Transformadores y Circuitos Equivalentes

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA CARRERA DE INGENIERIA QUIMICA ELECTROTECNIA Integrantes: Chamorro Alexaner R!"era Sos#$re Ro%les Tat!ana REACTANCIAS DE TRANSFORMADORES & CIRCUITOS EQUIVALENTES QUE ES UN TRANSFORMADOR??

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Transformadores y Circuitos Equivalentes

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Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA CARRERA DE INGENIERIA QUIMICAELECTROTECNIA

Integrantes:Chamorro AlexanderRivera SoscyreRobles Tatiana

REACTANCIAS DE TRANSFORMADORES Y CIRCUITOS EQUIVALENTES

QUE ES UN TRANSFORMADOR??PARTES DE UN TRANSFORMADOR

Existen dos mtodos de anlisis, mediante los cuales se pueden tener en cuenta las desviaciones del comportamiento ideal que son:REACTANCIA

Cuando circula corriente alterna por alguno de dos elementos que poseen reactancia, la energa es alternativamente almacenada y liberada en forma decampo magntico, en el caso de las bobinas, o decampo elctrico, en el caso de los condensadores. Reactancia capacitivaLareactancia capacitiva se representa por y su valor viene dado por la frmula:

Donde:Xc=Reactancia capacitivaenohmsC=Capacidad elctricaenfaradsf =Frecuenciaenhertzs =Frecuencia angular

TIPOS DE REACTANCIAS

Reactancia inductivaLareactancia inductiva se representa por y su valor viene dado por:

Donde:

XL =Reactancia inductiva enohmL =Inductanciaenhenriosf =Frecuenciaenhertz=Frecuencia angular

Hay dos mtodos de anlisis mediante los cuales se pueden tener en cuenta las desviaciones del comportamiento ideal que son:

La tcnica de un circuito equivalente que se basa en deducciones fsicas.Un ataque matemtico que se basa en la teora clsica de circuitos acoplados magnticamente.

REACTANCIA DE TRANSFORMADORESAl voltaje terminal V1 se oponen tres voltajes fasoriales: la cada I1 R1 en la resistencia del primario, la cada I1 X1, tal como se ve en la figura .

La corriente del primario debe cumplir con dos requisitos del circuito magntico: Contrarrestar el efecto desmagnetizarte de la corriente secundaria.Producir fuerza magnetomotriz suficiente para crear el flujo mutuo resultante.

As es conveniente descomponer a la corriente en el primario en dos componentes: Una de carga y una de excitacin.La componente de carga se define como la corriente componente en el primario que contrarrestara la fuerza magnetomotriz de la corriente secundaria I2.

Los transformadores tienen perdidas en las bobinas ya que estas bobinas tienen una resistencia. El flujo generado en la bobina primaria no es completamente capturado por la bobina segundaria, por lo tanto debemos tener en cuenta el flujo de dispersin , todas estas diferencias tenemos que tenerlas en cuenta cuando realizamos un clculo de un transformador REACTANCIA DE TRANSFORMADORESSi observamos el grafico, veremos que hemos introducido una resistencia (Rm) y una reactancia (Xm).El motivo por el cual hemos introducido estos dos elementos resistivos es para poder calcular las perdidas del ncleo, y el calor producido .

REACTANCIA DE TRANSFORMADORESSabiendo para que sirve cada elemento, podemos comenzar a hablar de sus ecuaciones, que sern:

En donde:Rm representa las perdidas del ncleo y es una resistencia.Xm representa la permeabilidad del ncleo y es una reactancia. E1 es el voltaje de la bobina primaria Pm son las perdidas del ncleo Qm es la potencia reactiva necesaria para obtener el flujo m

CIRCUITOS EQUIVALENTESUncircuito equivalentees uncircuitoque conserva todas las caractersticas elctricas de un circuito dado. Con frecuencia, se busca que un circuito equivalente sea la forma ms simple de un circuito ms complejo para as facilitar el anlisis.

El circuito equivalente no es igual que el original: tan slo su comportamiento hacia el exterior es igual que el del original.

Hay dos circuitos equivalente que son muy reconocidos:Equivalente de Thvenin Equivalente de Norton

CIRCUITOS EQUIVALENTES DE TRANSFORMADORES

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 pueden llevar un circuito de transformador pueden ser reactancias, capacitancias e inductancias.

Aqu vamos a analizar un circuito con cuatro impedancias y un transformador

Como se puede observar en el circuito a, nos encontramos en un circuito en el cual, la bobina primaria esta conectada con u impedancia Z1 y una fuente de alimentacin Eg. Por la impedancia Z1 circula una intensidad I1 y aun que no esta representada la tensin E1 es igual a la tensin de la fuente Eg. Del mismo modo, en la bobina segundaria del transformador nos encontramos tres impedancias Z2,Z3,Z4, con sus respectivas tensiones e intensidades . Lo que vamos a realizar es ir pasando todas la impedancias del lado de la bobina segundaria al lado de la bobina primaria. Para ello, multiplicaremos cada impedancia por a2.

En el circuito b hemos traspasado la Z2 al lado de la bobina primaria y observamos que la impedancia la tenemos que multiplicar por a2, la tensin de la impedancia por a(aE2) y la intensidad la dividimos por a (I2/a).

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

En el circuito d, el trasformador se encuentra sin la carga y, por tanto ya no es necesario dibujar el transformador, algo que podemos ver en el circuito e, tambin podemos observar que la intensidad que llaga a la bobina es I=0, esto sucede porque ya no hay carga.

OBSERVACIONES Hay que tener en cuenta la relacin de espiras de las dos bobinas en el caso que nos ocupa es a=1En el caso, que queramos pasar las impedancias al otro lado del transformador, las ecuaciones para calcular las impedancias, las tensiones y las intensidades serian distintas En el supuesto que la tensin en la bobina primaria sea ms alta que la bobina segundaria sucedera, que la tensin que pasa por las impedancias que tienen contacto con la bobina primaria siempre sern ms altas A efectos tericos, da igual pasar todas la impedancias a un lado u otro. A efectos prcticos hay que mirar que nos interesa ms. Si nos podemos evitar realizar unos clculos, la cosa esta clara.