Eficiencia de Un Transformador
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Eficiencia de un transformador Los transformadores de distribución están presentes en todas las instalaciones industriales y comerciales. Ellos permanecen conectados de forma continua y es poca la información que se tiene respecto de sus rendimientos, quizás debido a que es poca la injerencia que tiene el usuario respecto de estos equipos. Un transformador de distribución normal tiene pérdidas debido a varias razones: a) Pérdidas en el devanado primario (I²R). b) Pérdidas en el devanado secundario (I²R). c) Pérdidas de magnetización (función de frecuencia y del hierro del núcleo). d) Pérdidas de origen dieléctrico (por el medio aislante, aceite por ejemplo). e) Pérdidas de tipo parasitarias (asociadas a corrientes parásitas). La expresión de las pérdidas de un transformador, para una carga x cualquiera será: η= P salida P entrada = P salid a P entrada + P perdidas = x∙S∙ cos θ carga x∙S∙ cos θ carga +P constantes +x 2 ∙P carga
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se mencionas las características de un transformador a través de formulas para asi observar que tan eficaz es su uso en cuestión de trabajo.
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Eficiencia de un transformador
Los transformadores de distribución están presentes en todas las instalaciones
industriales y comerciales. Ellos permanecen conectados de forma continua y
es poca la información que se tiene respecto de sus rendimientos, quizás
debido a que es poca la injerencia que tiene el usuario respecto de estos
equipos.
Un transformador de distribución normal tiene pérdidas debido a varias
razones:
a) Pérdidas en el devanado primario (I²R).
b) Pérdidas en el devanado secundario (I²R).
c) Pérdidas de magnetización (función de frecuencia y del hierro del núcleo).
d) Pérdidas de origen dieléctrico (por el medio aislante,
aceite por ejemplo).
e) Pérdidas de tipo parasitarias (asociadas a corrientes
parásitas).
La expresión de las pérdidas de un transformador, para una carga x cualquiera
será:
η=P salidaPentrada
=P salid a
Pentrada+Pperdidas=
x ∙S ∙cos θcargax ∙ S ∙cos θcarga+Pconstantes+x
2 ∙ Pcarga
Dónde:
Psalida: Potencia requerida por la carga conectada al transformador.
Pentrada: Potencia absorbida de la red.
Pperdidas: Potencia de pérdidas interiores del transformador.
x: Grado de carga del transformador.
Pconstantes: Perdidas que están presentes en todo momento en el
transformador, independientes del grado de carga que se conecte a sus
terminales.
Pcarga: Perdidas en Joules en el interior del transformador por circulación
de la corriente por ambos devanados.
Esta expresión muestra que la eficiencia depende de la potencia de la carga
que se conecte, su factor de potencia y las pérdidas propias del transformador
(de vacío y de plena carga). Esta eficiencia no será constante para todos los
grados de carga conectada, y alcanzará su máxima eficiencia en un grado de
carga tal que las pérdidas de vacío igualen a las pérdidas de plena carga,
según la expresión:
X max=√ PvacioPcarga
Normalmente, la máxima eficiencia se logra para cargas menores a la potencia
nominal del transformador. Como ejemplo, para un transformador de 100 kVA,
con pérdidas de vacío del orden de 0,9 kW y pérdidas con carga de 2,5 kW, con
una carga conectada de potencia variable, pero de factor de potencia 0,7
inductivo constante, la evaluación de la expresión anterior de eficiencia
máxima entrega valores del orden:
X max=√ PvacioPcarga=√ 0.92.5=0.6 (p .u )=60%
Esto significa que el transformador logrará su máxima eficiencia (95,89%)
cuando la carga conectada sea de 60% • 100 kVA = 60 kVA @ cos f = 0,7
inductivo. Nótese también que la eficiencia dependerá tanto de la potencia
como del factor de potencia de la carga conectada.
La gráfica de eficiencia para varios grados de carga se muestra a continuación:
