El principio de operacin se basa en los conceptos del voltaje inducido de una bobina, que son bsicamente los derivados de la ley de Faraday.Considrese en forma elemental la bobina de la figura siguiente, que se encuentra eslabonada o rodeada con un flujo magntico variable () el flujo es de tipo senoidal alterno a una frecuencia F que alcanza peridicamente picos positivos y negativos. Flujo max. El flojo alterno induce un voltaje senoidal de corriente alterna en la bobina del valor E.

a) Un voltaje E se induce en una bobina cuando esta se eslabona con un flujo magntico.b) Un flujo senoidal induce un voltaje senoidal E.El valor de este voltaje inducido est dado por la expresinE=4.44 f N E: Voltaje inducido en volts.F: Frecuencia de flujo en Hertz.N: Numero de espiras en la bobina.: Valor pico de flujo en weber (Wb)4.44: Constante que representa el valor exacto de

Se tiene una bobina con 3500 espiras que eslabonan un flujo magntico de corriente alterna que tiene un valor pico de 3 miliweber. Si la frecuencia es de 60 Hz, calcular el valor del voltaje inducido E:?. R: 2797.2V

La construccin del transformador desde el punto de vista de su aplicacin y diseo, los transformadores pueden ser trifsico y monofsico, desde el punto de vista de su construccin, hay bsicamente dos tipos de ncleos de hierro:1) Tipo nucle2) Tipo acorazadoUno de otros en la manera en el que el ncleo se construye para alejar las bobinas, elctricamente, no hay mucha diferencia entre los dos tipos de construccin. De hecho, en ambos, las bobinas se colocan en forma concntrica estando la de bajo voltaje ms cercano al ncleo por razones de aislamiento y la de alto voltaje en la parte externa. Existen pequeas diferencias en cuento a la distribucin del flujo magntico en ambos tipos de ncleos, lo que hace que se presente una variacin en el diseo de las bobinas.El diseo del ncleo acorazado ofrece la ventaja de proporcionar un mejor soporte mecnico y de permitir una mejor sujecin de lo que es la bobina.Los ncleos se pueden construir de laminaciones cortadas de rollos de acero. La mayora del material tiene una aleacin de aproximadamente un contenido de 3% de silicio un 97% de hierro, de aqu la denominacin de acero al silicio. El contenido del silicio reduce las prdidas de magnetizacin en particular la parte correspondiente a las denominadas perdidas por histresis. Esta aleacin hace al material un tanto ms quebradizo, lo cual trae como consecuencia algunos problemas de manufactura, por lo que hay lmite prctico por contenido de silicio. La mayora de los materiales son rolados en frio y ofrecen la facilidad de que el grano sea orientado. Las laminaciones para transformadores estn cubiertas con una o varias capas de barniz para aislar una de otras.

LOS DEVANADOS DEL TRANSFORMADOR.Se pueden clasificar en alta y baja tensin. Por otro lado cabe aclarar de las diferencias constructivas no tienen alguna importancia en la funcin misma de los devanados siempre que estos cumplan con los criterios de los diseos adoptados y la construccin sea la correcta, solo importa la tensin para la cual estn previstos. De esta manera se puede hace una divisin en la fabricacin del devanado.Para transformadores de frecuencia pequea por ejemplo, de 1 a 5 KVA y los transformadores de gran potencia.

DEVANADOS PARA TRANSFORMADORES MONOFSICOS DE PEQUEA POTENCIA Y ALTA TENSIN Por lo general en este tipo de transformadores, los devanados primarios y secundarios son concntricos y montados en un soporte aislante nico. Se usan conductores de cobre esmaltado devanados sobre un molde y en capas sper puestas. Como norma se instala la bobina de alta tensin cercana al ncleo y en forma concntrica al de alta tensin, dividida por medio de separadores de cartn o fibracel

En el caso del transformador, dado que el mismo flujo eslabona los devanados primarios y secundarios, por voltajes inducidos en cada devanado son:Para el primario: (1)Secundario: (2)Donde:Ns son las espiras del devanado primario y secundario respectivamente, si se dividen las ecuaciones 1 y 2 se entiende la llamada relacin de transformacin.

Ejemplo: el devanado primario de un trasformador de 6,600 V, 60 Hz, tiene 1,320 espiras. Calcular,

a) El flujo mximo

b) El nmero de espiras en el devanado secundario si este opera a 400 V

POTENCIA EN LOS TRANSFORMADORESSuponiendo que un transformador de dos devanados la potencia de entrada es igual a la potencia de salida, considerando su alta eficiencia, es decir, se est considerando como un transformador ideal (se desprecian las perdidas)

Donde el factor de potencia de los devanados primarios y secundarios es lo mismo, por lo tanto:

Un transformador tiene: 100 espiras en el devanado primario, 2,500 espiras en el devanado primario que est conectado a una fuente de 120 V, 60 Hz, corriente magnetizacin de 3 Amp. Calcular:a) El voltaje eficaz en las terminales del secundario.b) El valor pico del voltaje en terminales del secundario.c) El voltaje instantneo a travs del secundario cuando el voltaje instantneo en el primario es de 40 V.

Un trasformador monofsico de 100Kva tiene 60 espiras con el devanado secundario. Con voltaje primario Vp=2400 Volts y voltaje secundario Vs=240 Volts. Calcular:a) Los valores de la corriente en el primario y en el secundario (Ip, Is).b) El nmero de espiras en el devanado primario (Np).

Se tiene un transformador de 7.5 KVA, 4600/230 Volts, 60 Hz, que se ha diseado a 2.6 volts/espiras en las bobinas de sus devanados suponiendo que es un transformador ideal, calcular lo siguiente:a) La relacin de transformacin como elevador.b) La relacin de transformador como reductor.c) El nmero total de espiras en la bobina de alta tensin.d) El nmero de espiras en devanado de baja tensin.e) La corriente primaria como reductora.f) La corriente secundaria como reductora.

Un trasformador de 2300/230 volts tiene un potencia de 750 KVA a 60 Hz. Sus devanados tienen los siguientes valores de resistencias e inductancias en el primario y secundario respectivamente.R1=0.093XL1= 0.280R2=0.00093XL2=0.00280

Calcular lo siguiente:a) La corriente primaria y secundaria.b) Las impedancias en los devanados primarios y secundarios c) Las cadas de voltajes en los devanados primarios y secundariosd) Los voltajes inducidos en los voltajes primarios y secundarios e) La variacin de transformacinf) La relacin de los voltajes terminales

El devanado primario de un transformador de 2300 volts, 50 Cps (ciclos por segundos) tiene 4500 espiras, calcular:a) El flujo mutuo ()b) El nmero de espiras en es devanado secundario de 230 volts (Ns)

Un transformador de 2300/230 volts, 60 Cps, de tipo distribucin, tiene 1200 espiras en el lado de alto voltaje, si la seccin neta del ncleo es de 56 centmetros cuadrados, calcular:a) El flujo total ()b) La densidad de flujo mxima en lneas por centmetro cuadrado (cm^2)A= Bm / c) El nmero de espiras en el secundario

Se tiene un transformador monofsico de 10KVA, 50 Cps, el devanado primario es de 2300 volts y el secundario es de 230 volt, el rea del ncleo es de 12.5 pulgadas^2 y la longitud del paso medio del flujo del ncleo es de 24 pulgadas. El devanado primario tiene 1200 espiras y el devanado secundario tiene 120 espiras, calcular:a) Las corrientes en los devanados del trasformadorb) El flujo mximo en el ncleoc) La densidad del flujo mximo Un transformador monofsico de 25KVA tiene 250 espiras en su devanado primario y 50 espiras en el devanado secundario; el primario se conecta a una lnea de alimentacin de 2400 volts, 60 Hz, se desea calcular:a) El voltaje en el secundario en vacob) La corriente a plena carga en cada devanadoc) El valor mximo del flujo

Bm=/A=BA

Un trasformador de 50cps tiene 2250 espiras en el primario y 250 en el secundario; si el valor mximo del flujo mutuo es de 6*10 ^5 maxwell, calcular:a) La relacin de transformacinb) Los voltajes inducidos en el primario y secundario1 weber= 10^8 maxwell

FORMULAS%Reg= (V2 vacio V2 plena carga / V2 plena carga) * 100O bien %Reg= (V1/a - V2 plena carga / V2 plena carga) *100

Calcular el porcentaje de 2300/115, cuyo voltaje en vacio se midio y resulto en 119 volts