tensin de alimentacin (en tantos pasos como tomas posea el autotransformador) gradualmente, hasta llegar a la tensin de la red (cuando la relacin de tomas es 1:1).En sistemas ferroviarios deAlta velocidadexisten mtodos de alimentacin duales tales como el conocido como 2x25 kV. En este, los transformadores de las subestaciones alimentan a +25 kV a la catenaria, a -25 kV (en realidad 25 kV desfasados 180) al feeder o alimentador negativo y con la toma intermedia o neutro puesta al carril. Cada cierto tiempo, 10 km tpicamente, se conectan autotransformadores con 50 kV en el primario (entre catenaria y feeder negativo) y 25 kV en el secundario (entre feeder negativo y carril). De esta manera, la carga (trenes) se encuentra alimentada a 25 kV entre catenaria y carril pero la energa se transporta a 50 kV, reduciendo las prdidas.

CONCLUCION.

Se conoce como campo magntico a la fuerza proveniente de un imn, El campo electromagntico es uno de los inventos ms importantes adems del fuego y de la rueda, es indispensable en los motores.Cuando Faraday experimento con los campos magnticos nunca pens que dara los primero pasos para la invencin de una maquina elctrica tan importante en nuestras vida, ya que, lo encontramos en la mayora de los elementos elctrico y electrnicos que usamos en nuestra vida cotidiana.Las hondas de induccin magntica son unas lneas invisibles que viajan en un campo magntico ya sea un imn o un electroimn.El flujo magntico es una medida de la cantidad demagnetismo, y se calcula a partir delcampo magntico, la superficie sobre la cual acta y el ngulo de incidencia formado entre laslneas de campomagntico y los diferentes elementos de dicha superficie.La fuerza magneto motriz es la capacidad que presenta una bobina de generar lneas de fuerza. Es directamente proporcional a la intensidad que circula por la bobina y al nmero de vueltas que tenga. Existe una relacin entre la fuerza electromotriz y el flujo magntico que esta genera denominada reluctancia, la ley de Lenz indica que el sentido de la corriente inducida en un conductor es tal que tiende a oponerse a la causa que la produjoEl transformador fue inventado para ser aplicados en sistemas de transmisin en el ao 1994 ya que en esa poca eran de corriente directa y representaban limitaciones tcnicas y econmicas, el primer sistema comercial de corriente alterna con el fin de distribuir la energa elctrica que usaban los transformadores se puso en operacin en estados unidos a partir de ah la industria elctrica a recorrido de tal forma que en la actualidad es un factor para el desarrollo de los pueblos.Es transformador es un dispositivo que no tiene partes mviles, el cual transfiere la energa elctrica de un circuito u otro bajo el principio de induccin electromagntica, la transferencia de energa se hace por lo general con cambios de voltaje y corrientes ,El uso de lostransformadoresen el campo domstico como en el industrial, cobra gran importancia ya que con ellos podemos cambiar la amplitud del voltaje, aumentndola para ser ms econmica la transmisin y luego disminuyndola para una operacin ms segura en los equipos.

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