Transformadores
ELECTROMAGNETISMO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
TRANSFORMADOR IDEAL
Electromagnetismo
Campo Magnético: Región del espacio donde existen fuerzas de origen magnético.
Intensidad de campo Magnético [H]: Magnitud vectorial que equivale a la fuerza puntual
que ejerce el campo sobre la unidad de masa magnética situada en dicho punto. Para una
bobina en su interior:
Flujo magnético [Φ]: Número total de líneas de fuerza que atraviesan una superficie
normal a la dirección del campo magnético. [Wb] Weber
Inducción Magnética [Β]: Magnitud vectorial que equivale al número de líneas de fuerza
por unidad de superficie. [T] Tesla
Permeabilidad absoluta de una sustancia [μ]: Cociente de la inducción y la intensidad.
[H/m]
N: nro. de espiras
I: corriente [A]
l: longitud de la bobina [m]
H: intensidad de campo magnético [Av/m]
Electromagnetismo
Histéresis magnética: La imantación de los cuerpos ferromagnéticos depende del
valor de campo y de los estados anteriores
Ciclo de histéresis: Curva cerrada que
representa la serie de valores de la
inducción magnética al variar el campo
magnético.
Depende del material.
Hay una pérdida de energía asociada a
este ciclo:
PH = K . f . Bn . 10-8
K: Coef. Según el mat.
f: frecuencia [Hz]
B: Inducción máx.
PH: Pérdidas por histéresis [W/kg]
n: 1,6 (B<1T); 2 (B>1T)
Curvas de magnetización:
Electromagnetismo
Circuito magnético
Ley de Hopkinson: El número de líneas de inducción (Φ) que atraviesan una
superficie (S) se obtiene por el cociente entre la fuerza magnetomotriz (fmm) y la
reluctancia (R)
Inducción electromagnética: fem producida por variación de flujo.
Inducción electromagnética: fem producida por variación de flujo.
Fuerza Magnetomotriz fmm: es aquella capaz de producir
un flujo magnético entre dos puntos de un circuito
magnético. [Av]
Pedidas por corrientes parásitas:
Reluctancia: es la resistencia que éste posee al paso de un
flujo magnético cuando es influenciado por un campo
magnético. Se define como la relación entre la fuerza
magnetomotriz. y el flujo magnético. [Av/Wb]
PF = 2,22 . f2 . B2 . e2 .10-11
f: frecuencia [Hz]
B: Inducción máx. [G]
PH: Pérdidas por corrientes parásitas [W/kg]
e: espesor de la chapa magnética [mm]
Principio de funcionamiento
Principio de funcionamiento
Utilización en el sistema eléctrico
Transformador ideal
Funcionamiento en vacío:
Bobinado secundario sin carga
Flujo común a ambos devanados
Sin flujo disperso
Resistencia de ambos devanados despreciable
Sin pérdidas en el hierro
Valor eficaz de la fem inducida:
La relación de transformación:
Voltaje entrada Número de espiras circuito de entrada
Voltaje salida
Número de espiras circuito de
salida
Funcionamiento en carga:
Bobinado secundario con carga Z2.
Transformador ideal
Flujo común a ambos devanados
Sin flujo disperso
Resistencia de ambos devanados despreciable
Sin pérdidas en el hierro
Transformador Real
Flujo no es común a ambos devanados
Se considera el flujo disperso
Resistencia de ambos devanados no es despreciable
Se consideran las pérdidas en el hierro
Flujo disperso
Resistencia de los devanados
Funcionamiento en vacío:
Bobinado secundario sin carga
Transformador Real
I0 <<< muy pequeña
Funcionamiento en carga:
Bobinado secundario con carga Z2 (RL).
I0 <<< muy pequeña
I0 <<< muy pequeña , entonces
despreciándolo nos queda
Transformador Real
Funcionamiento en carga:
Bobinado secundario con carga Z2 (RC).
I0 <<< muy pequeña
I0 <<< muy pequeña , entonces
despreciándolo nos queda
Transformador Real
Funcionamiento en carga:
Bobinado secundario con carga Z2 (R).
I0 <<< muy pequeña
I0 <<< muy pequeña , entonces
despreciándolo nos queda
Transformador Real
Transformador Real
Reducción del secundario al primario:
La impedancia de carga:
I0 <<< muy pequeña , entonces
despreciándolo nos queda
Transformador Real
Reducción del secundario al primario:
Transformador Real
Circuito equivalente aproximado:
Transformador Real
Ensayo de cortocircuito:
Ensayo de vacío:
Transformadores en la realidad