Resolución de Problemas Fundamentales de Transformadores Eléctricos y Circuitos Equivalentes

1.Un transformador ideal tiene una U1n = 230 V y una relación de transformación rt = 19,17. Si el primario tiene 900 espiras y la frecuencia de trabajo es de 50 Hz, calcula: a) La f.E.M. Inducida en el secundario y el número de espiras que debe tener el bobinado secundario. B) El flujo máximo en el núcleo. C) La potencia que consume en vacío. A) RT=E1/E2=U1/U2=N1/N2=E2*RT=U1->E2=U1/RT B) E1=4,44*N1*F*OMAX=E1/(4,44*N1*F C)PVACIO=U1*Io*COS=0POR IDEAL

2.Un transformador tiene N1 = 200 espiras y N2 = 20 espiras. Si conectamos al primario a una línea monofásica de 230 V y frecuencia de 50 Hz, si conectamos el secundario una carga resistiva de 50 Ω; calcula: a) La relación de transformación; b) Las f.E.M. Inducidas en el primario y en el secundario; c) La corriente por la carga; d) La potencia aparente entregada a la carga y la absorbida por el transformador. A)RT=N1/N2 B)E1=U1  E2=E1oU1/RT C) I2=U2/R

D) Sapa IN=U1*I1 SAPA OUT =U2*I2

3.Un transformador de 1000/230 V y 2 kVA de potencia aparente tiene conectada en el secundario una carga de 1200 W con un factor de potencia de 0,65. Determina si la potencia del transformador es suficiente para alimentar esta carga y, de serlo, calcula las corrientes por el secundario y el primario. S2=P2/COS=S2<S1 RT=U1/U2  I2=S2/U2   I1=I2/RT

4.Los datos de un transformador según su placa de carácterísticas.Se somete a un ensayo en vacío y se obtienen los resultados a) La relación de transformación; b) El factor de potencia; c) Los elementos del esquema equivalente en vacío. B)Po=Pfe Po=Io*U1*COS=cos=Po/(Io*U1) C) IFE=COS*Io  IM=Io*SEN RFE=U1/IFE  XN=U1/IM

5.El transformador del ejercicio anterior se somete a un ensayo en cortocircuito:Interpreta los resultados obtenidos y calcula los valores de los elementos del circuito equivalente en cortocircuito. Ucc%=UCC/U1*100 W1=PJN Zcc=UCC/IN1 COScc=PJN/(IN1*Vcc) Rcc=COScc*Zcc XLcc=SENcc*Zcc 6.ICC=U1/ZCC 7.Determina el valor máximo de la corriente por los bobinados en el caso de producirse un cortocircuito accidental en bornes del secundario I1n=S/U1n PAL 2= ICC=I1n*100/Ucc% PA 2=

8. Un transformador tiene las carácterísticas siguientes: 250 kVA; 30000/400V; PFE = 650 W; PJn = 3940 W. Determina el rendimiento a plena carga y a media carga considerando en los dos casos un factor de potencia de 0,85. C=I1/In Putil=C*S*COS  Pj=Cª2*PJm  PERDIDAS TOT=pFe+Pj  Nrara=Putil/Putil+Ptot