trabajo academico segundo año ingenieria industrial

3. Se denomina transformador a un dispositivo
eléctrico que permite aumentar o disminuir
la tensión en un circuito eléctrico de
corriente alterna, manteniendo la potencia.

4.  El transformador es un dispositivo que convierte la energía
eléctrica alterna en un cierto nivel de tensión, basándose
en el fenómeno de la inducción electromagnética. Esta
construido por dos o mas bobinas de material, devanadas
sobre un núcleo cerrado de material ferro magnéticas,
pero aisladas entre si eléctricamente.

5.  El fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa el
funcionamiento del transformador fue descubierto por Michael Faraday en
1831.
 La primera "bobina de inducción" fue inventada por el sacerdote Nicholas
Joseph Callan en la Universidad de Maynooth en Irlanda en 1836.
 Entre la década de 1830 y la década de 1870, los esfuerzos para construir
mejores bobinas de inducción, en su mayoría por ensayo y error, reveló
lentamente los principios básicos de los transformadores.
 En 1876, el ingeniero ruso Pavel Yablochkov inventó un sistema de
iluminación basado en un conjunto de bobinas de inducción en el cual el
bobinado primario se conectaba a una fuente de corriente alterna y los
devanados secundarios podían conectarse a varias lámparas de arco.
 En 1878, los ingenieros de la empresa Ganz en Hungría asignaron parte de
sus recursos de ingeniería para la fabricación de aparatos de iluminación
eléctrica para Austria y Hungría.
 En 1882, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs expusieron por primera vez un
dispositivo con un núcleo de hierro llamado "generador secundario" en
Londres, luego vendieron la idea a la compañía
estadounidense Westinghouse Electric. También este sistema fue expuesto
en Turín, Italia en 1884, donde fue adoptado para el sistema de alumbrado
eléctrico.

6.  El nacimiento del primer transformador
 Entre 1884 y 1885, los ingenieros húngaros Zipernowsky,
Bláthy y Deri de la compañía Ganz crearon en Budapest el
modelo “ZBD” de transformador de corriente alterna, basado
en un diseño de Gaulard y Gibbs (Gaulard y Gibbs sólo
diseñaron un modelo de núcleo abierto). Descubrieron la
fórmula matemática de los transformadores:
 Donde: (Vs) es la tensión en el secundario y (Ns) es el número
de espiras en el secundario, (Vp) y (Np) se corresponden al
primario.
 Su solicitud de patente hizo el primer uso de la palabra
"transformador", una palabra que había sido acuñada por
Bláthy Ottó.
 En 1885, George Westinghouse compro las patentes del ZBD
y las de Gaulard y Gibbs. Él le encomendó a William Stanley la
construcción de un transformador de tipo ZBD para uso
comercial.

7. Transformadores de potencia :
Se utilizan para la subtransmicion y transformación de energía
eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en
subestaciones transformadoras, centrales de generación y en
grandes estaciones.

8.  Se denomina transformador de distribución generalmente a los
transformadores de potencias iguales o inferiores a 50KVA y de
tensiones iguales o inferiores 67000 V. Tanto monofásicos
como trifásicos. la mayoría están proyectados para el montaje
sobre postes. Algunos superiores a 18KV están diseñados para
montaje en estaciones.
 Se pueden utilizar en intemperie o en interior para la
distribución de energía eléctrica en media tensión. Su mayor
aplicación en:
 zonas urbanas, industrias, grandes centros comerciales.

9.  Casi todos los sistemas
importantes de generación y
distribución de potencia del
mundo son, hoy en día,
sistemas de corriente alterna
trifásicos. Puesto que los
sistemas trifásicos
desempeñan un papel tan
importante en la vida
moderna, es necesario
entender la forma como los
transformadores se utilizan
en ella.

10. ◦ Tomando tres transformadores monofásicos y
conectándolos en un grupo trifásico.
◦ Haciendo un transformador trifásico que consiste
en tres juegos de devanados enrollados sobre un
núcleo común

11.  Se utilizan en interiores para distribución de energía eléctrica
en media tensión, en lugares donde los espacios son
reducidos y los requerimientos de seguridad son necesarios,
en caso de un incendio no tiene ninguna consecuencia como
la utilización de transformadores refrigerados en aceite.
 Grandes edificios, hospitales, industrias y grandes centros
comerciales.

12.  Se utilizan en intemperie para la distribución de media
tensión. Utilizables también en espacios reducidos y en
lugares donde hay una intensiva actividad eléctrica.
 Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería,
explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda
actividad que requiera la utilización de energía eléctrica.

13.  Están diseñados para la instalación mono poste en redes
eléctricas suburbanas mono filares, bifilares y trifilares de
7.6, 13.2, y 15 KV.
 En redes trifilares se puede usar un transformador trifásico o
en su defecto 3 monofásicos.

14.  Es un transformador de construcción adecuada para ser
instalado en cámaras de cualquier nivel, puede ser utilizado
donde hay la posibilidad de inmersión de cualquier
naturaleza.

15.  APLICACIONES
El transformador incorpora componentes para protección del sistema
de distribución contra sobrecargas, corto-circuitos en la red
secundaria y fallas internas en el transformador, para esto pose
fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión, montados
internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y disyuntor de
baja tensión. Para protección contra sobretensiones el transformador
está provisto de dispositivo para fijación de pararrayos externos en el
tanque.

16.  Los transformadores para tubos
luminiscentes, para suministrar
energía a anuncios de neón o de
otros gases, se fabrican en
tamaños que comprenden desde
los 50 a los 1650 VA. Las gamas
de tensiones en el secundario
están comprendidas entre 2 000
y 15 000 V. La tensión depende
de la longitud del tubo que
forma el circuito; es decir,
cuanto mayor sea la longitud del
tubo, mayor tensión se necesita.
La corriente suministrada por los
transformadores está
comprendida entre 18 y 120 mA.

17.  Los autotransformadores se
usan normalmente para conectar
dos sistemas de transmisión de
tensiones diferentes,
frecuentemente con un
devanado terciario en triángulo.
De manera parecida, los
autotransformadores son
adecuados como
transformadores elevadores de
centrales cuando sé desea
alimentar dos sistemas de
transporte diferentes. En este
caso el devanado terciario en
triángulo es un devanado de
plena capacidad conectado al
generador y los dos sistemas de
transporte se conectan al
devanado, autotransformador. El
autotransformador no sólo
presenta menores pérdidas que
el transformador normal, sino
que su menor tamaño y peso
permiten el transporte de
potencias superiores.

18.  Es un transformador devanado
especialmente, con un primario
de alto voltaje y un secundario
de baja tensión. Tiene una
potencia nominal muy baja y su
único objetivo es suministrar una
muestra de voltaje del sistema
de potencia, para que se mida
con instrumentos incorporados.
 Además, puesto que el objetivo
principal es el muestreo de
voltaje deberá ser
particularmente preciso como
para no distorsionar los valores
verdaderos. Se pueden conseguir
transformadores de potencial de
varios niveles de precisión,
dependiendo de que tan precisas
deban ser sus lecturas, para cada
aplicación especial.

19.  Los transformadores
especiales de aplicación
general son transformadores
de distribución de tipo seco
que generalmente se usan
con los primarios conectados
a los circuitos de distribución
de baja tensión, para
alimentar cargas de
alumbrado y pequeñas
cargas a tensiones todavía
más bajas. Existen
transformadores para
tensiones del primario de,
120, 240, 480 y 600 V, con
potencias nominales
comprendidas entre 25 VA y
500 kVA, a 60 Hz.

20.  Transformador de corriente
típico de laboratorio
 Los transformadores para ensayos,
usados para realizar pruebas de
tensiones elevadas a baja frecuencia,
han sido desarrollados para
tensiones superiores, para hacer
posible el estudio de aplicaciones de
tensiones de transporte cada vez
mayores. A menudo se necesitan
tensiones de 1 500 000 o más volts.
Se han construido unidades para
1000 KV respecto a tierra, pero
normalmente resulta más económico
obtener tales tensiones conectando
dos o más unidades en «cascada» o
en «cadena». Los transformadores
para ensayo, normalmente están
proyectados para aplicaciones de
corta duración. Sin embargo, para
aplicaciones especiales, puede
requerirse una potencia de varios
miles de kVA y el tiempo de
aplicación puede ser continuo

21.  Transformador de corriente
típico de laboratorio
 Transformador trifásico de
laboratorio

22.  Transformador monofásico
de laboratorio
 Transformador trifásico
interior