PROBLEMARIO 1ª PARTE ECUACION GRAL DEL TRANSFORMADOR Ejercicio 1.Un transformador de 50 cps, tiene 2250 espiras en el primario y 250 espiras en el secundario, si el valor máximo del flujo mutuo es de 6 x 10 5 Maxwell; Determinar: a).- Los voltajes inducidos en los devanados primario y secundario; b).- La relación de transformación Ejercicio 2.Calcular las corrientes a plena carga en los devanados primario y secundario de un transformador monofásico de 5 KVAs . Si su tensiones de alimentación y salida son de 2400/240 Volts Ejercicio 3.Un transformador que opera a una frecuencia de 50 cps y tensiones de 13800/400 volts, tiene 6.5 volts por espira. Determinar a).- El número de espiras en los devanados primario y secundario. B).- El flujo en el núcleo Ejercicio 4.SE sabe que en un transformador de distribución se emplean densidades de corriente entre 1.1 y 2.5 Amp/ mm2. Calcular la sección de los conductores y el número de espiras en los devanados primario y secundario de un transformador tipo distribución de 100 KVAs monofásico de 13, 200/ 240 Volts; 50 cps; 10 volts por espira. Considere una densidad de 2.5 Amperes/ mm2 Ejercicio 5.Sabiendo que en un transformador de distribución se emplean densidades de corriente entre 1.1 y 2.5 ampers/mm2 , calcular la sección de los conductores y el número de espiras en los devanados primario y secundario de un transformador tipo distribución de 100 KVA monofásico 13 200, 240 volts; 50 cps, 10 volts / espira. Considere la densidad igual a 2.5 amperes/ mm2 Ejercicio 6.Un transformador de fuerza de 1000 KVAs, monofásico de 6600/ 440 volts, 50 cps; tiene 500 E en su devanado primario. Se sabe que las densidades de corriente para este tipo de transformadores (auto enfriado en aceite) varían entre 2.2 y 3.0 Amperes/mm2. Considerando que la densidad es de 2.8 Amperes mm2, Determinar: a).- El número de espiras en el devanado secundario; b).- La sección de los conductores en los devanados primario y secundario. Ejercicio 7.El devanado de alto voltaje de un transformador monofásico de 100 KVAs, 2300/ 550 volts, 50 cps, tiene 200 E de conductor de sección rectangular de 13.2 x 2.5 mm de cobre. Determinar a).- El número de espiras en devanado de bajo voltaje. b).- Las corrientes en los devanados de alto y bajo voltajes).-La densidad de corriente en el devanado de alto voltaje. d).- La sección del conductor del devanado de bajo voltaje, si se trabaja a la misma densidad de corriente que el devanado de alto voltaje. Ejercicio 8.Un transformador de 250 KVAs y 50 cps con 3 devanados; con 2300 volts en el devanado primario, los devanados secundarios son: uno de 600 Volts y el otro para 200 volts. El primario tiene 200 espiras y la potencia correspondiente a cada devanado del secundario es de 100 Kvas. Determinar: a).- El número de espiras en el secundario. B).- La corriente en cada devanado del secundario para factor de potencia unitario. C).- La corriente en cada devanado del secundario para factor de potencia de 0.8 en atraso. Ejercicio 9.Un transformador tiene 2 bobinas en su devanado primario de 2300 V, indique mediante un dibujo las 4 maneras posibles de conectar y determine en cada caso la relación de transformación del voltaje primario al secundario; Si el secundario tiene dos bobinas de 230 Volts. Ejercicio 10.La densidad del flujo magnético en el núcleo de un transformador reductor de 4.4 KVA 4400/440 v y 50 Hz, es de 0.8 teslas RMS. Si la FEM inducida por vuelta es de 10 volts a) 𝑁𝑝 𝑦 𝑁𝑠 b) Área de la sección transversal del núcleo c) Corriente a plena carga en los devanados primario y secundario 1 𝑇𝑒𝑠𝑙𝑎 = 1 𝑤𝑒𝑏𝑒𝑟/𝑚2 = 10⁴ 𝑙í𝑛𝑒𝑎𝑠/𝑐𝑚² = 1 𝑀𝑎𝑥𝑤𝑒𝑙𝑙 Ejercicio 11.El número de vueltas o espiras en el primario y secundario de un transformador ideal son 200 y 500 respectivamente. Tiene las siguientes especificaciones: 10 𝐾𝑉𝐴𝑆 250𝑉 Lado primario 60 𝐻𝑧 El área de la sección transversal del núcleo es 40 𝑐𝑚². Si el transformador opera a plena carga, con un factor de potencia a 0.8 a) Densidad de flujo efectivo en el núcleo b) Especificación del voltaje en el secundario c) Las corrientes en los devanados primarios y secundarios Impedancia de la carga en el lado secundario Ejercicio 12.Se tiene un transformador de distribución con densidades de corriente entre 1.2 y 2.5 𝐴/𝑚𝑚², Determinar: a) Sección de los conductores ( 𝐴𝑝 𝑦 𝐴𝑠 ) b) 𝑁𝑝 del devanado primario y secundario si 𝑆 = 100 𝐾𝑉𝐴’𝑠 monofásico y 13200 𝑉 y 240 𝑉 en primario y secundario respectivamente con 𝑓 = 50 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠/𝑠 y se tiene 10 𝑉 por espira. Ejercicio 13.Un transformador de 250 𝐾𝑉𝐴𝑆 y 𝑓 = 50 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠 tiene 3 devanados, el devanado primario tiene 2300 𝑉 y los secundarios están conectados en serie y nos generan voltajes de 600 𝑉 𝑦 200 𝑉 respectivamente. El 𝑁𝑝 = 200 𝑒𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑠, la potencia correspondiente a cada devanado del secundario es de 100 𝐾𝑉𝐴𝑆, Determinar: a) Numero de esperas en cada devanado secundario b) Corriente en cada devanado del secundario para factor de potencia unitario c) 𝐼 en cada devanado del secundario para factor de potencia igual a 0.8 Ejercicio 14.Un transformador con relación de 10─1 espiras tiene una densidad de flujo máximo de 60000 𝑙í𝑛𝑒𝑎/ 𝑐𝑚², cuando el devanado primario de conecte a una alimentación de 230 𝑉 𝑦 60 𝐻𝑧, determinar: a) 𝛽, si el secundario se conecta a 115 𝑉 𝑦 25 𝐻𝑧 con el otro abierto. Ejercicio 15.Se tiene una bobina con 350 espiras la cual se alimenta de una fuente de 220 𝑉 y 60 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜𝑠/𝑠 si el valor eficaz de la corriente de magnetización es de 8 𝐴𝑚𝑝, determinar: a) Valor pico de flujo magnético b) Valor pico-pico del flujo magnético c) Valor pico de la FEM. Primario d) Valor de la reactancia inductiva e) Valor de la inductancia f) Valor de la corriente de vacío para 𝑓𝑝 = 0.210
