El Transformador
47
SISTEMAS ELECTROMECANICOS. En ingeniería, la electromecánica es la combinación de las ciencias del electromagnetismo de la ingeniería eléctrica y la ciencia de la mecánica. La mecatrónica es la disciplina de la ingeniería que combina la mecánica, la electrónica y la tecnología de la información , entre otras cosas, como programación a niveles elevados. Los dispositivos electromecánicos son los que combinan partes eléctricas y mecánicas para conformar su mecanismo. Ejemplos de estos dispositivos son los motores eléctricos y los dispositivos mecánicos movidos por estos.
-
Upload
sevaxthian-buitrago-martinez -
Category
Documents
-
view
219 -
download
1
description
componentes
Transcript of El Transformador
SISTEMAS ELECTROMECANICOS.
En ingeniería, la electromecánica es la combinación de
las ciencias del electromagnetismo de la ingeniería
eléctrica y la ciencia de la mecánica. La mecatrónica es
la disciplina de la ingeniería que combina la mecánica, la
electrónica y la tecnología de la información, entre otras
cosas, como programación a niveles elevados.
Los dispositivos electromecánicos son los que combinan
partes eléctricas y mecánicas para conformar su
mecanismo.
Ejemplos de estos dispositivos son los motores eléctricos y
los dispositivos mecánicos movidos por estos.
Muchos dispositivos pueden convertir energía eléctrica
a mecánica y viceversa.
La estructura de estos dispositivos puede ser diferente,
dependiendo de las funciones que realicen.
Algunos dispositivos son usados para conversión
continua de energía, y son conocidos como motores y
generadores.
Otros dispositivos pueden ser: actuadores, tales como
solenoides, relés y electromagnetos.
Todos ellos son física y estructuralmente diferentes,
pero operan con principios similares.
SISTEMAS ELECTROMECANICOS.
Diagrama de bloques de dispositivos electromecánicos
de conversión de energía
(a) motor, (b) generador.
Un sistema electromecánico de conversión tiene tres partes esenciales:
(1) UN SISTEMA ELECTRICO
(2) UN SISTEMA MECANICO
(3) UN CAMPO QUE LOS UNE
Las pérdidas las podemos clasificar dentro de las siguientes categorías:
1.- PERDIDAS EN EL COBRE DE LOS DEVANADOS (ROTOR Y ESTATOR).
Las pérdidas en el cobre de una máquina son las pérdidas por
calentamiento debido a la resistencia de los conductores del rotor y
del estator:
P=I2R
2.- PERDIDAS EN EL NÚCLEO.
Las pérdidas del núcleo se deben a la histéresis y a las corrientes
parásitas. Con frecuencia a estas pérdidas se les conoce como pérdidas
de vacío o pérdidas rotacionales de una máquina. En vacío, toda la
potencia que entra a la máquina se convierte en estas pérdidas.
FLUJOS DE POTENCIA Y PÉRDIDAS.
3.- PERDIDAS MECANICAS.
Las pérdidas mecánicas se deben a la fricción de los rodamientos
y con el aire.
4.- PERDIDAS ADICIONALES.
Las pérdidas adicionales son todas aquellas pérdidas que no se
pueden clasificar en ninguna de las categorías descritas. Por
convención, se asume que son iguales al 1% de salida de la
máquina.
FLUJOS DE POTENCIA Y PÉRDIDAS.
La eficiencia de una máquina es una relación entre su potencia
útil de salida y su potencia total de entrada:
Ŋ = (Psal/Pent)*100
(a) Diagrama de flujo de potencia de un
generador
(b) Diagrama de flujo de potencia de un
motor.
Como vimos anteriormente, el intermediario entre la
energía mecánica-eléctrica y viceversa resulta de los
dos siguientes fenómenos electromagnéticos:
1.- CUANDO UN CONDUCTOR SE MUEVE DENTRO DE UN
CAMPO MAGNÉTICO,EXISTE UN VOLTAJE INDUCIDO EN EL
INDUCTOR (CONDUCTOR).
2.- CUANDO UN CONDUCTOR CON CORRIENTE ES
COLOCADO EN UN CAMPO MAGNÉTICO, EL CONDUCTOR
EXPERIMENTA FUERZA MECÁNICA.
CONVERSION ELECTROMAGNETICA.
Magnetita.
Materiales Ferromagnéticos.
Materiales Ferromagnéticos.
Materiales Paramagnéticos. Materiales Diamagnéticos.
Líneas de Campo Magnético.
SISTEMAS ELECTROMECANICOS.
EL TRANSFORMADOR-.
EL TRANSFORMADOR- ALGO DE HISTORIA.
EL TRANSFORMADOR- ALGO DE HISTORIA.
EL TRANSFORMADOR- DEFINICIÒN.
El transformador es un aparato que realiza una función
muy poco vistosa, no realiza ningún trabajo mecánico
(salvo vibrar)– pero en cambio sí muy útil para el
transporte de la energía eléctrica.
La función de los transformadores es la de cambiar los
Parámetros de la energía eléctrica. De forma tal, que no
sea preciso generar, transportar y consumir la energía a
una misma tensión.
EL TRANSFORMADOR- DEFINICIÒN.
EL TRANSFORMADOR- DEFINICIÒN.
EL TRANSFORMADOR- DEFINICIÒN.
EL TRANSFORMADOR- DEFINICIÒN.
EL TRANSFORMADOR- DEFINICIÒN.
EL TRANSFORMADOR- DEFINICIÒN.
VP / VS = NP / NS = a
NP * IP = NS * IS
IP / IS = 1 / a
EL TRANSFORMADOR- PARTES ACTIVAS.
Constitución del Núcleo.
- Ser el medio conductor para el flujo magnético
- Servir como esqueleto para la resistencia mecánica de la
Parte Activa
EL TRANSFORMADOR- NUCLEOS.
Existen 2 tipos de núcleos fundamentales de estructura del transformador
ellos son el tipo núcleo y el tipo acorazado.
Tipo núcleo: Este núcleo no es macizo, esta formado por un paquete de
chapas superpuestas, y aisladas eléctricamente entre sí. Para colocarlas y
poder ubicar el bobinado terminado alrededor del núcleo, se construyen
cortadas, colocando alternadamente una sección U con una sección I. La
capa siguiente superior cambia la posición I con respecto a la U.
Vista y corte de un núcleo tipo núcleo Figura. Laminas de acero al Silicio
EL TRANSFORMADOR- NUCLEOS.
Núcleo tipo acorazado: este tipo de núcleo es más perfecto, pues se reduce la
dispersión, las líneas de fuerza de la parte central, alrededor de la cual se
colocan las bobinas se bifurcan abajo y arriba hacia los 2 costados, de manera
que todo el contorno exterior del núcleo puede tener la mitad de la parte
central.
Esto vale para las 2 ramas laterales como también para las 2 cabezas. Para
armar el núcleo acorazado también se lo construye en trozos, unos en forma
de E y otros en forma de I, y se colocan alternados, para evitar que las juntas
coincidan.
Vista de un núcleo tipo acarazado con indicación de la longitud
magnética media.
EL TRANSFORMADOR- DEVANADOS.
DEVANADOS
Existen dos formas típicas de bobinados para transformadores:
los cilíndricos y planos.
Los núcleo, con su forma, son los que determinan la elección de uno u otro
tipo, salvo que se requieran propiedades especiales, como ser baja capacidad
distribuida, para uso en telecomunicaciones u otros.
Bobinado cilíndrico: este tipo se usa cuando el núcleo del transformador es
del tipo núcleo.
Bobinado plano: este tipo se usa cuando el núcleo del transformador es del
tipo acorazado.
Los dos bobinados primario y secundario, generalmente se apartan en dos
partes o más, envueltas uno encima del otro, con el embobinado de baja
tensión en la parte interna.
Dicha conformación sirve para los siguientes propósitos.
- Simplifica el problema de aislar el embobinado de alto voltaje del núcleo.
- Causa mucho menos filtración de flujo, como seria el caso si los 2
embobinados estuvieran separados por alguna distancia del núcleo.
- Mejora la refrigeración.
EL TRANSFORMADOR- DEVANADOS.
EL TRANSFORMADOR- factores a considerar en su construcción.
FACTOR DE APILAMIENTO DEL Fe
Se define como el cociente entre el área de la sección recta del hierro y el
área de la sección recta del apilamiento.
Este factor se utiliza cuando la estructura magnética esta constituida por
chapas delgadas recortadas en forma adecuada y apretadas entre sí,
FACTOR DE RELLENO DEL COBRE
Se refiere al cociente entre la sección neta del cobre y la sección que ocupa
el mismo alambre con aislamiento incluido. Este factor de relleno se le
suele llamar Kr.
REFRIGERACION Y AISLAMIENTO
Los sistemas de aislamiento usados en transformadores de potencia
comprenden sistemas líquidos y sistemas gaseosos.
En ambos casos se usa también algo de aislamiento sólido. Los sistemas
líquidos incluyen aceite, que es el más usado, y askarel, que se usa para
evitar la combustibilidad. Los sistemas gaseosos incluyen nitrógeno, aire y
gases fluorados (por ejemplo, exafluoruro de azufre). Los gases fluorados se
usan para evitar la combustibilidad y limitar los efectos secundarios de
defectos internos.
NORMATIVIDAD.
NORMATIVIDAD.
NORMATIVIDAD.
NORMATIVIDAD.
NORMATIVIDAD.
Return
