Asignación nº5

of 27 /27
TRANSFORMADORES REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD FERMIN TORO FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES CABUDARE ESTADO LARA Br: Diana Pinto CI: 18423250 Diciembre, 2011-4

Embed Size (px)

Transcript of Asignación nº5

  1. 1. Michael Faraday y Joseph Henry a mediados de 1830, trabajandoindependientemente, descubrieron que si el flujo de campomagntico () a travs de un circuito varia con el tiempo, mientrasdura esta variacin, aparece una corriente en el circuito.El hecho de que aparezca una corriente en el circuito se debe aque la variacin del flujo magntico da lugar a una fuerzaelectromotriz (fem) en dicho circuito, denominada fuerzaelectromotriz inducida (fem inducida).La ley de Faraday establece que la fuerza electromotriz inducidaen un circuito es igual a menos la derivada del flujo magntico conrespecto al tiempo.
  2. 2. Se denomina transformador a un dispositivo electromagntico (elctrico ymagntico) que permite aumentar o disminuir el voltaje y la intensidad de unacorriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya quela potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sinprdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida). Ojo no haytransformadores de corriente continua. Como la mejor forma de transportar lacorriente elctrica es en alta tensin, pero despus hay que disminuirla hasta220V al llegar a las viviendas, solo es posible transportar la corriente en c.a. yaque existen transformadores. Nunca se transporta en c.c.El principio de induccin electromagntica es lo que hace que lostransformadores trabajen. Cuando una corriente atraviesa un alambre, crea uncampo magntico alrededor del alambre. De la misma manera, si un alambreest en un campo magntico que est cambiando, fluir una corriente por elalambre. En un transformador, un conductor lleva corriente a un lado. Esacorriente crea un campo magntico, que a cambio produce una corriente enel conductor al otro lado del transformador. La segunda corriente fluye fueradel transformador. De hecho, ambos alambres en un transformador estnenvueltos en una bobina alrededor de un ncleo de hierro.
  3. 3. Transformador Ideal Transformador de Ncleo de AireConstituido por un ncleo de chapas queatrapan el flujo producido por un arrollamiento Constituido por un ncleo de chapas aisladas yprimario produciendo una tensin inducida en apiladas apretadamenteotro arrollamiento secundario.La potencia producida por el primario seNo toda la potencia entregada desde el primariotransmite al secundario sin perdidas. Estollega al secundario. Tiene perdidas de potencia.implica que los bobinados no tienen resistencia Estas perdidas se deben pricipalmente a lasy que no existen flujos de dispersin, siendo resistencias R1 y R2 de los bobinados y a los flujostodo el flujo comn a ambos.de dispercinLa relacin de tensiones de entrada y salida esigual a la relacin del nmero de espiras de los Debido a las caidas de tensin internas, en elbobinadostransformador real en carga, la tensin del secundario pierde su proporcionalidad respecto de laAl no existir prdidas, la relacin de tensiones del primario.es inversa de la relacion de intensidades
  4. 4. Transformador Ideal Transformador de ncleo de aire
  5. 5. Para el transformador ideal con ncleo de hierro de la siguientefigura:Calcular:a. La magnitud de la corriente en el primario y el voltaje aplicado en este.b. La resistencia de entrada del transformador.
  6. 6. Solucin parte b. Zp = a2*ZLdonde:a = Np/Ns a = 40t/5t = 8Entonces: Zp = (82)*2kZp = 128kZp = Rp = 128k
  7. 7. Los efectos electromagnticos producidos entre dos circuitosque se encuentren prximos, esto es, cuando los respectivoscampos magnticos de los mismo se influencien entre s, hansido incluidos bajo la denominacin de inductancia mutua oinduccin mutua. Estos fenmenos son de gran aplicacin enelectrnica, radio y TV. Donde los transformadores de corrienteelctrica representan un ejemplo tpico de la induccin mutuaentre dos circuitos. Para poder interpretar mejor el efecto deinduccin mutua analizaremos la siguiente figura:
  8. 8. Definimos a Henrio o Henry como la unidad de inductancia,diciendo que se tena una inductancia de 1 Henrio cuando unabobina recorrida por una corriente que variaba a razn de 1Amperio por segundo, era capaz de generar una fem deautoinduccin de 1 voltio. Pues bien, podemos decir ahora que elvalor de Inductancia Mutua del circuito de la figura anterior ser de1 Henrio cuando una variacin de 1 Amperio por segundo sobre L1,genere sobre L2 una fem inducida de 1 Voltio.Es natural, pensar entonces, que para que sobre L2 se genere 1Voltio, ser necesario aproximarlo a L1 en una medida dada. Estodeterminar el grado de acoplamiento entre ambos circuitos yafectar al valor de inductancia mutua. Se dice que dos circuitos seencuentran acoplados entre s por la inductancia mutua.La inductancia mutua se representa con la letra M y se determinamediante la siguiente formula:
  9. 9. Para el transformador de la figura, calcular:A. Inductancia mutuaB. Voltaje inducido Ep si p cambia a razon 450mWb/sC. Voltaje inducido para la misma razn de cambio indicado en el inciso b.D. Voltajes inducidos si la corriente cambia a razn de 2A/ms.
  10. 10. Solucin para d:
  11. 11. Debido a que en la inductancia mutua se relacionan cuatroterminales la eleccin del signo en el voltaje no se puede hacertomndolo como un inductor simple; para esto es necesario usarla convencin de los puntos la cual usa un punto grande que secoloca en cada uno de los extremos de las bobinas acopladas.El voltaje que se produce en la segunda bobina al entrar unacorriente por la terminal del punto en la primera bobina, se tomacon referencia positiva en la terminal punteada de la segundabobina, de la misma forma una corriente que entra por laterminal no punteada de una bobina proporciona un voltaje conreferencia positivo en la terminal no punteada de la otra bobina.Esto se puede ver como:
  12. 12. Calcule las corrientes fasoriales I1 e I2 del siguiente circuito:Solucin: Aplicando LVK en la bobina 1 -12+((-j4+j5)* I1)-(j3* I2) = 0 j I1 j3* I2 = 12 Aplicando LVK en la bobina 2-3j*I1 + (12+j6)* I2 = 0I1 = ((12+j6)* I2)/j3I = (2-j4)* I2
  13. 13. Sustituyendo I en la ecuacin que nos queda de la bobina 1encontramos el valor de una de las corrientes: (j2+4-j3)*I2 = 12I2 = (12)/(j2+4-j3)I2 = 12/(4-j)Ahora sustituimos I2 en la ecuacin de la bobina 2 para encontrarel valor de I1