MÁQUINAS ELECTRICAS

AUTOTRANSFORMADORES

ESQUEMA DEL TRANFORMADOR

En el mismo se definen el devanado común, como aquel que se “ve” tanto desde el primario como desde el secundario (Vc) y el devanado, que llamaremos serie, como aquel que se encuentra conectado “en serie” con el devanado común (Vse).

 La principal desventaja del autotransformador que inmediatamente surge de la conexión planteada es que no dispone de aislación galvánica entre los bobinados primarios y secundarios, por lo que una elevación de potencial en un bobinado respecto a un punto repercute directamente en el otro.

PRINCIPIOS DE UN AUTOTRANSFORMADOR

El autotransformador es un transformador de

características especiales.

La principal ventaja de este tipo de transformadores radica en que se puede disminuir el tamaño y

los materiales utilizados respecto al transformador clásico para

igual potencia nominal implicando una disminución sustancial en los

costos del equipo

Este tipo de transformadores se utilizan con relaciones de

transformación bajas, en general del orden inferior de 3:1 o bien como reguladores

de tensión.

Puede ser concebido como un transformador con un solo bobinado con

sus dos bornes accesibles y con un tercer borne accesible que conecta a

una toma intermedia del bobinado y el cuarto borne común a alguno de los dos

primeros o, lo que sería equivalente, dos bobinados conectados de tal

manera que tienen dos de sus cuatro bornes accesibles conectados en

común.

Según que bobinado se asigne como entrada el

autotransformador podrá ser “elevador” como “reductor”.

Características Se caracteriza el autotransformador por poseer un solo circuito

eléctrico, del cual parten cuatro salidas, dos primarias A y B y dos secundarias C y Entre las bornas A y B, el bobinado tiene N1 espiras, cuyo número corresponde a la alta tensión.

Funcionamiento en vacío Un autotransformador funciona en vacío cuando, estando abierto el circuito

secundario, existe la tensión nominal entre las bornas primarias. Así en el autotransformador monofásico de la figura, funciona en vacío y entre las bornas A-B existe la tensión V1.

Al igual que en los transformadores, si se divide la tensión en alta entre la tensión en baja, resulta una cantidad α que se llama relación de transformación

Dividiendo el número de espiras N1 del primario entre el número de espiras del secundario N2 también se obtiene el mismo valor así:

 

Funcionamiento en carga Un autotransformador monofásico funciona en carga, cuando se conecta entre

las bornas secundarias B y C un circuito exterior. Entonces el circuito secundario es recorrido por la corriente de carga de valor y el autotransformador absorbe de la red primaria una corriente de mayor intensidad que la absorbida en vacío.

El sentido de la corriente primaria, en el instante considerado, que ha de ser el mismo que el de la tensión aplicada, viene representado por la flecha I1 Por su parte, el sentido de la corriente secundaria es el mismo que el de la fuerza electromotriz, por serlo también el de la tensión en bornas secundarias. Así pues, su sentido queda representado por la flecha .

La parte común del bobinado puede ser construida con un conductor de sección relativamente pequeña, ya que por él circula una corriente de intensidad también pequeña.

se deduce que las intensidades de corriente están en razón inversa que las tensiones y que la corriente es mayor que

Parte común

Autotransformador trifásico Las tres fases de un autotransformador trifásico son unidas en estrella,

para lo cual se unen los extremos libres de las bobinas comunes . Las bornas de alta tensión, son los extremos libres de las bobinas serie,

mientras que las bornas de baja tensión salen de los puentes de conexión de las bobinas serie y común. En un autotransformador trifásico se puede disponer de conductor neutro si fuera necesario.

Rendimiento

Menos corriente: El autotransformador

necesita menos cantidad de corriente

para generar el flujo en el núcleo.

La potencia. El autotransformador

genera más potencia que un transformador

normal de especificaciones

similares

Eficiencia. El autotransformador es más eficiente (mejor rendimiento) que un

transformador normal, con potencias parecidas.

Usos de los autotransformadores Los autotransformadores se utilizan a menudo en sistemas

eléctricos de potencia, para interconectar circuitos que funcionan a tensiones diferentes, pero en una relación cercana a 2:1 (por ejemplo, 400 kV / 230 kV ó 138 kV / 66 kV).

En la industria, se utilizan para conectar maquinaria fabricada para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de alimentación (por ejemplo, motores de 480 V conectados a una alimentación de 600 V).

Se utilizan también para conectar aparatos, electrodomésticos y cargas menores en cualquiera de las dos alimentaciones más comunes a nivel mundial (100-130 V a 200-250 V).

En sistemas de distribución 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 tensión de alimentación y así compensar las apreciables caídas de tensión en los extremos de la línea.

En sistemas ferroviarios de Alta velocidad  existen metodos de alimentación 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 al feeder o alimentador negativo y con la toma intermedia o neutro puesta al carril. Cada cierto tiempo, 10 km típicamente, se conectan autotransformadores con 50 kV en el primario y 25 kV en el secundario De esta manera, la carga (trenes) se encuentra alimentada a 25 kV entre catenaria y carril pero la energía se transporta a 50 kV, reduciendo las pérdidas

Se utilizan autotransformadores también como método de arranque suave para motores de inducción tipo jaula de ardilla, los cuales se caracterizan por demandar una alta corriente durante el arranque

PREGUNTAS

¿cuantas bobinas tiene un autotransformador?

A. Una

B. Dos

C. Tres

Tienes razón solo tiene una

correcto

Siguiente pregunta

Cual es el principal problema del autotransformador ?

A. Es muy costoso

B. Es difícil de usar

C. Ofrece muy poco asilamiento en los devanados lo cual puede generar fallas

Ofrece muy poco asilamiento en los devanados lo cual puede generar fallas

correcto

Siguiente pregunta

Una ventaja del autotransformador es

a)Ofrece mayor potencia

b)Es mas barato