Preguntas y Respuestas en Máquinas Eléctricas

[1] ¿Qué es un transformador ideal?

El transformador ideal debería tener las siguientes propiedades:

1. no tiene perdidas
2. Sus devanados tienen resistencia cero.
3. Debe tener cero flujo de fuga (100% de flujo producido por los enlaces primarios con el secundario)
4. La permeabilidad del núcleo es tan alta que se requiere una corriente insignificante para establecer el flujo en él.

[2] ¿Por qué los transformadores están clasificados en KVA en lugar de KW?

• La pérdida de cobre (yo²R) en el transformador depende de la corriente que pasa por el devanado.
• La pérdida de hierro o la pérdida del núcleo del transformador depende del voltaje ya que la frecuencia de operación es constante.
• Ninguna de estas pérdidas depende del factor de potencia (cos Φ) de la carga.
• Entonces, las pérdidas deciden el aumento de temperatura y, por tanto, la clasificación del transformador.
• Como las pérdidas dependen únicamente de V e I, la clasificación del transformador se especifica como el producto
  de estos dos parámetros (V x I).
• Por tanto, la potencia del transformador está en KVA y no en KW.

[3] ¿Cuáles son las diversas pérdidas que se producen en el transformador?

1. Pérdidas por histéresis
2. Pérdidas por corrientes de Foucault
3. Pérdidas de cobre

[4] ¿Por qué la eficiencia de los transformadores es mayor que la de otras máquinas rotativas?

• No hay partes móviles en el transformador.
• Por lo tanto, la fricción y las pérdidas mecánicas están ausentes en el transformador.
• Por tanto, la eficiencia del transformador es mayor que la de otras máquinas rotativas.

[5] ¿Cómo se puede reducir la pérdida por corrientes parásitas?

• Al utilizar la construcción laminada, se puede reducir la pérdida por corrientes parásitas.
• El camino de las corrientes parásitas se interrumpe debido a las láminas aislantes que se mantienen entre las laminaciones.
• Esto evita el flujo de corrientes parásitas a través del núcleo y reduce las pérdidas por corrientes parásitas.

[6] ¿Cómo se producen los trineos en el aceite de transformador?

• Mientras se calienta, si el aceite se expone al oxígeno, se produce la reacción.
• Debido a esto, se forman en el petróleo grandes depósitos de material oscuro y pesado.
• Se le conoce como trineo de petróleo.
• Estos depósitos pueden obstruir los conductos de refrigeración.
• El trineo se produce debido a la descomposición del petróleo con el uso prolongado y continuo.

[7] ¿Cuáles son las propiedades del aceite utilizado en el transformador?

El aceite utilizado en el transformador debe tener las siguientes propiedades

1. Buen conductor del calor
2. Alto coeficiente de expansión de volumen.
3. Alta resistencia aislante
4. Libre de impurezas como álcalis, azufre, etc.
5. Libre de contenido de humedad

[8] ¿Definir regulación de voltaje del transformador?

La regulación se define como un cambio en la magnitud del voltaje del terminal secundario, cuando la carga completa, es decir, la carga nominal del factor de potencia especificado suministrada al voltaje nominal se reduce a sin carga, con el voltaje primario mantenido constante expresado como el porcentaje del voltaje nominal del terminal. .

[9] Definir inductancia de fuga

La inductancia proporcionada por el devanado debido al flujo de fuga asociado con él se llama inductancia de fuga. Es la relación entre los enlaces de flujo de fuga con el devanado y la corriente que pasa a través del devanado.

[10] ¿Qué se entiende por flujo de fuga?

Parte del flujo primario y del flujo secundario completan el camino a través del aire y se vinculan únicamente con las uniones respetadas. Este flujo se conoce como flujo de fuga. Estos flujos se vinculan únicamente con los devanados respectivos y no con ambos devanados.

[11] ¿Qué material se utiliza en el núcleo del transformador?

Para la construcción del núcleo se utilizan laminaciones de acero al silicio de alta calidad.

[12] ¿Qué sucede si se aplica suministro de CC al transformador?

• Si se proporciona suministro de CC al transformador, la corriente no cambiará debido al suministro constante.
• Por tanto, la inducción mutua no es posible y, por tanto, el transformador no funcionará.
• La resistencia del devanado primario es muy pequeña.
• Para el suministro de CC, la reactancia inductiva del devanado primario es cero.
• Por lo tanto, el primario consumirá una corriente muy alta para el suministro de CC, lo que generará calor adicional y, por lo tanto, dañará el transformador.
• Por lo tanto, el suministro de CC no debe aplicarse al transformador.

[13] ¿Cuál es la aplicación del circuito equivalente de un transformador monofásico?

El circuito equivalente es el modelo eléctrico del transformador. Una vez que se obtienen los parámetros del circuito equivalente, se puede obtener la regulación y eficiencia del transformador en cualquier factor de potencia y condiciones de carga sin cargar realmente el transformador.

[14] ¿Qué es la velocidad sincrónica?

Para máquinas síncronas existe una relación fija entre el número de polos P, la frecuencia f y la velocidad de la máquina. La velocidad de la máquina síncrona para el número dado de polos y la frecuencia nominal se llama velocidad síncrona (Ns).

La expresión para la velocidad síncrona es

Ns = 120f/P

f = frecuencia
P = Nº de polos de la máquina

[15] ¿Qué se entiende por par? o ¿Definir par?

Una fuerza de giro o torsión alrededor de un eje se define como par.

[16] ¿Cómo podemos reducir la pérdida por corrientes parásitas en la máquina eléctrica?

• Al utilizar una construcción de núcleo laminado, se puede reducir la pérdida por corrientes parásitas.
• El núcleo laminado divide el núcleo de hierro sólido en finas laminaciones.
• El camino de las corrientes parásitas se interrumpe debido a las láminas de material aislante entre las laminaciones.
• De este modo se pueden minimizar las corrientes parásitas y las pérdidas generadas por ellas.

[17] En los generadores de CC, el devanado de campo en serie tiene baja resistencia mientras que el devanado de campo en derivación tiene alta resistencia. ¿Por qué?

• El devanado de campo en serie siempre está conectado en serie con la armadura.
• Por lo tanto, tiene que transportar la corriente de armadura que la carga decide directamente.
• Por lo tanto, la corriente que pasa por el devanado de campo en serie es de alto nivel.
• La caída de voltaje a través del devanado de campo en serie se suma a la caída de voltaje a través del devanado de la armadura mientras se determina la fuerza contraelectromotriz. Esta caída de tensión debe ser muy pequeña.
• Por lo tanto, como la corriente a través del devanado de campo en serie es alta, para mantener la caída de voltaje a través de él en un valor pequeño, su resistencia es muy baja.
• El devanado de campo en derivación está conectado directamente a través del voltaje de suministro nominal, por lo que para limitar la corriente a través de él, la resistencia es muy alta.

[18] ¿Explica el principio del transformador?

El transformador funciona según el principio de inducción mutua.

Inducción mutua:

Cuando dos bobinas están acopladas inductivamente y si la corriente en una bobina cambia uniformemente, entonces se induce una fem en la otra bobina. Cuando el camino está cerrado en la segunda bobina, la fem inducida puede conducir una corriente sobre ella.

[19] ¿Qué es el transformador?

El transformador es un aparato estático mediante el cual se transforma una energía eléctrica de un circuito de corriente alterna a otro con el cambio deseado de voltaje y corriente sin ningún cambio en la frecuencia.