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Transformadores Trifásicos

Enviado por Xavier Méndez



Partes: 1, 2

  1. Tipos de transformadores trifásicos
  2. Tipos del núcleo
  3. Formas de los devanados
  4. Conexiones de transformadores trifásicos
  5. Autotransformadores
  6. Conclusiones
  7. Bibliografía

Introducción

Los sistemas eléctricos de corriente alterna, casi siempre son sistemas trifásicos, tanto para la producción como para el transporte y la distribución de la energía eléctrica. Es por lo cual, el estudio de los transformadores trifásicos es de mucha importancia, en el mundo de las maquinas eléctricas.

Un transformador trifásico es una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico trifásico, manteniendo una relación entre sus fases la cual depende del tipo de conexión de este circuito.

Los conceptos sobre transformadores monofásicos, son aplicables para transformadores polifásicos. Se debe considerar las fases una a una, y los resultados obtenidos serán los mismos en cada fase. Los transformadores trifásicos se utilizan para el suministro o el transporte de energía a grandes distancias de sistemas de potencias eléctricas. Lo que se conoce como la distribución eléctrica, a grandes distancias. Un sistema trifásico puede estar conformando por 3 transformadores monofásicos. Estos circuitos magnéticos son independientes, es decir no se producirá reacción o interferencia entre los respectivos flujos magnéticos.

También existen los transformadores trifásicos compuestos de un único núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitúan los arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases. Los transformadores trifásicos tienen ciertas ventajas sobre los tres transformadores monofásicos, una de ellas es que son más económicos. Siempre un transformador trifásico es más barato que los tres transformadores monofásicos. También algo para considerar es la relación de tamaño. Un único transformador trifásico es siempre de tamaño inferior a un banco de transformadores monofásicos. Los transformadores trifásicos están conectados de diferentes formas con ciertas ventajas y desventajas que conjuntamente con cada tipo de conexión se analizara en este ensayo.

Tipos de transformadores trifásicos

Los transformadores se utilizan para satisfacer un amplio campo de necesidades. Los transformadores de distribución, montados sobre los postes, proporcionan a los consumidores domésticos, cantidades de potencia relativamente pequeñas. Los transformadores de potencia se utilizan en las plantas generadoras para elevar el valor de tensión generada a más altos niveles para el transporte. La tensión de transporte se reduce mediante transformadores en las subestaciones de distribución local. En estos transformadores de potencia se produce fuertes calentamientos debido al efecto Joule en las bobinas y por la histéresis, también debido a las corrientes de Foucault del núcleo. Es por lo cual se requiere de refrigeración que puede ser, por enfriamiento natural o forzado, o también por sistemas de circulación de agua o aceite.

En la práctica se utiliza el aceite debido a su durabilidad y capacidad para disipar del calor. También existen transformadores de medida: de tensión, para medir voltajes, y de intensidad para medir corrientes, pero estos son en gran parte transformadores monofásicos. Los transformadores de corriente polifásicos requieren tantos pares de arrollamientos o carretes elementales como fases. Cabe mencionar que también existen otros tipos de transformadores: de audio y video, que funcionan a una amplia gama de frecuencias, también existen transformadores de radiofrecuencias que transfieren energía en estrechas bandas de frecuencias de un circuito a otro. Estos últimos, se los menciona por conocimiento general, pero el estudio de estos no está dentro del alcance de este ensayo.

Tipos del núcleo

Los núcleos magnéticos de los transformadores son de dos tipos: núcleo o de columnas, y acorazado. Antes de describir la forma, se analizara brevemente de que esta hecho este núcleo. El núcleo magnético está formado por láminas de una aleación de acero (aproximadamente 96%) en combinación con silicio (aproximadamente 4%) llamadas "laminaciones magnéticas". Estas láminas tienen la propiedad de presentar pérdidas relativamente bajas debidas al efecto de histéresis y las corrientes de Foucault. Barnices especiales, papel de seda, o simplemente oxido en las chapas, proveen de aislamiento.

Los transformadores de potencia, usan láminas de cristal orientado cuyo espesor es de milímetros y contienen entre 3% y 4% de silicio. Este tipo de laminación del material magnético, presenta propiedades magnéticas mejores que la laminación anteriormente descrita.


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