Maquinas electricas

Clases de transformadores
Si aumentan o disminuyen la V , son elevadores o reductores , según el medio donde trabajan son de interior o interperie , según el refrigerante o no son tranf en aceite o secos (encapsuldos) , por el tipo de refrigerante forzado o natural , si se utiliza en las líneas de transporte de la energía eléctrica tranf De potencia , según el numero de fases en tranf monofásicos trifásicos hexafasico, empleados en mediciones sea tranf de tensión y corriente , utilizados en cirucitos de comunicación son tranf de comunicación

Transformadores : se define como tranf como elemento o parato eléctrico para convertir la corriente de A.T y devil intensidad , en corriente de B.T y alta intensidad.
Funcion del transformador en el sistema eléctrico : dentro del sistema eléctrico el tranf en cuentra apliacion en las sucesivas transformaciones q experimenta la corriente eléctrica desde la generación hasta el consumo . La energía eléctrica recorre grandes distancias desde las centrales eléctricas hasta los puntos d utilización , y para eso la tensión de generación a q se encuentran limitadas los alternadores , hay q elevarla de manera q las perdidas de energía eléctrica debido al transporte ,sea minima . esto es posible gracias a los tranf elevadores q en condiciones obtimas permiten alcanzar los 20kv de generación de valores de tensión cercanos a los 400kv

Principales aspectos constructivos del transformador
Núcleo : se denomina nucleo del transformador el sistema q forma su circuito magnético , q esta constituido por chapas de acero al silicio , modernamente laminas en frio , q han sido sometidas a un tratamiento químico especial denominado carlita , q las recubre de una asilante muy delgada (0,01mm) lo q reduce considerablemente las perdidas en el hierro.
El cirucito magnetico esta compuesto por las columnas q son las partes dnd se montan los devanados y las culatas , q son las partes q realizan la unión entre las columnas . los espacios entre las columnas y las culatas , por los cuales pasan los devanados se llaman ventanas del nucleo .Segun la posición relativa entre el nucleo y los devanados los tranf. Se calsifican en ACORAZADOS : las espiras qdan mas sujetas pero el tipo de columna es de construcción mas sensilla
Las uniones de COLUMNA . con las culatas se denominan JUNTAS , y deben tener un espersor lo mas pequeño posible con el objeto de reducir al máximo la reluctancia del circuito magnetico .la culata superior se tiene q poder abrir para poder colocar las bobinas y los asilantes.las uniones a juntas pueden ralizarce bien a TOPE o bien al SOLAPE
UNIONES A SOLAPA : las construcciones al solape todo el nucleo magnetico se construye de una vez , , se van ensamblando las chapas con un desfase de posición entre capas sucesivas (pares o impares) igual a la anchura de las chapas de la culata ; este montaje es mas complicado , permite un aumento de la estabilidad mecánica del conjunto
DEVANADOS : constituyen el circuito eléctrico del tranf. Se realizan por medio de conductores de cobre , en forma de hilos redondos o de sección rectangular, cuando se requieren secciones mayores . los conductores están recubiertos por una capa aislante , q suele se de barniz en los pequeños tranf. Y q en el caso de pletinas esta formada por una o varias capas de fibra de algodón o cinta de papel. Según sea la disposición relativa entre los enrollamientos de A.T y B.T , los devanados pueden ser CONCENTRICOS o ALTERNADOS.
DEVANADOS CONCENTRICOS :los bobinados tiene forma de cilindro coaxiales , generalmente se colocan mas cerca de la columna el arrollamiento de B.T ya q es mas fácil de asilar q el devanado de A.T y entre ambos bobinados se intercala un cilindro aislante de cartón o papel baquelizado
DEVANADOS ALTERNADOS : los arrollamientos se subdividen en secciones o galletas , de tal forma q las partes de los devanados de A.T y B.T se suceden alternativamente a lo largo dela columna para disminuir el flujo de dispersión , es frecuente q en cada extremo se coloque media bobina , q por razones obvias d aislamiento pertenece al arrollamiento de B.T

Sistema de REFRIGERACION: se clasifican en
al seco : para evitar q se consigan altas temperaturas q puedan afectar la vida de los aislamientos de los devanados es preciso dotar al transformador de un sistema de refrigeración adecuado . para potencias pequeñas la superficie externa de la maquina es suficiente para lograr la evacuación de calor necesaria
en baño de aceite: el aceite tiene una doble misión refrigerante y aislante , ya q posee una capacidad térmica y una rigidez dieléctrica superior a la del aire. La parte activa se introduce en una cuba de aceite mineral , cuyo aspecto externo puede tener forma plana , ondulada con tubos o con radiadores adosados .realizando la eliminación del calor por radiación y convección natural
Aceites Sintéticos (askarel):en realidad era un hidrocarburo aromatico clorado comercialmente q ofrecia grandes ventajas frentes a los aceites clásicos de tranf , ya q no era inflamable ni explosivo ,los nombre comerciales de eran PYRANOL , PYRALENO después de la década de los 80 se prohibió su utilización en la construcción de nuevos tranf.
Aceites de siliconas : son mejor asilante y refrigerante , trabajan bajo impacto ambiental
Transformadores en aceite : los tranformadores de distribución de menos de 200KVa están normalmente sumergidos en aceite dentro de la cuba principal de acero. El aceite transimite el calor a la cuba desde donde se dispersa por convección y por medio de radiación al aire exterior . y potencias mayores a 200KVa se insufla aire sobre los radiadores mediante ventiladores adecuados .en transf. Del orden MVA se puede refrigerar mediante un intercambio de calor aceite-agua .El aceite caliente se bombea a través de un serpentin en contacto con agua fría
Aisladores pasantes y otros elementos : los bornes de media tensión se llevan al exterior de la cuba mediante unos aisladores pasantes (PASATAPAS) de porcelana , rellenos de aire o aceite . cuando se utilizan altas tensiones aparece un fuerte campo eléctrico entre conductor terminal y el borde del orificio en la tapa superior de la cuba y para evitar la perforación del aislador , este se realiza con una seria de cilindros q rodean la borne metalico dentro del espacio cerrado q contiene el aceite.los pasatapas de A.T y B.T en un tranf se distinguen por su altura siendo tanto mas alto cuanto mayor es la tensión. Otro elemento q suelen llevar los tranf. De grande potencia es llamado RELE BUCHHOLZ
Este rele se coloca en el tubo q une la cuba principal con el deposito de expansión y funciona por el movimiento del vapor de aceite producido por un calentamiento anómalo del trnf. Q hace bascular un sistema de dos flotadores. Flotador uno provoca la activación de una alarma acústica . flotador 2 es sensible a las sobre cargas elevadas q dan lugar a una formación tumultuosa de gas en la cuba principal ,q al empujar el flotador provoca el cierre del circuito de unos relés q controlan el disparo de unos disyuntores de entrada y salida del tranf.
Placa de características del transformador : es una placa metalica serigrafiada q incluye los datos de potencia asignada , tensiones asignadas , frecuencia e impedancia equivalente en tanto por ciento , o caída de tensión relativa de cortocircuito .si el transf tiene tomas variadoras de tensión . se incluyen asimismo las tensiones de las diferencias derivaciones .
Las tensiones asignadas o nominales :son aquellas para las cuales se ha proyectado el transf y serán los valores base empleados en los ensayos y en la utilización del transf.La potencia ASIGNADA siempre se refiere a la potencia aparente y se aplica tanto al devanado primario como al secundario .PARA TRANF MONOFASICOS SERIA IGUAL a (Sn=V.In=V2n.I2n)
Perdidas de energía en un transf.: Generalmente son debidas a perdidas en el hierro , perdidas en el cobre (devanados )
a)Debidas al ciclo de histéresis y las corrientes de foucoult en el circuito magnetico.las perdidas por histéresis están dadas por Pf=K Bmax .F y las perdidas por corrientes parasitas (c.f) .Pf=K.Bmax dnd : K y K son constantes n = exponente comprendido entre 1,6 y 2 Bmax = valor máxima del campo magnetico f= frecuencia
b)Son debidas al efecto Joule (perdidas por calor ) provocado en los enrollmaientos de cobre del devanado primario , y del secundario , y son proporcionales al cuadrado de la corriente lo q ace q dependan de la carga del secundario