Conceptos Clave y Funcionamiento de Transformadores Eléctricos

Temas Fundamentales sobre Transformadores Eléctricos

A continuación, se presenta una recopilación de temas esenciales relacionados con el estudio y funcionamiento de los transformadores eléctricos, abarcando desde su comportamiento básico hasta configuraciones avanzadas y consideraciones prácticas.

1. Regulación de Tensión y Circuitos Equivalentes

   • Determinación de la regulación de la tensión por el método indirecto, partiendo del circuito equivalente aproximado de un transformador monofásico.
   • Estudio de la regulación de la tensión de un transformador monofásico para cualquier factor de potencia y carga distinta de la nominal.
   • Regulación de la tensión a partir del circuito equivalente.

2. Rendimiento y Factor de Potencia

   • Explicar razonadamente cómo varía el rendimiento de un transformador monofásico al variar el factor de potencia, suponiendo el índice de carga constante.
   • Estudio del rendimiento de un transformador para un factor de potencia constante y un índice de carga variable.
   • Estudio del rendimiento de los transformadores.
   • Estudio de la influencia del factor de potencia en la regulación de tensión de un transformador.

3. Acoplamiento en Paralelo de Transformadores

   • Posibilidad de acoplamiento en paralelo de dos transformadores trifásicos con índices horarios distintos.
   • Estudio analítico del acoplamiento en paralelo de dos transformadores monofásicos con diferentes fuerzas electromotrices (f.e.m.) y diferentes impedancias, pero con una fuente de alimentación común en los primarios.
   • Explicar qué sucede al acoplar dos transformadores monofásicos en paralelo si estos tienen la misma tensión de cortocircuito pero diferente factor de potencia.
   • Condiciones para el acoplamiento en paralelo de transformadores trifásicos.
   • Estudio del acoplamiento en paralelo de dos transformadores trifásicos.

4. Transformación y Configuraciones Trifásicas

   • Estudio de la transformación trifásica a partir de un banco de dos transformadores monofásicos.
   • Estudio del transformador trifásico con una carga monofásica entre fase y neutro.
   • Estudio de la transformación en delta invertida de un sistema trifásico a uno monofásico.
   • Estudio del transformador trifásico con conexión λ-λ (estrella-estrella) y una carga asimétrica.
   • Estudio del comportamiento de un transformador YZ (estrella-zig-zag) con carga: a) entre fase y neutro; b) entre fase y fase.
   • Demostrar cómo se puede transformar un sistema bifásico en otro trifásico con dos transformadores monofásicos.
   • ¿Cómo se puede lograr una transformación trifásica utilizando solo dos transformadores monofásicos?

5. Funcionamiento Real y Fenómenos Internos

   • Estudio del funcionamiento de un transformador real, teniendo en cuenta la resistencia de los devanados, las dispersiones del flujo y las corrientes de excitación.
   • Factores que determinan el flujo de transferencia.
   • Estudio del efecto de la dispersión del flujo en un transformador.
   • ¿Qué es el flujo de dispersión de un transformador y por qué se representa como una reactancia en el circuito equivalente?

6. Cálculo y Ensayos

   • Cálculo de la caída de tensión para una carga distinta de la nominal y con factor de potencia cualquiera.
   • Explicar por qué razón en el ensayo en vacío de un transformador solo se consideran las pérdidas por excitación y en el cortocircuito esencialmente las pérdidas por efecto Joule.