Comprendiendo el Circuito Equivalente de Transformadores Trifásicos
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Circuito Equivalente de un Transformador Trifásico
El circuito equivalente de un transformador trifásico es una representación que integra los fenómenos físicos inherentes a su funcionamiento. Esto permite la aplicación de las técnicas de la teoría de circuitos eléctricos para la resolución de problemas.
El desarrollo del circuito del transformador se inicia al referir ambos arrollamientos a un mismo número de espiras.
Los parámetros de la rama paralelo del circuito equivalente representan los fenómenos de la transformación electromagnética que ocurren en el núcleo ferromagnético.
Los parámetros de la rama serie del circuito equivalente reflejan los fenómenos del funcionamiento en carga, específicamente las pérdidas de Joule en los arrollamientos.
Explicación del Esquema de Resistencias y Reactancias:
- Rfe: Resistencia asociada a las pérdidas en el hierro.
- Xµ: Reactancia de magnetización.
- R1: Resistencia asociada al arrollamiento primario.
- R´2: Resistencia asociada al arrollamiento secundario, referida al primario.
- Xo1: Reactancia de dispersión asociada al arrollamiento primario.
- X`o2: Reactancia de dispersión asociada al arrollamiento secundario, referida al primario.
En el caso de los transformadores trifásicos, la representación es similar. En la práctica, se utiliza el circuito monofásico equivalente fase-neutro del transformador.
Al tratarse de un circuito equivalente fase-neutro, debemos considerar los arrollamientos conectados en estrella. Para aquellos conectados en triángulo, se aplicará una fórmula específica (1). Mediante los ensayos de vacío y de cortocircuito, determinamos los parámetros del circuito equivalente.
El Ensayo de Vacío y los Parámetros de la Rama Paralelo del Circuito Equivalente de un Transformador Trifásico
Este ensayo consiste en aplicar la tensión asignada a uno de los arrollamientos del transformador, mientras el otro arrollamiento se mantiene en circuito abierto.
Se mide la potencia activa absorbida en el ensayo (P0) y la corriente de vacío (Io). Sabiendo que U0 = U1n o U0 = U2n', según el arrollamiento alimentado. La potencia P0 se obtiene sumando las lecturas de los dos vatímetros.
Dado que la corriente de vacío es considerablemente menor que la corriente asignada (I0
(2)
(2)bis
Al considerar despreciable la caída de tensión en el arrollamiento alimentado, la tensión aplicada coincide con la f.e.m. que crea el flujo común. De esto se deduce que:
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(4)
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