2. Circuitos Magnéticos Alimentados
por Corriente Alterna
Ley de Faraday
Relación de Transformación
Circuito
Equivalente
Transformador
Monofásico
Regulación de Tensión y Rendimiento
Polaridad relativa

3. La ley de Faraday establece que si un flujo pasa por una vuelta de una bobina de
alambre, se inducirá un voltaje en la vuelta del alambre, proporcional a la tasa de cambio en el flujo
con relación al tiempo. En forma de ecuación,
En donde eind es el voltaje inducido en la vuelta de la bobina y es el flujo que pasa por la
vuelta. Si una bobina tiene N número de vueltas y el mismo flujo pasa por todas ellas, entonces el voltaje
inducido a través de toda la bobina se expresa por:
φ

4. dt
d
Ne φ
−=
φmax
+
-
VCA
Ley de Faraday
Ley de Lenz
x
x
x
x
x
x
x
e
φmax
(variable)
Área
C (cerrada)
I
ificticia

5. ificticia
φmax
t
I II
III IV
I. Flujo magnético creciendo, semiciclo
positivo
II. Semiciclo positivo. Flujo en
descenso
III. Semiciclo negativo, flujo en
ascenso
IV. Semiciclo negativo, flujo en
descenso
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
e
e
e
e
ificticia
ificticia
ificticia

6. La fuerza electromotriz
inducida por un circuito
magnético se atrasa 90°
al θmax.

7. eprimario: por donde se
alimenta el transformador
secundario
primario
e
eat =Δ
1
2
1
2
1
2
2
44,4
44,4
N
N
N
N
t
max
max
e
ea ===
φ
φSi se alimenta por el lado2
2
1
2
1
2
1
1
44,4
44,4
N
N
N
N
t
xma
max
e
ea ===
//φ
φ
Si se alimenta por el lado 1
esecundario: por donde se
conecta la carga
Por Definición:
φmax
Lado 1
Lado 2

8. La relación existente entre la tensión del primario
(Ep) y la tensión del secundario (Es) es igual
a la relación entre el número de espiras del primario (Np) y
el número de espiras del secundario (Ns). En
consecuencia podemos decir que:
Y efectuando la transposición de
términos tenemos:
Fórmula de la cual deducimos que la tensión inducida en
el secundario es proporcional a la relación del número de
vueltas del secundario con respecto a las del primario. Por
tanto, a la relación entre vueltas o entre tensiones del
primario y secundario se denomina relación de
transformación.

9. Circuito
Equivalente
Transformador
Monofásico
Regulación de Tensión
Rendimiento
Polaridad relativa

10. Válvula de
sobre presión
Tierra
Tanque o Cuba
Aceite aislante
Cadena de aisladores
Devanado de
alta tensión
Devanado de
baja tensión

11. Polaridad relativa: Es el sentido instantáneo de la fuerza electromotriz inducida (F.E.M) en
el arrollado
Polaridad relativa
Método Teórico
(Corriente Alterna)
Método Práctico
(Corriente Alterna)

12. +
-
+
-
Vs
Vp e1 e2
φmax
I

13. Método de Corriente Alterna para la determinación de la polaridad. Se realiza
puenteando uno de los terminales de alta tensión con uno del lado de baja tensión,
alimentando con un variac hasta una tensión apropiada para realizar la comparación entre
la tensión aplicada y la tensión medida entre los otros dos terminales libres del
transformador.

14. 1.- Si Vt < Vr
La Polaridad es Sustractiva
2.- Si Vt > Vr
La Polaridad es Aditiva
H1 y X1 tienen igual polaridad
H2 y X2 tienen igual polaridad
H1 y X2 tienen igual polaridad
H2 y X1 tienen igual polaridad
Conclusión Conclusión
ó ó

16. Circuito Equivalente
Ensayo en Vacío Ensayo Voltiamperimetrico
Ensayo en Corto - Circuito
Esquemas Circuital y Parámetros Medidos
Nota: Todos los ensayos son realizados a temperatura ambiente

17. Esquema Circuital del Ensayo en Vacío
Parámetros Medidos
Vo (Tensión en Vacío)
Io (Corriente en Vacío)
Po (Potencia activa en Vacío)
Tensión Nominal del devanado (Vn)
Corriente nominal (Io = 5% In)
Perdidas
V
El ensayo en Vacío consiste en alimentar a
tensión nominal uno de los devanados mientras
el otro permanece abierto, por lo general se
alimenta por el lado de baja tensión y se utiliza
para determinar los parámetros de la rama
magnetizante.
H1
H2X1
X2

18. gc Jbm
gc Jbm

19. ( )
Aproximaciones del ensayo en vacío
Po= |Io|2
r1 + pfe
como Io es muy pequeña
Pfe= pérdidas en el hierro
pfe= pfoucault + phisteresis
Obtención de los parámetros del ensayo en vacío
Po= VoIocosӨo Өo=
po
VoIo
cosӨo
-1
Cálculo de la admitancia
|Yo|=
|Io|
|Vo|
Ω
Yo= |Io|
|Vo|
-Өo = gc - jbm
Nota: Los parámetros encontrados son referidos al lado donde se realicen las
mediciones, en nuestro caso, al lado de baja tensión.
V1 = e1 + I1(r1 + jX1) I1(r1 + jX1) 0≈ V1 ≈ e1

20. Esquema Circuital del Ensayo en Corto - Circuito
Parámetros Medidos
Vcc (Tensión en Corto - Circuito )
Icc (Corriente en Corto - Circuito)
Pcc (Potencia activa en Corto - Circuito)
Voltaje de Corto - Circuito (3 – 10)% Vn
Corriente de Excitación (Icc =In)
Pcu + Pnucleo
A
El ensayo en Corto – circuito consiste en alimentar uno
de los devanados a tensión reducida (por lo general el de
alta tensión) hasta que el amperímetro mida la corriente
nominal mientras el otro lado permanece cortocircuitado.
Este ensayo se realiza para determinar la Impedancia de
Corto - Circuito

21. gc Jbm
Icc

22. Aproximaciones en el ensayo en Corto - Circuito
pnúcleo Vaplicada (3-10)% Vn pnúcleo≈ 0
Pcur=pcur1,r2 + pnúcleo ≈ pcur1 + pcur2
Determinación de los parámetros
en el ensayo en Corto - Circuito
Pcc=VccIcccosӨcc ( )Өcc=
pcc
VccIcc
cosӨcc
-1
|Zeq|=|Zcc|=
Vcc
Icc
Zeq=Req + Jxeq=|Zeq| Өcc
(vista desde el lado que
se alimentó)

23. Esquema Circuital del Ensayo Voltiamperimetrico
Parámetros Medidos
Corriente (I) y Tensión (V)
Dc
H1
H2
H1
H2
X1
X2
Se utiliza para determinar la
resistencia de los
devanados, conectando una
fuente de corriente continua
para eliminar el efecto
inductivo de los mismos,
primero se realiza por el lado
de alta y luego por el de
baja.
Rh cc = V/I
Rx cc = V/I

24. ( ) 



+
°+
+
°+
+
°°














°=
TF
R-R
TF
RR cdeqcaeqcdqecaeqtf
5.234
5.234
5,234
5,234 θ
θ
θθθ
Corrección de resistencia
por temperatura
TF: Temperatura de funcionamiento
θº: Temperatura ambiente
RCA TF > RCA θº > RCD θºRCA θº > RCD θº
xx
x
x x
x
x
x
x
x
xx
xx
x
x xx
x
xxx
xxx
xxx
RCD θ º
RCA θ º RCA TF
Req tf CA: Resistencia equivalente a temperatura de
funcionamiento en corriente alterna
R esq.θ º CD : Resistencia equivalente a temperatura
ambiente en corriente directa
R esq.θ º CA : Resistencia equivalente a temperatura
ambiente en corriente alterna

25. Regulación de Tensión: Es la variación que sufre la tensión secundaria
desde su condición en vacío hasta su condición en carga, manteniendo
la tensión de alimentación constante.
R=
V2o
V2o
V2c
X 100
Ic
I2
e2
I1
e1
Im
Io
I1 + Io
V1
V2

26. Casos de Regulación
Factor de Potencia (+)
Factor de Potencia (-)
Factor de Potencia (1)
Regulación Positiva
Regulación Negativa
Regulación 0
Regulación Positiva
Regulación Positiva
Diagrama Fasorial
Diagrama FasorialDiagrama Fasorial

28. I2 * Xeq
V2o = e2
θθ
Diagrama Fasorial cuando
El Factor de Potencia esta en retraso (-)
I2
e2
I2 * req
V2c

29. I2
Diagrama Fasorial cuando
El Factor de Potencia esta en adelanto (+)
Caso (1): Regulación Positiva
θ θ
V2o = e2
e2
V2c
I2 * req
I2 * Xeq

30. I2
θ
V2o = e2
e2
V2c
I2 * req
I2 * Xeq
Diagrama Fasorial cuando
El Factor de Potencia esta en adelanto (+)
Caso (1): Regulación negativa

31. I2 * Xeq
I2 * req
I2
θ
V2o = e2
e2
V2c
Diagrama Fasorial cuando
El Factor de Potencia esta en adelanto (+)
Caso (1): Regulación cero

32. I2 * Xeq
Diagrama Fasorial cuando
El Factor de Potencia es igual a 1
V2cI2
e2
I2 * req
V2o = e2

33. ɳ
Rendimiento: Es el cociente de la potencia activa de salida entre la potencia activa de entrada.
ɳ =
P. salida
P. entrada
100X

34. Pentrada = Pnúcleo + Pcu + Psalida
Psalida = V2 I2 cosΦ
Para un Rendimiento máximo se busca la derivada parcial del
rendimiento respecto a la corriente I2
0
2
=
∂
∂
I
η
eqnúcleo rIP 2
2=Pnúcleo = Pcu
eq
núcleo
r
P
I =2
Cos Φ = 1
Cos Φ = 0.9
Cos Φ = 0.8
ɳ
I2
eq
núcleo
r
P
I =2