Transformadores trifásicos (página 2)

Los enrollamientos en estrella interconectada requieren
un 15,5% más de cobre que los enrollamientos, en estrella
para la misma tensión de la línea.

En el bobinado en estrella interconectada, con objeto de
mantener las impedancias lo más bajas posible entre las
mitades de los enrollamientos de un mismo brazo del
núcleo, es necesario entrelazar las bobinas individuales,
y esto introduce una cantidad considerable de dificultades de
construcción con tensiones elevadas y un aumento
apreciable en el tamaño de la armazón del
transformador.

Aplicaciones.

Para alimentar convertidores rotativos de seis
fases.

Para distribución de baja tensión con tres
circuitos separados monofásicos trifilares. [7]

Conexión Scott

Fig. 27 conexiones Scott

Las características de sus enrollamientos son
similares, en el aspecto de la rigidez mecánica, a las de
la conexión de estrella a estrella. En el bobinado
trifásico se dispone de un neutro para conectar con la
tierra y para la red de distribución. En el bobinado
bifásico, se pueden conectar los enrollamientos para tener
un suministro con tres o cuatro cables, según se desee.
Las mitades de los enrollamientos del transformador en el lado
trifásico pueden entrelazarse, con obje-to de evitar una
reactancia excesiva, Debido al factor de potencia in-terna en el
lado trifásico, y aunque la carga tenga un factor de
po-tencia igual a la unidad, dos unidades monofásicas que
forman una conexión Scott pue-den solo producir el 88,6%
de la potencia en kVA que proporcionarían por
separado.

Aplicaciones.

Para alimentar, con sistemas trifásicos, cargas
bifásicas o monofásicas.

Para unir sistemas trifásicos y
bifásicos.

Conexión doble Scott

Fig. 28 conexiones doble Scott

Las características de esta conexión son
muy similares a las de la conexión Scott. Se eliminan
prácticamente las tensiones del tercer armónico por
la circulación de estas corrientes en los enrollamientos
del convertidor rotativo y del transformador, y en el lado de las
seis fases se dispone de un neutro para conectar con la tierra o
sistema de distribución.

Aplicaciones.

Para alimentar convertidores rotativos de seis fases por
medio de sistemas bifásicos. [8]

Autotransformadores

A causa de su coste inicial relativamente bajo, los
autotransformadores llaman la atención de muchas personas
que utilizan estos elementos eléctricos, y aunque la
cuestión del coste resulta de mucha importancia, hay otras
consideraciones técnicas que muchas veces constituyen los
factores decisivos para adoptar estos transformadores. Los
autotransformadores se construyen con un solo enrollamiento por
fase, de manera que una par-te de este es común pa-ra el
primario y el secundario.

Las conexiones de los autotrans-formadores
trifásicos, pueden resumirse de este modo. [9]

Conexión de estrella a
estrella.

Fig. 29 conexión estrella a
estrella

Esta conexión del autotransformador es
quizá la que se emplea más extensamente, siendo la
más sencilla, la más robusta, y con ella puede
disponerse de un neutro para conectar con la tierra y para un
transformador del tipo acorazado trifásico, o una
distribución con cuatro cables, Si el aparato es un
transformador del tipo acorazado trifásico, o bien una
batería compuesta de tres transformadores
monofásicos, puede aparecer la interferencia del tercer
armónico cuando se conecte con la tierra el neutro. Tal
como ocurre con los transformadores usuales de doble bobinado;
pero, si se adopta el tipo de núcleo trifásico,
este inconveniente desaparece. La conexión de la figura se
aplica igualmente a autotransformadores elevadores como
reductores, y solo es cuestión de intercambiar los
terminales a, b, c, y A. B. C, respetivamente. Las
características de los enrollamientos son similares a las
de los transformadores de doble bobinado con conexión de
es-trella a estrella.[6]

Conexión de triangulo-
triangulo.

El esquema a) del grupo de conexiones de
triangulo a triangulo en los autotransformadores, muestra la
disposición mas simétrica posible, pero solo es
factible en la relación de dos a uno.

El esquema b) del grupo muestra las conexiones de
un autotransformador elevador, con las cuales la relación
de transformación puede tener el valor que se desee. El
Angulo de fase entre los terminales del primario y del secundario
depende de la relación de
transformación.

El esquema c) del grupo muestra las conexiones de
un transformador reductor para cualquier valor de la
relación de transfiguración. En este caso,
también el ángulo de fase entre los terminales del
primario y del secunda-rio depende de la relación de
transformación. Todas estas conexiones de
triangulo-triangulo presentan el inconveniente de que no hay
neutro disponible para conectar con la tierra o red de
distribución. Las características de los
enrollamientos son semejantes a las de los transformadores de
doble bobinado en conexión de triangulo a
triangulo.[11]

Fig. 30 conexión triangulo a
triangulo

Conexión de V a V.

Fig. 31 conexión V a V

La conexión de V a "V no se emplea con mucha
frecuencia, pues, aunque su coste inicial es bajo, adolece de los
mismos inconvenientes que los transformadores trifásicos
usuales de doble bobinado, del grupo con conexión de V a
V. Esta conexión es electrostáticamente
desequilibrada, no se dispone de neutro, y las
características del enrollamiento son parecidas a las de
los transformadores de doble bobina-do del grupo con conexiones
de V a V. [5]

Conexión de T a T.

Fig. 32 conexión T a T

Esta conexión se emplea también muy
raramente en los autotransformadores trifásicos, pero
ofrece sobre la de V a V la ventaja de que se pue-de disponer de
un neutro, por lo que el equilibrio de la tensión puede
mantenerse estable. Las características del enrollamiento
son similares a las del grupo de doble bobinado con
conexión de T con T, pero los neutros no coinciden y solo
se puede conectar con la tierra uno de ellos. [9]

Conexión de estrella a estrella interconectada
o de estrella interconectada a estrella.

Fig. 33 conexión estrella a
estrella interconectada o de estrella interconectada a
estrella.

Esta conexión puede a veces ser útil por
el hecho de que semejante autotransformador se puede montar en
paralelo con un transformador de doble bobi-nado en
conexión de estrella a triangulo o de triangulo a
estrella.

El esquema a) del gru-po muestra las conexiones
de un autotransformador elevador de estrella-estrella
interco-nectada al reductor de estrella interconectada a
estrella. Se dispone de un neutro para conectar con la tierra o
una red de distribución, y las tensiones del tercer
armónico no se presentan en el lado de la estrella
interconectada. Para las conexiones del esquema, la
relación de transformación debe ser de 1 a
1,73.

El esquema b) del grupo muestra las conexiones de
estrella-estrella interconectada o de estrella
in-terconectada-estrella en transformadores elevadores o
reductores, respectivamente. Para los transfor-madores de:
estrella-estrella interconectada, la tensión primaria se
aplica a los terminales a, b. c, mientras que en los de estrella
interconectada-estrella, la tensión primaria se aplica a
los A, B, C. Las características de los enrollamientos son
similares a las de los transformadores de doble bobinado die
estrella a estrella interconectada.

La siguiente tabla muestra algunas de las conexiones
expuestas anteriormente, conjuntamente con los ángulos de
desfase que se produce entre el primario y el secundario de cada
transformador.[9]

Fig. 32 tabla de conexiones de lo
bobinados

Los "Tap´s" no son más que
derivaciones de alguno de los bobinados del transformador, a
veces para cambiar el voltaje de entrada, o para escoger
distintos voltajes de salida en el secundario, o para variar la
impedancia de carga en caso de un transformador de audio, ya sea
de acoplamiento, micrófono o de salida.Aunque la prueba
que sugiere Fogonazo es buena, debe realizarse SOLAMENTE cuando
estás seguro de haber identificado los cables que
corresponden al primario o entrada de la red, además de
saber que es un transformador de poder y no uno de
adaptación de impedancias u otro uso que no sea el de
proveer alimentación de distintos voltajes al de la
red.

Si aplicas una tensión AC en serie con un foco o
bombilla así sea de 20 watts, corres el riesgo de quemar
el bobinado en caso de que por ejemplo, sea para una salida de 5
volts AC pero de muy baja corriente, porque lógicamente el
alambre utilizado es muy delgado y con la corriente limitada por
el foco puede ser suficiente para que se queme ese
bobinado.

Si aplicas el mismo voltaje con el foco a un bobinado de
muy alta tensión, corres el peligro de generar un
transitorio muy grande voltaje que puede destruir el
dieléctrico, es decir el material aislante entre capa y
capa del transformador. [12]

Conclusión

Cada una de estas características puede ser la
mejor en su tipo, debido a que depende de la aplicación
donde vayamos a usar. El tipo de núcleo más eficaz
es el tipo acorazado. gracias a su forma, las tenciones en el
transformador tipo acorazado presentan menos distorsiones en las
salidas de las fases. También se sabe ahora que los
sistemas de potencia trifásicos le sacan ventaja a los
sistemas monofásicos como por ejemplo se puede obtener
más potencia por kilogramo de metal de una maquina
trifásica. Así también otra grande ventaja
que se logra ver es que la potencia suministrada a una carga
trifásica es constante en todo momento , en lugar de
oscilar como lo hace en los sistemas
monofásicos.

El transformador trifásico es una maquina muy
útil y con un campo de aplicación bastante grande y
casi total dentro de la electrónica y la electricidad, ya
que tiene una amplia gama de configuraciones en su
conexión y diferentes métodos de disposición
en la construcción de la parte física.

En bajas capacidades los transformadores
trifásicos son más pesados.

El costo de los transformadores trifásicos
siempre es más bajo (solo el 10% en bajas capacidades pero
en altas capacidades llega a ser hasta el 25% menos en
comparación con los

Transformadores monofásicos)

Por estas razones la industria ha preferido usar los
transformadores trifásicos ya que esta opción
implica un ahorro significativo que conlleva a minimizar los
costos de producción.

Cuando analizábamos la conexión en delta
abierto se nos vino una pregunta porque en vez de salir como
potencia 66.7% que era lo que lógicamente tendría
que salir ,sale tan solo un 57,7% .La repuesta estaba que un
transformador produce potencia reactiva que consumía el
otro . por ello el intercambio de energía entre los dos
transformadores es lo que limita la potencia de salida
.

Gracias a la conexión ye abierta y delta abierta
se puede dar servicio a pequeños clientes comerciales que
necesitan servicio trifásico en áreas rurales donde
no están disponibles las tres fases.

Referencias
biográficas

[1]Hay Williams, Enginnering Electromagnetism 5a
Edición McGraw Hill, Nueva York

[2]Stephen Chapman, Maquinas Electricas,4
edición, Mac Graw Hill ,México

[3]JESUS FRAILE MORA; Máquinas
Eléctricas;5 Edición , Mac Graw Hill
,México

[4]Alexander, Charles K Fundamentos de Circuitos
Electricos,3a edición Mc Graw Hill

[5]H.HUSBCHER, Electrotecnia Curso Elemental ,2ª
edición

LINKS:

[6]rk: Wi 81.

CEAC S.A. Ediciones "Transformadores y
convertidores"

[7]www.inele.ufro/apuntes.com

Autor:

Tema: transformadores trifásicos

[8]www.electronicaelemental.com