TRANSFERENCIA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

1. TRANSFERENCIA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA TRANSFERENCIA CONSUMO FUENTE Conducción: elemento físico conductor Inducción: no hay elemento conductor, transferencia por campo electromagnético Capacidad: desplazamiento de cargas entre placas de una estructura Desplazamiento partículas en gases: movimiento de partículas elementales en recipientes de baja presión.. TRANSFERENCIA

2. CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA 1 - CONVERSIÓN ELÉCTRICA - ELÉCTRICA PARTE 1(a) PARTE 2 (b) Entre dos partes activas ( 1 y 2) varían las FEM y las corrientes PARTE 1 (a) PARTE 2 (b) Se presentan tres casos en la conversión eléctrica - eléctrica

3. CASO 1: Varían sólo los módulos de E y de Isiendo invariables las otras magnitudes ; no varían Esta estructura es un TRANSFORMADOR basada en los principios del electromagnetismo CASO 2 Varían todas las magnitudes y puede realizarse una conversión parcial a energía mecánica + energía mecánica Esta estructura es una MÁQUINA ASINCRÓNICA basada en los principios del electromagnetismo CASO 3 Caso límite del CASO 2 cuando Luego la PARTE 1 es corriente alterna y la PARTE 2 corriente continua ; • Estas estructuras son • CONVERTIDOR ROTATIVO ( vías electromagnética) • RECTIFICADOR (Vía termoiónica o de estado sólido)

4. 2.-CONVERSIÓN ELÉCTRICA MECÁNICA Por medio de Máquinas rotativas 2.1- Conversión Eléctrica Mecánica: Motor 2.2.- Conversión Mecánica Eléctrica: Generador Las MÁQUINAS ROTATIVAS son estructuras fundadas en los principios del electromagnetismo y la transferencia energética puede ser en: - Forma conductiva o ambas a la vez - Forma inductiva

5. SOLENOIDE SOBRE UN CILINDRO DE HIERRO Líneas de flujo NÚCLEO Sentido saliente SOLENIDE Sentido entrante Distribución verdadera del flujo

6. Líneas de flujo NÚCLEO Sentido saliente SOLENOIDE Sentido entrante Distribución convencional del flujo

8. REACTOR (Estructura excitada desde una sola fuente) f.e.m inducida Valor máximo Valor eficaz Reactor sin pérdidas luego: no demanda energía de la red

9. TRANSFORMADOR (Estructura doblemente excitada)

10. COMPONENTES DE UN TRANSFORMADOR Cobre Conductores Aluminio Circuitos eléctricos Barniz, esmalte Papel, algodón, seda Partes activas Dieléctricos Plásticos Inorgánicos Etc. Circuito magnético Hierro al silicio (3-4%) Bastidor o soporte Partes pasivas Cuba de aceite Auxiliares

11. TIPO DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Acorazado A columnas

13. 15 kVA 75 kVA 120 kVA

14. 3000 kVA

15. 6000 kVA

16. TRANSFORMADOR IDEAL 1.- Permeabilidad magnética constante 2.- No hay pérdidas en el hierro (por histéresis y foucault) 3.- No hay flujo disperso 4.- Los solenoides sin resistencia

17. COLUMNA DE UN TRANSFORMADOR Núcleo magnético Bobinado primario Bobinado secundario Vista Ccrte de un ángulo

18. Transformador ideal que tiene el secundario en circuito abierto (en vacío) La fem generada en cualquier arrollamiento concatenado por el flujo es:

19. DIAGRAMA FASORIAL TRANSFORMADOR IDEAL EN VACÍO Transformador sin pérdidas luego: no demanda energía de la red

20. PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN EL TRANSFORMADOR Pérdidas por histéresis Pérdidas magnéticas (en el núcleo ferromagnético) Pérdidas por corrientes parásitas (Foucault) Pérdidas eléctricas (en el cobre)

22. DIAGRAMA FASORIAL TRANSFORMADOR REAL EN VACIO Corriente de magnetización o de excitación Adelanto de respecto de Avance histerético) =

23. FORMA DE ONDA DE LA CORRIENTE EN VACÍO

24. Transformador cargado

25. DIAGRAMA FASORIAL DEL TRANSFORMADOR EN CARGA

26. CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSFORMADORES V1n tensión primaria en carga V2n tensión secundaria en carga f frecuencia Características nominales I1n corriente primaria en carga nominal I2n corriente secundaria en carga nominal Cos φ factor de potencia secundario en carga S Potencia aparente secundaria, potencia normal en carga Regulación : V2 = f(I2 ; φ2) Características de funcionamiento Rendimiento:

27. RENDIMIENTO

28. PARALELO DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Transformadores gemelos Igualdad de relación de transformación Condiciones para el paralelo Polaridades coincidentes Repartición de la carga: la carga se reparte uniformemente entre los dos transformadores

29. PARALELO DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Transformadores disimiles Igualdad de relación de transformación Condiciones de paralelo Polaridades coincidentes Repartición de la carga: para que ambos alcancen el 100% de sus respectivas capacidades, debe cumplirse

30. PRINCIPIO DEL AUTOTRANSFORMADOR TRANSFORMADOR AUTOTRANSFORMADOR

31. AUTOTRANSFORMADOR 1.- Devanado serie 2.- Devanado común tensión superior de la potencia nominal tensión inferior de la potencia nominal La tensión del lado de baja tensión es la tensión del devanado común La tensión del lado de alta tensión es la suma vectorial de las tensiones Las relaciones entre tensiones inducidas es: Las corriente por los devanados es: Como están casi en concordancia de fase su módulo es:

32. TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS Banco de tres transformadores monofásicos

33. TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS TRANSFORMQDOR ÚNICO

34. TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS Grupos de conexiones elementales

35. TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS ESTRELLA ESTRELLA TRIÁNGULO TRIÁNGULO

36. TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS ESTRELLA TRIÁNGULO TRIÁNGULO ESTRELLA

37. TRANSFORMADOR SCOTT Transformación de una tensión trifásica en otra bifásica M Transformador “principal” Lado trifásico con punto medio O Lado bifásico: devanado único bb´ T Transformador “excitador”Un solo devanado a cada lado con una toma a la 0,866 espiras desde A en el lado trifásico. Lado bifásico devanado aa` ` A,B,C Fases del sistema trifásico N neutro del sistema trifásico aa´ y bb´ fases del sistema bifásico