Autotransformador

Autotransformador

El autotransformador es un transformador donde una parte del devanado es común tanto al primario como al secundario.

El principio de funcionamiento es el mismo que el de el transformador común, entonces la relación de transformación entre las tensiones y las corrientes y el número de vueltas se mantiene.

Las corrientes primaria y secundaria están en oposición y la corriente total que circula por las espiras en común es igual a la diferencia de la corriente del devanado de baja tensión y el devanado de alta tensión.

Para que un autotransformador funcione adecuadamente, los dos devanados deben tener el mismo sentido de bobinado.

• Autotransformador reductor

- Si se aplica una tensión alterna entre los puntos A y B, y se mide la tensión de salida entre los puntos C y D, se dice que el autotransformador es reductor de tensión.

relación de vueltas Ns / Np < 1

• Autotransformador elevador

- Si se aplica una tensión alterna entre los puntos C y D, y se mide la tensión de salida entre los puntos A y B, se dice que el autotransformador es elevador de tensión.

relación de vueltas Ns / Np > 1

Los autotransformadores tienen la ventaja sobre los transformadores comunes, de un peso y costo menor. En lugar de tener un bobinado de alta tensión de N1 espiras, se debe preveer, para el bobinado de baja tensión, con un número N2 de espiras, un número de espiras adicional de N1 - N2.

También hay que tomar en cuenta que el conductor de la sección común del bobinado, debe de tener una sección de cobre en función de la diferencia de corrientes entre baja y alta tensión.

Otra ventaja es la de no necesitar aislamiento entre los bobinados primario y secundario. Sin embargo esto trae la desventaja de que el bobinado primario no es independiente del secundario.

Esto causa peligro para una persona, pues entre tierra y el hilo común del secundario y el primario, existe la tensión del primario.

Conexión De Scott: Transformaciones De 3 A 2 Fases O De 2 A 3 Fases.

Cualquier sistema polifásico se puede transformar, empleando combinaciones o transformaciones adecuadas, a otro sistema polifásico.

Dado un suministro trifásico, es posible obtener cualquier sistema polifásico, desde con dos fase con 24 fases o más.

Tipos de transformadores trifásicos que se pueden conectar en paralelo .

Columna A.

(Desplazamiento de fase=0º) Columna b

(Desplazamiento de fase=30º)

Y-Y

A-A

T-T

V-V A-Y

Y-A

El diagrama fasorial que muestra los voltajes de fase que se induce en los secundarios de los transformadores T-T, sugiere que hay una relación de cuadratura entre los dos factores. Es la misma relación que existe en el sistema de 2 y 3, ambas transformaciones se lleva a cabo empleando la llamada conexión scott.

Al igual que la conexión T-T, se necesita dos transformadores con salidas especiales. El transformador principal que se muestra en la figura siguiente. Tiene el primario con una salida al centro, o bien dos devanados iguales conectados en series. El transformador de desenredo tiene una capacidad de voltaje a V3/2. o sea 0.866. del voltaje nominal del transformador principal. Los secundarios de ambos transformadores tienen iguales voltajes nominales y pueden tener salidas centrales, solo para cuatro fases, como se muestra en la figura siguiente.

La conexión Scott T es una manera de obtener dos fases separadas 90º a partir de un suministro de potencia trifásica .En los comienzos de la transmisión de potencia de CA los sistemas de potencia bifásicos y trifásicos eran muy comunes .Puesto que por aquellas épocas era necesariamente rutinario conectar sistemas de potencia bifásicos con sistemas de potencia trifásicos .Con este propósito apareció la denominada conexión Scott T.

Hoy en día la potencia bifásica está limitada a aplicaciones de control, pero aun se usa la Scott para producir la potencia necesaria para operarla.

La conexión Scott consta de dos transformadores monofásicos con idéntica capacidad .Uno tiene una toma en su devanado primario a 86.5% de su voltaje a plena carga .Están conectados como se indica:

Fig 12 Diagrama de cableado

La toma del 86.5% del transformador está conectada a la toma central del transformador T1 . Los voltajes aplicados al devanado primario se muestran así:

Fig 12 Voltajes de entrada trifásicos

Y los voltajes resultantes aplicados a los primarios de los dos transformadores se muestran en la siguiente figura

Fig 12 Voltajes en los devanados primarios del transformador

Debido a que estos voltajes se encuentran desfasados 90º , ocasionan un salida bifásica :

Esta conexión también permite convertir bifásica en trifásica , pero debido a que hay muy pocos generadores en uso , no se hace comúnmente

Conexión T trifásica

La conexión Scott-T utiliza dos transformadores para convertir potencia trifásica en potencia bifásica con un nivel diferente de voltaje. Mediante un sencilla modificación de esta conexión, los mismos dos transformadores pueden convertir potencia trifásica en potencia trifásica con otro nivel de voltaje .A continuación se muestra :

Fig 12 Diagrama de cableado conexión T

En este caso, tanto el devanado primario como el secundario del transformador T2 , TIENE UNA TOMA Al 86.66% y las tomas están conectados a las tomas centrales de los devanados correspondientes del transformador T1 .En esta conexión a T1 se le llama transformador principal y a T2 transformador de conexión en t

Al igual que en la Scott T, el voltaje de entrada trifásico produce dos voltajes desfasados por 90º en los devanados primarios de los transformadores .Estos voltajes primarios producen voltajes secundarios que también están desplazados en 90º. A diferencia de la Scott T los voltajes secundarios se vuelven a combinar en una salida trifásica.

Una de las mayores ventajas de la conexión T trifásica sobre las otras conexiones trifásicas de dos transformadores (la delta abierta y la ye delta abierta) es que se pueden conectar un neutro tanto al lado primario como al lado secundario del banco de transformadores.

Esta conexión se utiliza en la distribución trifásicos autónomos, puestos que sus costos de producción son menores que los de un banco de distribución trifásicos completos.

Debido a que las partes más bajas de los devanados del transformador de conexión en T no se usan ni en lado primario ni en lado secundario. Se pueden quitar sin alterar los resultados de salida.

Fig 12 Voltajes de entrada trifásica y voltajes

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