Circuitos Eléctricos II 1º Cuatrimestre / 2010

CIRCUITOS ELECTRICOS II AÑO 2010 -1-

TRABAJO PRACTICO N° 7

TEMA:TEMA:TEMA:TEMA: CUADRIPOLOS REACTIVOS PUROS - TRANSFORMADORES

Problema 1:Problema 1:Problema 1:Problema 1: Un transformador tiene una potencia de salida en el secundario de 3000 w, y

las pérdidas por calentamiento en los devanados primario y secundario son de 100w. El

rendimiento del transformador es del 92%. ¿Que potencia se disipa en el núcleo por histéresis

y corrientes parásitas?

Problema 2: Problema 2: Problema 2: Problema 2: a) Un transformador reductor con un bobinado primario de 174.000 espiras

y un bobinado secundario de 1000 espiras, opera desde una línea de alta tensión de 40.000

volts y alimenta una carga de 60 amperes. Determinar el voltaje secundario, la corriente

primaria y la potencia de salida del transformador. Suponiendo una eficiencia del 100 %.

b) Se tiene un transformador de 5 kVA, 120/24 V, 50 Hz. Decir cuál es: la relación de

transformación, las tensiones y corrientes nominales del primario y el secundario, y la

potencia aparente, reactiva y activa en el secundario, si en el primario se está midiendo una

tensión de 110 V, una corriente de 2 A y una potencia de 180 W.

Problema 3: i)Problema 3: i)Problema 3: i)Problema 3: i) Un transformador monofásico de 5 kVA, 220/100 V, 50 Hz, se conecta

por el primario a una tensión alterna de 220 V y 50 Hz. Calcule: (a) la relación de

transformación, (b) el número de espiras del secundario si el primario tiene 440 vueltas, (c) la

intensidad de la corriente del primario y el secundario cuando el transformador funciona a

plena carga.

ii)ii)ii)ii) Un transformador monofásico con una relación de transformación m = 0.5 se conecta, por

el primario, a una línea de 340 V y 50 Hz y por el secundario a una impedancia de 20 Ω.

Considerando que el transformador es ideal, calcule: (a) la intensidad de la corriente en el

primario, y (b) la potencia aparente que debe soportar el transformador.

iii)iii)iii)iii) Se tiene un transformador de 5 kVA, 120/24 V, 50 Hz. Decir cuál es (a) la relación de

transformación, (b) las tensiones y corrientes nominales del primario y el secundario, y (c) la

potencia aparente, reactiva y activa en el secundario, si en el primario se está midiendo una

tensión de 110 V, una corriente de 2 A y una potencia de 180 W.

Problema 4:Problema 4:Problema 4:Problema 4: Un invernadero con riego automático está provisto de 200 electro válvulas

de riego de 12 V y 10W de consumo cada una. alimentadas desde un transformador cuyo

primario está conectado a 220 V. El programador de riego solo permite actuar un máximo de

50 electro válvulas a un tiempo. Suponiendo que el transformador tiene un rendimiento del

90% , calcular la potencia que debe suministrarse al primario , la intensidad en el mismo, y la

intensidad en el secundario del transformador. (despreciar la resistencia de los conductores, y

suponer en las electro válvulas y también en el primario; cos φ =0,7)

Problema 5:Problema 5:Problema 5:Problema 5: i) Las resistencia de cobre y las reactancias de dispersión de un

transformador de distribución de 10k[VA] a 50[Hz], con reducción de tensión de 3200[V] a

230[V] son las siguientes: R1=4,20[Ω], R2=0,0420[Ω], XL1=5,50[Ω] y XL2=0,0550[Ω], donde

el subíndice (1) indica el lado de alta tensión. Sabiendo que cada valor esta referido a su lado,

determinar:

a) La impedancia total de dispersión referido al lado de alta tensión y de baja tensión.

b) La tensión en el lado de alta, cuando está a carga nominal y con un cos(φ)= 0,80.

c) Si el lado de baja se pone en cortocircuito y el lado de alta mantiene su tensión,

encontrar las corrientes en el primario y en el secundario.

Circuitos Eléctricos II 1º Cuatrimestre / 2010

CIRCUITOS ELECTRICOS II AÑO 2010 -2-

ii) Los parámetros de un transformador son Rp=15[Ω], Lp=1,0[Hy], RS=0,6[Ω], L2=0,04[Hy]

y Lm=0,18[Hy]. Hacer el estudio de corrientes y tensiones para adaptar una carga de 2500[Ω]

a una de 50[Ω] a 5000[Hz], todo referido al lado 1.

Problema 6:Problema 6:Problema 6:Problema 6: a) En el circuito de la figura dibujar y calcular los modelos equivalentes

referidos al primario y al secundario. Para que valor de R2 hay máxima transferencia de

energía?.

[[[[ ]]]]V100Vi ====

[[[[ ]]]]ΩΩΩΩ==== 200RP

[[[[ ]]]]ΩΩΩΩ==== 2RS

[[[[ ]]]]Hy95,4Lm ====

[[[[ ]]]]Hym50L 1d ====

[[[[ ]]]]Hym5,0L 2d ====

10N

N

2

1 ====

b) La red de la figura opera en régimen sinusoidal permanente a una frecuencia angular ω =

10 rad/s. Determina Ix(t) y el factor de potencia del consumo que abastece la red.

c) La red de la figura opera en régimen sinusoidal permanente a una frecuencia angular ω =

10 rad/s. Calcular Ix(t) y las potencias activas y reactivas que entrega o absorbe cada una de

las fuentes de tensión Vf1(t) y Vf2(t)

Donde:

Vi

Rp RS R2

Ld1 Lm L1 L2

Ld2