Transformador

Contenido

INTRODUCCIÓN 4

CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS 5

CLASIFICACIÓN POR USOS 5

A. Generadores 5

B. Motores 5

C. Convertidores electromecánicos 5

D. Compensadores electromecánicos 5

E. Amplificadores electromecánicos 5

F. Convertidores electromecánicos de señales 5

CLASIFICACIÓN POR TIPO DE CORRIENTE Y POR SU FUNCIONAMIENTO 6

A. Transformadores 6

B. Máquina de inducción 6

C. Máquinas síncronas 6

D. Máquinas colectoras 6

E. Máquina de C.C 6

CLASIFICACIÓN POR NIVEL DE POTENCIA 6

 Micro máquinas 7

 De pequeña potencia 7

 De potencia media 7

 De gran potencia 7

TRANSFORMADOR. 7

TIPOS DE TRASFORMADORES. 8

Transformador de potencia 8

Transformador de Distribución 9

Transformadores secos encapsulados en resina apoxi 9

Transformadores herméticos de llenado integral 9

Transformadores rurales 10

Transformador subterráneo 10

TRANSMISOR. 10

DEVANADO. 10

RECEPTOR. 11

PERDIDA DE POTENCIA EN LOS TRANSFORMADORES. 11

LA CONSTRUCCIÓN DEL NÚCLEO. 19

Elementos de los núcleos de transformadores. 20

Tipos de núcleos. 20

Núcleo de columnas 20

Núcleo monofásico 20

Núcleo trifásico 20

Tipo acorazado 21

HERRAJES O ARMADURA. 21

LOS DEVANADOS DE LOS TRANSFORMADORES. 21

Devanados para transformadores de distribución. 22

Devanados de baja tensión. 22

Devanados de alta tensión. 22

LA TEMPERATURA Y LOS MATERIALES AISLANTES. 23

Calificación de los materiales aislantes. 23

REFRIGERACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES 24

MANTENIMIENTO A TRANSFORMADORES ELECTRICOS 25

CONCLUSIONES. 28

BIBLIOGRAFIA 28

INTRODUCCIÓN

En el siguiente manual se presentaran algunos conceptos básicos de maquinas eléctricas, los tipos de transformadores que hay, las partes que lo componen así como las características que tiene cada uno y el mantenimiento que se debe realizar.

CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS

CLASIFICACIÓN POR USOS

Las máquinas eléctricas de acuerdo a sus usos se dividen en:

A. Generadores.- Transforman la energía mecánica en eléctrica. Se instalan en las centrales eléctricas (CC.EE.) y en los diferentes equipos de transporte como autos, aviones, barcos, etc. En las CC.EE. los generadores son accionados mecánicamente mediante turbinas que pueden ser a vapor o hidráulicas; en los equipos de transporte mediante motores de combustión interna o turbinas a vapor. En una serie de casos los generadores se usan como fuente de energía para equipos de comunicaciones, dispositivos automáticos, de medición, etc.

B. Motores.- Son equipos eléctricos que transforman la energía eléctrica en energía mecánica; sirven para accionar diferentes máquinas, mecanismos y dispositivos que son usados en la industria, agricultura, comunicaciones, y en los artefactos electrodomésticos. En los sistemas modernos de control los motores se usan en calidad de dispositivos gobernadores, de control, como reguladores y/o programables.

C. Convertidores electromecánicos.- Transforman la c.a. en c.c. y viceversa, variando la magnitud de tensión (V), tanto de c.a. como c.c., frecuencia (f), número de fases y otros. Se usan ampliamente en la industria aunque en las últimas décadas ha disminuido su demanda debido al uso de los conversores semiconductores (dispositivos electrónicos de potencia).

D. Compensadores electromecánicos.- Generan o absorben potencia reactiva (Q) en los sistemas eléctricos de potencia para mejorar los índices energéticos (el factor de potencia ϕ, niveles de tensión) en las interconexiones y los centros de carga.

E. Amplificadores electromecánicos.- Se usan para el control de equipos de gran potencia, mediante señales eléctricas de pequeña potencia, que son transmitidos a los devanados de excitación (control). Su uso también ha disminuido.

F. Convertidores electromecánicos de señales.- Generan, transforman amplifican diferentes señales. Se diseñan y proyectan en forma de micro motores y lo usan ampliamente diferentes equipos de control.

CLASIFICACIÓN POR TIPO DE CORRIENTE Y POR SU FUNCIONAMIENTO

Por el tipo de corriente se dividen en máquinas de c.a. y de c.c. Las máquinas en dependencia de su funcionamiento y de su sistema magnético (núcleo) se dividen en transformadores, máquinas de inducción, máquinas síncronas y máquinas colectoras.

A. Transformadores.- Se usan ampliamente para la variación de tensión. En los sistemas de transmisión, distribución y utilización, en los rectificadores de corriente, en la automática y la electrónica.

B. Máquina de inducción.- Se usan como motores trifásicos, habiendo también monofásicos. La simpleza de su diseño y su alta confiabilidad permiten su uso en diferentes campos de la ingeniería. En los sistemas de regulación automática. (SRA) se usan ampliamente motores de control mono y bifásico, taco generadores así también como selsynes.

C. Máquinas síncronas.- Se usan como generadores de c.a. de frecuencia industrial (50 ó 60 Hz) en las CC. EE., así como generadores de alta frecuencia (en los barcos, aviones, etc.). En los sistemas de mando eléctrico de gran potencia se usan motores síncronos. En los dispositivos automáticos se usan máquinas síncronos de histéresis, con imanes permanentes, de paso y otros.

D. Máquinas colectoras.- Se usan muy rara vez y sólo como motores. Tienen un diseño complejo y exigen muy buen mantenimiento.

E. Máquina de C.C..- Se usan como generadores y motores en los sistemas de mando eléctrico que requieran flexibilidad en la regulación de velocidad: en los ferrocarriles, en el transporte marítimo, en laminadores, en grúas; también en casos cuando la fuente de energía eléctrica son baterías acumuladoras.

CLASIFICACIÓN POR NIVEL DE POTENCIA

En función a la potencia que absorben o generan las máquinas, se dividen en micro máquinas, motores de pequeña, media y gran potencia.

 Micro máquinas.- Cuya potencia varía de décimas de watt hasta 500 w. Estas máquinas trabajan tanto en C.A. como en C.C., así como a altas frecuencias (400 - 200 Hz).

 De pequeña potencia.-. 0.5 - 10 kW. funcionan tanto en c.a. como en c.c. y, en frecuencia normal (50 - 60 Hz ó más).

 De potencia media.- 10 kW hasta varios cientos de kW.

 De gran potencia.- Mayor de 100 kW. Por lo general las máquinas de media y gran potencia funcionan a frecuencia industrial.

TRANSFORMADOR.

Sustancialmente se puede decir que un transformador esta constituido por un nucleo de material magnetico que forma un circuito cerrado, y sobre de cuyas columnas o piernas se localizan los devanados, uno denominado “primario” que recibe la energia y el otro secundario, que se cierra sobre un circuito de utilizacion al cual entrega la energia. Los devanados se encuentran electricamente aislados entre si, un transformador consta de dos partes esenciales:

• El nucleo magnetico.

• Los devanados.

El transformador, es un dispositivo que no tiene partes moviles, el cual transfiere energia de un circuito a otro bajo el principio de induccion electromagnetica. la transferencia de energia la hace por lo general con cambios en los de voltajes de corrientes.

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferro magnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

TIPOS DE TRASFORMADORES.

Transformador de potencia:

Se utilizan para

...