Introducción El principal uso de los transformadores es el de cambiar los niveles de tensión de c.a. Está formado por dos o más conjuntos de devanados estacionarios los cuales están magnéticamente acoplados casi siempre, pero no necesariamente. Con una alta permeabilidad en el núcleo para maximizar el acoplamiento.
Introducción Primario: Entrada de energía. Secundario: Salida de energía para la carga. Los Transformadores de Potencia trabajan a frecuencias entre 25 y 400 Hz., con núcleo de hierro para concentración del camino del enlace de flujo. Pérdidas de corriente de Eddy (Foucault) se minimizan usando una construcción laminada.
Transformador Ideal Suposiciones: No hay pérdidas del cobre en los devanados. No hay pérdidas del núcleo. No hay enlaces de flujo. No hay reluctancia en el núcleo.
Transformador Ideal
Transformador Ideal
Transformador Ideal
Modelo de un Transformador de dos Devanados
Modelo de un Transformador de dos Devanados Ecuación de Enlace de Flujos
Modelo de un Transformador de dos Devanados
Modelo de un Transformador de dos Devanados
Modelo de un Transformador de dos Devanados
Observación La auto inductancia de la bobina 1 puede ser considerada como la suma de un enlace LL1, y su componente magnetizante Lm1 de su corriente. Con i2=0: Es la porción del flujo magnetizante de i1.
Autoinductancia L11
Observación Para la bobina 2: Es la porción de flujo magnetizante de i2.
Autoinductancia L12
Componentes
Enlace de Flujo Mutuo El flujo mutuo total enlazado por cada devanado puede ser expresado en término de:
Corriente Magnétizante Mutua La corriente magnetizante equivalente vista del lado 1, es la suma de las corrientes del devanado 1 y la corriente del devanado 2 reflejada.
Ecuaciones de Tensión
Ecuaciones de Tensión
Tensión Terminal
Representación del Circuito Equivalente
Simulación de un Transformador de dos Devanados Producir ecuación de enlace de flujo y de tensiones de un transformador de dos devanados. Pueden existir otras formas de simulaciones Se tomará el enlace de flujo total de los dos devanados como variables de estado.
Simulación de un Transformador de dos Devanados
Simulación de un Transformador de dos Devanados
Simulación de un Transformador de dos Devanados ?m está asociado con la inductancia magnetizante referida al devanado 1.
?m
?1
?2
Condiciones Finales En la simulación anterior, las tensiones terminales del transformador de dos devanados, fueron usadas como entrada y las corrientes producidas en los devanados como salida. El conjunto entrada-salida de una simulación no son siempre los mismos de un sistema real. Si una carga es conectada al devanado secundario, y esta carga puede ser descrita por una ecuación, se podrá escoger la corriente de carga como entrada y la tensión del secundario como salida.
Condiciones Finales Condiciones Finales Corriente de cortocircuito: Condición de circuito abierto No es fácil:
Condiciones Finales Para evitar tomar derivadas de ?m, la tensión de entrada secundaria puede ser derivada de d?1 /dt justo antes que el integrador encuentre ?1.
Condiciones Finales
Para el caso Finito de Cargas
Para el caso Finito de Cargas
Para el caso Finito de Cargas Para acoples de cargas muy complejas es usual utilizar resistencias prácticas.
Para el caso Finito de Cargas Con el capacitor se incrementa los estados para la tensión pero la tensión no amplifica los ruidos en las corrientes como en el caso donde se usan resistencias.
Saturación del núcleo Saturación magnética Afecta más Inductancia Mutua Afecta menos Inductancia de Enlace
Saturación del núcleo Con las pérdidas del hierro ignoradas, la corriente de vacío es la corriente de magnetización Im(rms). Con la corriente de vacío fluyendo para el devanado 1, la tensión a través de la impedancia serie será: r1+jwLr1 normalmente despreciada, comparada con la gran reactancia de magnetización Xm1=w*Lm1.
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN LA VERSIÓN DE DESCARGA