INGENIERIA MECANICA

1. UNIVERSIDAD SAN LUIS GONZAGA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA
ELECTRICA Y ELECTRONICA
Transformadores (
sesión 5)

2. Generalidades
Los Transformadores son
aparatos estáticos con dos ó
más arrollamientos, los
cuales mediante inducción
electromagnética,
transforman un sistema de
corriente y tensión alterno en
otro sistema de tensión y
corriente, generalmente de
diferentes valores y a la
misma frecuencia con el
propósito de transmitir
potencia eléctrica

3. Generalidades
• Normas:
Los transformadores se diseñan, construyen y son probados
de acuerdo a las normas internacionales IEC-76. o ANSI
C57.12.00.
• Condiciones de Servicio:
Condiciones Ambientales :
- Temperatura Ambiente (°C)
- Contaminación
- Altura maxima sobre el nivel del mar (msnm)

4. Generalidades
• Condiciones de Operación:
- Tensión nominal del sistema (kV)
- Tensión máxima del sistema (kV)
- Frecuencia nominal (Hz)
- Tensión de cortocircuito (%)
• Clasificación de Transformadores
según la refrigeración
- Refrigerante
Aceite Mineral ------------------- O
Liquido no inflamable -------- L

5. Generalidades
Gas -------------------- G
Agua ------------------ W
Aire -------------------- A
- Circulación del refrigerante
Convección Natural ----------- N
Circulación Forzada ---------- F
Refrigerante Circulación Refrigerante Circulación
1 2 3 4
Interior Exterior
Orden de las letras
Ej. ON / AF
Interior en aceite a convección natural
Exterior en aire forzado

6. Generalidades
NIVELES DE AISLAMIENTO PARA BOBINAS SEGUN IEC-76

7. 4.1 Generalidades
Transformador
elemental
Se utilizan en redes eléctricas para
convertir un sistema de tensiones
(monofásico o trifásico) en otro de
igual frecuencia y > o < tensión
La conversión se realiza práctica-
mente sin pérdidas
PotentradaPotenciasalida
Las intensidades son inversamente
proporcionales a las tensiones en
cada lado de la máquina
Transformador elevador: V2>V1 I2<I1 Transformador reductor: V2<V1, I2>I1
Los valores nominales que definen a un transformador son: Potencia
aparente (S), Tensión línea (U), Corriente línea (I) y frecuencia (f)
Secundario
V2
V1
I1 I2
Núcleo de chapa
magnética aislada
Primario
Flujo magnético

8. 4.2 Aspectos constructivos:
circuito magnético I
El Si incrementa la resistividad del
material y reduce las corrientes
parásitas
En la construcción del núcleo se
utilizan chapas de acero aleadas
con Silicio de muy bajo espesor
(0,2-0,3 mm) aprox.
La chapa se aisla mediante un tratamiento químico, (Carlite®, por ejem) y se
obtiene por LAMINACIÓN EN FRÍO: aumenta la permeabilidad. Mediante este
procedimiento se obtienen factores de relleno del 95-98%
El núcleo puede
tener sección
cuadrada. Pero
es más frecuente
aproximarlo a la
circular
Montaje chapas núcleo
1
2
3
4
5 Corte a 90º Corte a 45º
V2
V1
I1 I2

9. Las funciones del Núcleo
•Ser el medio
conductor para el
flujo magnético
•Servir como
esqueleto para la
resistencia
mecánica de la
Parte Activa

10. Montaje
de Núcleo
Núcleos de
hasta
120 toneladas
PROCESOS DE FABRICACIÓN

11. Por qué necesitamos un
Núcleo?
U
Ф
El flujo no alcanza
apropiadamente a los
devanados
=>NO HAY INDUCCION
No hay
Voltaje
Se necesita un
camino para el
flujo magnético

12. PERO ESTE FLUJO VAA ESTAR
MUY DISPERSO Y GRAN PARTE
DE ÉL SE VAA PERDER EN EL
AIRE, SIN CONTRIBUIR PARA
NADAA LA INDUCCIÓN DE
VOLTAJE.
SI TENEMOS UNA BOBINA
Y EN ELLAAPLICAMOS UNA TENSIÓN
SE VAA CREAR UN FLUJO
Y SI ACERCAMOS OTRA BOBINAA ÉSTA,
PARTE DE ESTE FLUJO ALCANZARÁ A LA
SEGUNDA BOBINA INDUCIENDO EN ELLA UNA
TENSIÓN

13. El propósito del Núcleo es llevar
el flujo magnético
VOLTAJE
U V
Ф
Inducción
!

14. Flujo magnético
PARA OPTIMIZAR LA CANTIDAD DE FLUJO QUE ABRAZA A LAS DOS
BOBINAS INTRODUCIMOS UN NÚCLEO DE ACERO ENTRE ELLAS,
CREANDO ASI UN CAMINO QUE EL FLUJO RECORRE CON FACILIDAD.