”DEPARTAMENTO DE ELECTRICA Y

ELECTRONICA”

manera ecuanime

EL AUTOTRANSFORMADOR

MAQUINAS ELECTRICAS

1 de mayo de 2013

NOMBRE:

Fabricio Guaman.

Segundo Parcial, Marzo 2013 - Agosto 2013

Fabricio Guaman

ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO

AutoTransformador

Indice

1. INTRODUCCION 2

2. EL AUTOTRANSFORMADOR 2

3. OPERACION Y FUNCIONAMIENTO 3

4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 5

5. BIBLIOGRAFIA 5

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Fabricio Guaman

ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO

AutoTransformador

1. INTRODUCCION

En algunas ocasiones es deseable cambiar los niveles de voltaje unicamente en una pe-quena cantidad. Por ejemplo, puede necesitarse cambiar el voltaje de 110 a 120V o de 13,2a 13,8kV. Estos pequenos incrementos pueden ser necesarios debido a las caıdas de voltajeque ocurren en sistemas de potencia alejados de los generadores. En estas circunstancias,es demasiado costoso elaborar un transformador con dos devanados completos indepen-dientes dimensionados para casi el mismo voltaje. En su lugar, se utiliza un transformadorespecial llamado autotransformador.

2. EL AUTOTRANSFORMADOR

El autotransformador es una maquina que funciona como un transformador comun,el autotransformador se caracteriza por su construccion ya que este tiene un solo bobinado.

En un autotransformador, la porcion comun del devanado unico actua como partetanto del devanado ”primariocomo del ”secundario”. La porcion restante del devanadorecibe el nombre de ”devanado serie 2es la que proporciona la diferencia de tension entreambos circuitos, mediante la adicion en serie con la tension del devanado comun.

Figura 1: AutoTransformador Elevador Figura 2: Autotransformador Reductor

En la figura 1 se muestra un diagrama de un auototransformador elevador. El primerdevanado se muestra conectado en forma aditiva al segundo. Ahora, al relacion entre elvoltaje del devanado primario y el voltaje del devanado secundario esta dado por la rela-cion de vueltas del transformador. Sin embargo, en la salida del transformador, el voltajecompleto es la suma del voltaje en el primer devanado y el voltaje en el segundo devanado.

La figura 2 muestra el diagrama de un autotransformador reductor. Aquı, el voltajede entrada es la suma de los voltajes de los devanados serie y comun, mientras que elvoltaje de salida es justamente el voltaje del devanado comun.

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AutoTransformador

3. OPERACION Y FUNCIONAMIENTO

En un transformador las definiciones de primario y secundario son:

Figura 3: Construccion de un autotransformador a partir de un transformador

V1 : Tension en el devanado primario

i1 : Corriente en el devanado primario

V2 : Tension en el devanado secundario

i2 : Corriente en el devanado secundario

Al conectarlo como autotransformador, hay que redefinir primario y secundario como:

Figura 4: Esquema de conexion de un autotransformador

VH : Tension en el primario (devanado serie + comun)

VX : Tension en el secundario (devanado comun)

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AutoTransformador

iH : Corriente en el primario (devanado serie + comun)

iX : Corriente en el secundario (devanado comun)

Comparando ambas posibilidades de conexion, se observa que se cumplen las siguientesrelaciones:

VH = V1 + V2

VX = V2

iH = i1

iX = i1 + i2

Pero:

V1 =

(N1

N2

)� V2

VH =

(N1

N2

+ 1

)� V2

VH =

(N1 + N2

N2

)� VX

Despreciando la rama en paralelo:

iH = i1

VX = iH + i2 =

(N1

N2

+ 1

)iH =

(N2

N1 + N2

)� iX

Con respecto a la potencia, para el transformador se cumple que:

S = V1 � i1 −→ S = V2 � i2

La potencia al conectarlo como autotransformador es:

Sa = VH � iH −→ Sa = VX � iX

Si se sustituyen los valores y se agrupa correctamente, se obtiene:

Sa =

(N2

N1

+ 1

)� S

Por lo tanto, al conectar un transformador como autotransformador, este aumenta sucapacidad para transferir potencia en una proporcion determinada por la relacion detransformacion de la conexion como transformador. La implicacion directa de esta deduc-cion matematica es que para transferir la misma cantidad de potencia entre dos circuitos,un autotransformador es de menor tamano que un transformador equivalente.

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AutoTransformador

4. BIBLIOGRAFIA

Referencias

[1] - Anonimo, AutoTransformador, [en red]: Disponible en: http://es.wikipedia.

org/wiki/Autotransformador [Consulta: 01 de mayo de 2013].

[2] - Pillco Javier, AutoTransformadores, [en red]: Disponible en: http:

//www.monografias.com/trabajos93/los-autotransformadores/

los-autotransformadores.shtml [Consulta: 01 de mayo de 2013].

[3] - Jara Pedro, AutoTransformadores, [en red]: Disponible en: http://www.

monografias.com/trabajos93/autotransformadores/autotransformadores.

shtml [Consulta: 01 de mayo de 2013].

[4] Stephen J. Chapman, Maquinas Electricas, tercera edicion, Caracas, Venezuela, 2000.

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