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TRANSFORMADORES TRIFASICOS

1. MARCO TEORICO.

Los transformadores trifásicos han venido siendo útiles para la generación

de corriente en grandes redes eléctricas son lo más usual en lo que tiene

que ver al número de usuarios de tipo comercial e industrial que hacen uso

del sistema, y es necesario considerar la importancia que tienen el mismo.

Para la energía de un sistema trifásico se puede transformar por medio de

tres transformadores monofásico en otro caso solo con el uso de un

transformador trifásico, por facilidad en las instalaciones eléctrica o ya sea

por razones de tipo económico, es preferible el uso del transformador

trifásico.

Normalmente los transformadores trifásicos están constituidos de un núcleo

que tiene 3 columnas y sobre cada una se encuentran los devanados

primarios y secundarios. Estos devanados pueden conectarse en estrella,

delta o zig-zag de las cuales se las puede hacer nueve combinaciones.

Tipos de transformadores trifásicos

Los transformadores se manejan en un amplio campo sirven para

compensar las necesidades de los usuarios, los transformadores de

distribución, acoplados sobre los postes, facilitan a los consumidores

domésticos, cantidades de potencia relativamente pequeñas. Los

transformadores de potencia se utilizan en las plantas generadoras para

elevar el valor de tensión generada a más altos niveles para el transporte.

La tensión de transporte se reduce mediante transformadores en las

subestaciones de distribución local. En estos transformadores de potencia

se produce fuertes calentamientos debido al efecto Joule en las bobinas y

por la histéresis, también debido a las corrientes de Foucault del núcleo. Es

por lo cual se requiere de refrigeración que puede ser, por enfriamiento

natural o forzado, o también por sistemas de circulación de agua o aceite.

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En la práctica se utiliza el aceite debido a su durabilidad y capacidad para

disipar del calor. Existen hoy en día transformadores de medida: de tensión,

para medir voltajes, y de intensidad para medir corrientes, pero estos son

en gran parte transformadores monofásicos. Los transformadores de

corriente polifásicos requieren tantos pares de arrollamientos o carretes

elementales como fases, también se hallan otros tipos de transformadores:

de audio y video, que funcionan a una amplia gama de frecuencias.

Tipos del núcleo

Los transformadores son de dos clases: núcleo o de columnas, y acorazado.

Antes de describir la forma, se analizara brevemente de que esta hecho

este núcleo. El núcleo magnético está formado por láminas de una aleación

de acero (aproximadamente 96%) en combinación con silicio

(aproximadamente 4%) llamadas "laminaciones magnéticas". Estas láminas

tienen la propiedad de presentar pérdidas relativamente bajas debidas al

efecto de histéresis y las corrientes de Foucault. Barnices especiales, papel

de seda, o simplemente oxido en las chapas, proveen de aislamiento.

Transformadores Herméticos de Llenado Integral

Se utilizan para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo

muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación

en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes

centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva

de energía eléctrica.

Transformadores Subterráneos

Transformador de construcción adecuada para ser instalado en cámaras, en

cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersión

de cualquier naturaleza.

Transformador de corriente  TT/CC

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de

corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas

normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de

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medida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen a

los instrumentos al ocurrir cortocircuitos.

Transformador Toroidal

Pequeño transformador con núcleo toroidal.

El bobinado consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales

de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario. Son más

voluminosos, pero el flujo magnético queda confinado en el núcleo, teniendo

flujos de dispersión muy reducidos y bajas pérdidas por corrientes

de Foucault.

Transformador de grano orientado

El núcleo está formado por una chapa de hierro de grano orientado,

enrollada sobre sí misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las

láminas de hierro dulce separadas habituales. Presenta pérdidas muy

reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser

también utilizada en transformadores orientados (chapa en E), reduciendo

sus pérdidas.

Transformador de núcleo de aire

En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete

sin núcleo o con un pequeño cilindro de ferrita que se introduce más o

menos en el carrete, para ajustar su inductancia.

Transformador Trifásico de tipo Núcleo

Los devanados rodean al núcleo. Éste está constituido por láminas

rectangulares o en forma de L que se ensamblan y solapan

alternativamente en capas adyacentes. En este tipo de transformadores

existen tres núcleos unidos por sus partes superior e inferior mediante un

yugo y sobre cada núcleo se devanan el primario y el secundario de cada

fase. Este dispositivo es posible porque, en todo momento, la suma de los

flujos es nula.

Transformador Trifásico de tipo Acorazado

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Al igual que en el transformador monofásico el núcleo rodea al devanado. La

diferencia de un transformador trifásico de tipo núcleo y de otro de tipo

acorazado, esta en que en un transformador trifásico de tipo acorazado las

tensiones están menos distorsionadas en las salidas de las fases. Lo cual

hace mejor al transformador trifásico de tipo acorazado.

Transformador de núcleo distribuido

Posee un núcleo central y cuatro ramas exteriores. Se denomina

transformadores de distribución, generalmente los transformadores de

potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a

67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Lla mayoría de tales unidades

están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de

potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para

montaje en estaciones o en plataformas.

Grupos de Conexión

Las conexiones utilizadas en la práctica están normalizadas en grupos de

conexión. El grupo de conexión caracteriza las conexiones de los dos

arrollamientos y el desfase entre las fuerzas electromotrices

correspondientes a ambos arrollamientos. Cada grupo se identifica con una

cifra o índice de conexión que multiplicada por 30º, da como resultado el

desfase en retraso, que existe entre las tensiones del

mismo genero (simples o compuestas) del secundario respecto al primario

del transformador en cuestión.

2. BIBLIOGRAFIA

Stephen j. Chapman. Maquinas eléctricas.

Irving l. kosow. Maquinas eléctricas y transformadores

[1] http://www.nichese.com/trans-trif. [2] http://www.arqhys.com/construccion/transformadores-tipos.html [3] http://www.minas.upm.es/dep/Sistemas-Energeticos/Tema2.PDF

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