Tipos de Pérdidas en un Transformador

<p>Hay varios tipos de p√©rdidas en el transformador, como p√©rdidas de hierro, p√©rdidas de cobre, p√©rdidas por hist√©resis, p√©rdidas por corrientes de Foucault, p√©rdidas por dispersi√≥n y p√©rdidas diel√©ctricas. Las p√©rdidas por hist√©resis se producen por la variaci√≥n de la magnetizaci√≥n en el n√ļcleo del transformador y las p√©rdidas en el cobre se producen por la resistencia del devanado del transformador.

Los distintos tipos de pérdidas se explican a continuación en detalle.

    tipos-de-perdidas-en-transformadorTipos de Pérdidas en el Transformador

    Índice de contenidos

    Pérdidas de hierro

    Las p√©rdidas de hierro son causadas por el flujo alterno en el n√ļcleo del transformador, ya que esta p√©rdida ocurre en el n√ļcleo, tambi√©n se conoce como P√©rdida de n√ļcleo. La p√©rdida de hierro se divide adem√°s en hist√©resis y p√©rdida por corrientes de Foucault.

    Pérdida de histéresis

    El n√ļcleo del transformador est√° sujeto a una fuerza de magnetizaci√≥n alterna y, para cada ciclo de fem, se traza un bucle de hist√©resis. La potencia se disipa en forma de calor conocida como p√©rdida por hist√©resis y dada por la ecuaci√≥n que se muestra a continuaci√≥n:
    transformador-pérdidas-eq1

    Donde

    • K»† es una constante de proporcionalidad que depende del volumen y la calidad del material del n√ļcleo utilizado en el transformador,
    • f es la frecuencia de suministro,
    • Bmax es el valor m√°ximo o pico de la densidad de flujo.

    Las p√©rdidas de hierro o del n√ļcleo se pueden minimizar utilizando material de acero al silicio para la construcci√≥n del n√ļcleo del transformador.

    Pérdida de corrientes de Foucault

    Cuando el flujo se vincula con un circuito cerrado, se induce una fem en el circuito y la corriente fluye, el valor de la corriente depende de la cantidad de fem alrededor del circuito y la resistencia del circuito.

    Dado que el n√ļcleo est√° hecho de material conductor, estos campos electromagn√©ticos hacen circular corrientes dentro del cuerpo del material. Estas corrientes circulantes se llaman corrientes de Foucault. Ocurrir√°n cuando el conductor experimente un campo magn√©tico cambiante. Como estas corrientes no son responsables de realizar ning√ļn trabajo √ļtil, y producen una p√©rdida (p√©rdida I2R) en el material magn√©tico conocida como P√©rdida de corrientes de Foucault.
    La p√©rdida por corrientes de Foucault se minimiza al hacer el n√ļcleo con l√°minas delgadas.

    La ecuación de la pérdida por corrientes de Foucault se da como:
    eddy-current-eq

    Donde,

    • Ke ‚Äď coeficiente de corriente de Foucault. Su valor depende de la naturaleza del material magn√©tico como el volumen y la resistividad del material del n√ļcleo, el espesor de las laminaciones
    • Bm ‚Äď valor m√°ximo de la densidad de flujo en wb/m2
    • T ‚Äď espesor de laminaci√≥n en metros
    • F ‚Äď frecuencia de inversi√≥n del campo magn√©tico en Hz
    • V ‚Äď el volumen de material magn√©tico en m3

    Pérdida de cobre o pérdida óhmica

    Estas pérdidas ocurren debido a la resistencia óhmica de los devanados del transformador. Si I1 e I2 son la corriente primaria y secundaria. R1 y R2 son la resistencia del devanado primario y secundario, entonces las pérdidas de cobre que ocurren en el devanado primario y secundario serán I12R1 e I22R2 respectivamente.

    Por lo tanto, las pérdidas totales de cobre serán
    transformador-pérdidas-eq3Estas pérdidas variaban de acuerdo a la carga y conocidas por lo que también se conocen como pérdidas variables. Las pérdidas de cobre varían con el cuadrado de la corriente de carga.

    Pérdida perdida

    La aparici√≥n de estas p√©rdidas por dispersi√≥n se debe a la presencia de un campo de fuga. El porcentaje de estas p√©rdidas es muy peque√Īo en comparaci√≥n con las p√©rdidas de hierro y cobre, por lo que pueden despreciarse.

    Pérdida dieléctrica

    La p√©rdida diel√©ctrica ocurre en el material aislante del transformador que est√° en el aceite del transformador, o en los aislamientos s√≥lidos. Cuando el aceite se deteriora o el aislamiento s√≥lido se da√Īa, o su calidad disminuye, y por lo tanto, la eficiencia del transformador se ve afectada.

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