Este documento describe diferentes tipos de conexiones y configuraciones de transformadores, incluidos transformadores convencionales y autotransformadores. Explica cómo los autotransformadores tienen las mismas funciones que los transformadores convencionales pero con dimensiones y costos más reducidos. También cubre las pruebas en vacío y cortocircuito que se realizan en los autotransformadores para determinar sus parámetros.

1. UNIVERSIDAD SAN LUIS GONZAGA
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA
ELECTRICA Y ELECTRONICA
Transformadores (
sesión11)

2. CONEXIÓN ESTRELLA–ESTRELLA (Y-Y)
 El primario y secundario estan conectados en Y.
 Se emplea esta conexión principalmente cuando es necesario tener el punto neutro
accesible y cuando las tensiones son muy elevadas.
 Tiene además la ventaja de proporcionar dos tensiones diferentes, Tensión de Línea y
Tensión de Fase.
T-1
H1 H2
X1 X2
H1 H2
X1 X2
T-3
H1 H2
X1 X2
T-2
R
S
T
r
s
t
N
n
Primario en
estrella
Secundario en
estrella

3. N
R
S
T
PRIMARIO
RELACIONES DE TENSIÓN Y CORRIENTE
n
r
s
t
SECUNDARIO
Relación de transformación

4. T-1
H1 H2
X1 X2
H1 H2
X1 X2
T-3
H1 H2
X1 X2
T-2
R
S
T
r
s
t
Primario en
triángulo
Secundario en
Triángulo

5. R
S
T
PRIMARIO
RELACIONES DE TENSIÓN Y CORRIENTE
r
s
t
SECUNDARIO
Relación de transformación

6. 10KV 20KV 10KV
Esta conexión es muy usada en una línea de transmisión de alta tensión para elevar la
tensión.

7. T-1
H1 H2 H1 H2
T-3
H1 H2
T-2
R
S
T
Primario en
triángulo
X1 X2 X1 X2 X1 X2
r
s
t
n
Secundario en
estrella

8. R
S
T
PRIMARIO
RELACIONES DE TENSIÓN Y CORRIENTE
n
r
s
t
SECUNDARIO
Relación de transformación

9. T-1
H1 H2 H1 H2
T-3
H1 H2
T-2
R
S
T
N
Primario en
estrella
X1 X2 X1 X2 X1 X2
r
s
t
Secundario en
triángulo

10. N
R
S
T
PRIMARIO
RELACIONES DE TENSIÓN Y CORRIENTE
r
s
t
SECUNDARIO
Relación de transformación

11. Autotransformadores
Un autotransformador es simplemente un transformador ordinario que tiene los arrollamientos
primario y secundario conectado en serie.
Su comportamiento es completamente análogo al del transformador ordinario
y realiza las mismas funciones de transformar tensiones, corrientes e impedancias.

12. Ventajas de los
Autotransformadores
• Dimensiones mas reducidas
• Costos mas bajo
• Eficiencia mas alta
• Corriente de excitación mas reducida
• Mejor regulación

13. Desventajas de los Autotransformadores
* Elevada corriente de cortocircuito debido a la
disminución de su
impedancia de cortocircuito.
• Conexión Eléctrica entre el primario y secundario, esta
desventaja es muy importante y limita el uso del

14. Aplicaciones de los Autotransformadores
• La principal aplicación es que se usa como
regulador de tensión en distribución eléctrica
• También se usa para el arranque de motores
eléctricos de Inducción.

15. Autotransformadores
N1
V1
Pto. del devanado que
está a V2 voltios
N2 V2
V2
Se utilizan cuando se necesita una relación
de transformación de 1,25 a 2. En ese caso
son más rentables que los transformadores
Prescindiendo de
N2 y conectando
directamente
N1
V1
Pto. del devanado que
está a V2 voltios
V2
AUTOTRAFO
 Ahorro de conductor: se emplean N2 es-
piras menos.
 Circuito magnético (ventana) de meno-
res dimensiones.
 Disminución de pérdidas eléctricas y
magnéticas.
 Mejor refrigeración (cuba más pequeña).
 Menor flujo de dispersión y corriente de
vacío. (Menor cc).
VENTAJAS
 Pérdida del aislamiento galvánico.
 Mayor corriente de corto (Menor cc).
 Necesarias más protecciones.
INCONVENIENTES
 SÍMBOLOS

16. Autotransformadores
AUTOTRAFO
SECO DE BT
AUTOTRAFO
SECO DE BT
VARIAC:
AUTOTRAFO
REGULABLE
VARIAC CON
INSTRUMENTOS
DE MEDIDA
Catálogos comerciales

17. EL Autotransformador Ideal
Si aplicamos la Ley de Inducción electromagnética se c
Dividiendo estas ecuaciones
Relación de voltajes

18. EL Autotransformador Ideal
En forma vectorial

19. EL Autotransformador Ideal
Relación de corrientes
La fuerza magnetomotriz resultante de las dos
bobinas son iguales
También :
Reemplazando (1) en (2)

20. EL Autotransformador Ideal
Impedancia equivalente
La impedancia equivalente del autotransformador
Vista desde la entrada sera :
Teniendo presente que
Dividiendo (1) entre (2)
Donde :
Reemplazando:

21. EL Autotransformador Ideal
Potencia nominal aparente
En un autotransformador la potencia aparente de entrada es igual a la potencia
Aparente e salida

22. Comportamiento de un transformador como
autotransformador
Si un transformador convencional se conecta como si fuera un autotransformador
Este puede entregar mucho mas potencia que la nominal que se definio originalmente
Supongamos que tenemos un transformador T y conectamos su primario y secundario
En serie obtenemos :

23. Comportamiento de un transformador como
autotransformador
Primeramente la relacion de transformacion
En el autotransformador pasa a ser :
La potencia aparente en los bobinados del
Transformador es :
Funcionando como autotransformador
Se cumple que :
La potencia aparente del
autotransformador sera :
Siendo :
Dividiendo esta dos ultimas ecuaciones

24. Comportamiento de un transformador como
autotransformador

25. Circuito equivalente real exacto del
Autotransformador

26. Circuito equivalente referido al primario del
autotransformador

27. Circuito equivalente aproximado referido al
primario del autotransformador

28. Circuito equivalente aproximado referido al
primario del Autotransformador
Del cto equivalente podemos deducir las siguientes ecuaciones:

29. Prueba en vacío del
autotransformador
J U
ABIERTO
Regulador
de
tensión

30. Lectura de Instrumentos:
J U

31. Calculo de la admitancia del primario :
Calculo de la susceptancia del primario :
Ensayo en vacío
Haciendo uso de las siguientes formulas también
podemos hallar estos parámetros:

32. ABIERTO
CIRCUITO EQUIVALENTE CON LA PRUEBA DE
VACIO
0
0

33. El circuito queda como:
En módulo:
CIRCUITO EQUIVALENTE CON LA PRUEBA DE
VACIO
Tambien :

34. Prueba en cortocircuito del
autotransformador
J U
Regulador
de
tension

35. Lectura de Instrumentos:
J U
* Impedancia equivalente del primario :

36. Resistencia equivalente del primario
Reactancia equivalente del primario
Resistencia del primario y secundario
Reactancia del primario y secundario

37. Haciendo uso de las siguientes formulas también podemos hallar estos
parámetros:

38. Circuito equivalente con la
prueba de cortocircuito
Corto circuit