Diagrama fasorial a plena carga

Tomando en consideración las condiciones indicadas en el párrafo anterior, se supone que si en las terminales del devanado secundario se conecta un vóltmetro, un ampérmetro y un wattmetro, se pueden hacer mediciones del voltaje secundario V2, la corriente de carga.

I2 y también calcular el factor de potencia de la carga. Si se designa por Ø 2 este factor de potencia y se considera como atrasado, tomando como referencia el voltaje V2 se tiene el diagrama para las relaciones de carga

Diagrama fasorial
Como se ha mencionado antes, si se tiene una caída de voltaje debido a la resistencia y reactancia del devanado secundario, el voltaje inducido en el devanado secundario es entonces:

E2 = V2 +I2 (R2+0X2)

En la figura siguiente se muestra E2, estando I2R2 en fase con la corriente y la caída de voltaje I2X2 adelante 90o de la corriente I2
Caidas
Cuando se revisó en el párrafo anterior el circuito equivalente del transformador de relación de transformación 1:1, la corriente primaria. Alimentada para neutralizar el efecto o de la corriente de carga, es exactamente igual y opuesta a esta, es decir I1 está 180 defasada con respecto a I2.

El está inducido por el flujo mutuoØM que también induce E2. Los dos voltajes inducidos están en fase y si se dibuja E1 a 180° con respecto a E 2. Se tienen las condiciones del diagrama siguiente.
FEM

Al voltaje aplicado V1 se le oponen dos voltajes, que son el voltaje inducido debido al flujo mutuo y las caídas de-voltaje por resistencia y reactancia del propio devanado, esto se puede expresar como:

V1 = – El + I1 (R1+0X1)

Si se agrega la caída de voltaje resistiva en fase. Son la corriente primaria y la caída de voltaje reactiva 90° adelante del voltaje inducido el para obtener el voltaje aplicado V1, como se muestra en el diagrama vectorial en donde Ø1 representa el factor de potencia del primario, se tiene el diagrama fasorial del transformador operando a plena carga.

Diagrama fasorial 1

De acuerdo al diagrama fasorial anterior desde el punto de vista del voltaje aplicado en el devanado primario, V1 se pueden ver nuevamente las dos caldas de voltaje sucesivas, una en cada devanado, para obtener el voltaje terminal con la carga V2.

Si se supone que se gira el lado primario del diagrama fasorial, hacia el lado secundario, y nuevamente se considera que la relación de transformación es 1:1, el diagrama fasorial tiene una simplificación considerable como se muestra en la figura siguiente y de esta forma se obtiene el diagrama fasorial del “circuito equivalente serie del transformador”.

Diagrama fasorial simplificado

Fuente: Apuntes de Maquinaria y automatización de la Unideg

Publicado en Maquinaria y Automatización

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