EL AUTOTRANSFORMADOR MONOFÁSICOPREINFORME # 3

CRISTIAN ANDRES MEJIA AVENDAÑOFABIAN ALBERTO TAVERA

LUÍS EFRÉN AYALA QUINTEROFERNANDO ALONSO ECHEVERRI VELÁSQUEZ

LABORATORIO DE MAQUINAS DE A.C.

PROFESOR:LUIS MARTIN DAVID

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIAFACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA ELÉCTRICAMEDELLÍN

2012

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Conocer el funcionamiento del autotransformador monofásico y compararlo con el del transformador

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Saber conectar un transformador monofásico como autotransformador.

Comparar el funcionamiento de un transformador monofásico de dos devanados con su funcionamiento conectado como autotransformador

MARCO TEORICO

DIFERENCIA ENTRE UN TRAFO Y AUTOTRAFO

Al tener  un solo devanado para el primario y el secundario un autotransformador tiene menos pérdidas, lo que supone un mejor rendimiento.El principal inconveniente de un autotransformador es que no existe aislamiento entre los circuitos primario y secundario de cada fase, es decir no existe separación galvánica. En un transformador normal los dos devanados de una fase están aislados entre sí.  Son circuitos que están ligados a través de un campo magnético, pero eléctricamente están separados, sin embargo, en un autotransformador este aislamiento no existe; pues se trata del mismo devanado que actúa a la vez como primario y como secundario.

AUTOTRANSFORMADORReductor:

Transfiere energía de un circuito de un voltaje V 1 (Fuente) a un circuito de

menor voltaje V 2 (Carga), V 1 > V 2.

Elevador:

Transfiere energía de un circuito de un voltaje V 1 ( Fuente ) a un circuito de

mayor voltaje V 2 (Carga), V 1 < V 2

Ventaja de los Autotransformadores:La gran ventaja que se consigue con el empleo de los autotransformadores, que consiste en que su núcleo es más pequeño que el de un transformador de igual potencia. Esta ventaja es tanto mayor cuanto más próximos son los valores de las tensiones primaria y secundaria.

Inconveniente del autotransformador:El mayor inconveniente del autotransformador consiste en el hecho de que ambos circuitos, primario y secundario, tienen un punto común (el puente de conexión), lo que entraña la posibilidad de que, por error o avería en la línea de alta tensión, el valor de ésta se comunique a la línea de baja tensión, con los peligros subsiguientes, si los aislamientos de la red de baja no están previstos para la alta tensión.

APLICACIONESLos 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).

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.

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.

Riesgo de conectar un transformador como autotransformador:

Lo constituye el bajo valor de Vcc que, si en el aspecto de caídas internas de tensión es favorable, en lo que concierne a la corriente de cortocircuito (accidente) es inconveniente,

I 1CC=I 1 n100V CC

Lo anterior se traduce en que, así como los transformadores suelen ser dinámicamente resistentes a los cortocircuitos a que puedan estar sometidos, los autotransformadores no suelen serlo por sí solos. Pueden no resultar peligrosos, en una instalación, si otras reactancias externas (de la línea o de un transformador previo) aportan la necesaria limitación de Icc.

POTENCIA AUTOTRANSFORMADOR

En un transformador, las definiciones de primario y secundario son:

: Tensión en el devanado primario

: Corriente en el devanado primario

: Tensión en el devanado secundario

: Corriente en el devanado secundario

Al conectarlo como autotransformador, hay que redefinir primario y secundario como:

: Tensión en el primario (devanado serie + común)

: Tensión en el secundario (devanado común)

: Corriente en el primario (devanado serie + común)

: Corriente en el secundario (devanado común)

Comparando ambas posibilidades de conexión, se observa que se cumplen las siguientes

relaciones:

Pero:

Despreciando la rama en paralelo:

Con respecto a la potencia, para el transformador se cumple que:

o bien, despreciando las pérdidas,

La potencia al conectarlo como autotransformador es:

O bien, despreciando las pérdidas,

Si se sustituyen los valores y se agrupa correctamente, se obtiene:

S`: Autotrafo.

S: Trafo.

Por lo tanto, al conectar un transformador como autotransformador, este aumenta su capacidad para transferir potencia en una proporción determinada por la relación de transformación de la conexión como transformador. La implicación directa de esta deducción matemática es que para transferir la

misma cantidad de potencia entre dos circuitos, un autotransformador es de menor tamaño que un transformador equivalente.

CONEXIÓN DE UN AUTOTRAFO A PARTIR UN TRAFO.

BIBLIOGRAFIA

Autotransformador, Escuela Superior Politécnica Del Litoral Facultad De Ingeniería Eléctrica Y Computación Laboratorio De Maquinaria Eléctrica.

Transformadores y autotransformadores, ensayos en vacío y verificación.

Wikipedia.

Transformadores y autotransformadores, ensayos en vacío y verificación, Migue Ángel Rodríguez Pozueta.