UD. 4 MAQUINAS ELECTRICAS ELECTROTECNIA APLICADA A LA INGENIERIA MECÁNICA

Transcripción

1 ELECTROTECNIA APLICADA A LA INGENIERIA MECÁNICA UD. 4 MAQUINAS ELECTRICAS Descripción: Principios de electromagnetismo y funcionamiento y aplicaciones de las diferentes máquinas eléctricas. 1

2 Tema 4.1. TRANSFORMADORES 2

3 PRINCIPIOS DE ELECTROMAGNETISMO: Ley de Ampere La circulación de un campo B alrededor de un camino cerrado C es igual a la suma de las corrientes que atraviesan la superficie delimitada por el camino multiplicada por la permeabilidad magnética. Ley de Faraday La circulación de un campo E alrededor de un camino cerrado C es igual a menos la derivada de la suma del flujo magnético que atraviesa la superficie delimitada por el camino. 3

4 Principios del transformador: Su función es transformar las características de la potencia eléctrica (tensión y corriente) a la entrada (primario) respecto de las de la salida (secundario). La energía en primario y secundario permanece constante. La proporción entre tensión de salida y entrada se denomina relación de transformación. La relación de transformación depende de la relación de espiras entre primario y secundario. 4

5 Circuito real equivalente: El circuito equivalente de una máquina eléctrica es una representación en forma de circuito eléctrico más o menos realista de los fenómenos que suceden en dicha máquina. Los fenómenos a tener en cuenta en el circuito equivalente del transformador son: Resistencia de los devanados. Flujos de dispersión. Relación de transformación. Pérdidas en vacío. 5

6 Ensayos: Los ensayos de los transformadores permiten determinar las características de sus circuitos equivalentes. Existen dos ensayos: Ensayo de vacio: Se deja el secundario abierto y se conecta el primario a su tensión nominal. En esta situación, se mide: La tension en el secundario, la potencia consumida y la intensidad en el primario. Este ensayo permite obtener la rama en paralelo del circuito equivalente y la relación de transformación. Ensayo de cortocircuito: Se cortocircuita el secundario y se conecta el primario a una tensión tal que circule por los devanados la intensidad nominal. En esta situación, se mide: La tension a la que se ha conectado el primario, la potencia consumida. Este ensayo permite obtener la rama en serie del circuito equivalente. 6

7 Partes: Devanados: Constituyen el circuito eléctrico del transformador. Son cables o pletinas de cobre aisladas mediante barniz o fibra. Pueden ser concentricos o alternados. Núcleo: Es el material por el que circula el fluj magnético. Esta constituido de chapas aisladas de acero. Existen de dos tipos: acorazados y de columnas. Refrigeración: Pese a que los transformadores tienen eficiencias cercans al 100% (98.5%), las elevadas potencias hacen necesario que exista un sistema de refrigeración, habitualmente de aceite o de silicona (en seco). Placa de especificaciones: Los transformadores deben incluir una placa con la siguiente información: Potencia y tensión nominales, frecuencia de funcionamiento y caida de tensión en cortocircuito. Otros: Los transformadores llevan otros elementos para asegurar su buen funcionamiento y aplicación: Carcasa. Cáncamos. Termometros. Relés. 7 Aisladores

8 Partes: Devanados: Constituyen el circuito eléctrico del transformador. Son cables o pletinas de cobre aisladas mediante barniz o fibra. Pueden ser concentricos o alternados. Núcleo: Es el material por el que circula el fluj magnético. Esta constituido de chapas aisladas de acero. Existen de dos tipos: acorazados y de columnas. 8

9 Partes: Refrigeración: Pese a que los transformadores tienen eficiencias cercanas al 100% (98.5%), las elevadas potencias hacen necesario que exista un sistema de refrigeración, habitualmente de aceite o de silicona (en seco). Placa de especificaciones: Los transformadores deben incluir una placa con la siguiente información: Potencia y tensión nominales, frecuencia de funcionamiento y caida de tensión en cortocircuito. Otros: Los transformadores llevan otros elementos para asegurar su buen funcionamiento y aplicación: Carcasa. Cáncamos. Termometros. Relés. Aisladores 9

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