Resumen Unidad 1.docx

15 DE OCTUBRE DEL 2018

RESUMEN DE LOS TEMAS DE LA UNIDAD 1 MAQUINAS ELÉCTRICAS

RONALDO AQUINO ESTRADA

INSTITUTO TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

(I.T.M.)

PROFESOR: Cervantes Domínguez Víctor Manuel

Especialidad: Ingeniería electrónica

Materia: Maquinas eléctricas

Tema: RESUMEN DE LA UNIDAD 1

Semestre: 5

ALUMNO: Aquino Estrada Ronaldo

Minatitlán, Veracruz a 15 DE OCTUBRE de 2018.

1.1.- LEYES FUNDAMENTALES DEL ELECTROMAGNETISMO

Ley de Lenz: Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce".

La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante, esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

FIGURA 1.1.1

Ley de ampere Ley de Ampere también es útil para el cálculo de campos magnéticos creados por determinadas distribuciones de corriente La ley de Ampere dice: "La circulación de un campo magnético a lo largo de una línea cerrada es igual al producto trayectoria".

de por la intensidad neta que atraviesa el área limitada por la

FIGURA 1.1.2

Ley de Faraday Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un "voltaje”. No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo magnético.

FIGURA 1.1.3

Ley de gauss La ley de Gauss relaciona el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada y la carga eléctrica encerrada por esta superficie. De esta misma forma, también relaciona la divergencia del campo eléctrico con la densidad de carga.

FIGURA 1.1.4

1.2.- VARIABLES MAGNÉTICAS Flujo magnético El flujo magnético, representado con la letra griega Φ, es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie. La unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional de Unidades es el weber. Si el campo magnético B es normal a la superficie de área S, el flujo Φ que pasa a través de dicha área es simplemente el producto del valor absoluto de ambos vectores. Inducción Magnética La inducción magnética o densidad de flujo magnético, cuyo símbolo es B, es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y en algunos textos modernos recibe el nombre de intensidad de campo magnético, ya que es el campo real. La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el tesla. Reluctancia Magnética

La reluctancia magnética de un material es la resistencia que éste posee al verse influenciado por un campo magnético. Se define como la relación entre la fuerza magnetomotriz (f.m.m.) (SI: amperio) y el flujo magnético (SI: weber). La reluctancia R de un circuito magnético uniforme se puede calcular como: R=l/μA Donde: • R → reluctancia, medida en amperio vuelta por weber (A v/Weber). Esta unidad es equivalente al inverso del Henrio (H-1) multiplicado por el número de espiras. • l → longitud del circuito, medida en metros. • μ → permeabilidad magnética del material, medida en H/m (henrio/metro). • A → Área de la sección del circuito (sección del núcleo magnético), en metros cuadrados.

Permeabilidad Magnética En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través suyo los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material. La magnitud así definida, el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético, se denomina permeabilidad absoluta representar por el símbolo μ: μ=B/H Donde B es la inducción magnética (también llamada densidad de flujo magnético) en el material, y H es intensidad de campo magnético.

Excitación La excitación magnética (también fuerza o campo magnetizante) es uno de los tres campos que describen el magnetismo desde el punto de vista macroscópico, y está relacionado con el movimiento de cargas libres y con los polos magnéticos. Inductancia

En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, L, a la relación entre el flujo magnético, y la intensidad de corriente eléctrica, I: L=Ф/I El flujo que aparece en esta definición es el flujo producido por la corriente I exclusivamente. No deben incluirse flujos producidos por otras corrientes ni por imanes situados cerca ni por ondas electromagnéticas. Desgraciadamente, esta definición es de poca utilidad porque es difícil medir el flujo abrazado por un conductor. En cambio, se pueden medir las variaciones del flujo y eso sólo a través del voltaje V inducido en el conductor por la variación del flujo. Con ello llegamos a una definición de inductancia equivalente pero hecha a base de cantidades que se pueden medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión:

VL=LΔI/Δt •

Valor de la Inductancia El valor de la inductancia viene determinado exclusivamente por las características geométricas de la bobina y por la permeabilidad magnética del espacio donde se encuentra. Así, para un solenoide, la inductancia, de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell, viene determinada por:

•

L=μN2A/l

•

Donde μ es la permeabilidad absoluta del núcleo (el producto entre la permeabilidad del aire y la permeabilidad relativa del material) N es el número de espiras, A es el área de la sección transversal del bobinado y l la longitud de las líneas de flujo.

1.3.- EL CIRCUITO MAGNÉTICO Se denomina circuito magnético a un dispositivo en el cual las líneas de fuerza del campo magnético se hallan canalizadas trazando un camino cerrado. Para su fabricación se utilizan materiales ferromagnéticos, pues éstos tienen una permeabilidad magnética mucho más alta que el aire o el espacio vacío y por tanto el campo magnético tiende a confinarse dentro del material, llamado núcleo. Un circuito magnético es un camino cerrado de material ferromagnético sobre el que actúa una fuerza magnetomotriz. Estos circuitos magnéticos pueden ser: Homogéneos: Una sola sustancia, sección uniforme y sometido a igual inducción en todo su recorrido. Heterogéneos: Varias sustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de estas condiciones. Éstos pueden tener o no entrehierros.

FIGURA 1.3.1

En todo circuito magnético se hace necesario saber calcular la inducción magnética que ocasiona una corriente dada, en un arrollamiento determinado y sobre un núcleo de forma, material y dimensiones conocidas; o al revés, saber dimensionar

un

núcleo

magnética determinada.

y

un

arrollamiento

para

producir

una inducción

En el diseño o cálculo de circuitos magnéticos se ha de tener en cuenta: Entrehierros mínimos. Menor que 0,03mm se consideran acoplamientos magnéticos, es decir, como si fuera continuación del material ferromagnético. Trabajar con inducciones magnéticas que no superen el inicio del codo de la curva de magnetización, es decir, no saturar el material. Reducir el flujo de dispersión que puede producir la bobina o el entrehierro dando al circuito la forma más adecuada para su uso. Hasta en los mejores circuitos hay dispersores de flujos superiores al 10%.

Los circuitos magnéticos son importantes en electrotecnia, pues son la base teórica para la construcción de transformadores, motores eléctricos, muchos interruptores automáticos, relés, etc. Estructura de un circuito magnético simple.

FIGURA 1.3.2

Las leyes de los circuitos magnéticos son formalmente similares a las de los circuitos eléctricos, aunque al contrario que en este último, no hay nada material que circule. Esta analogía entre circuitos eléctricos y circuitos magnéticos se puede explotar para encontrar soluciones simples para flujos en circuitos magnéticos de considerable complejidad.

1.4.- PRINCIPIO DE OPERACIONAL DEL TRANSFORMADOR Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida.

FIGURA 1.4.1

Como trabaja el transformador El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de los transformadores se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, cuya explicación matemática se resume en las ecuaciones de Maxwell. Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario o inductor, producida esta por la corriente eléctrica que lo atraviesa, se produce la inducción de un flujo magnético en el núcleo de hierro. Según la ley de Faraday, si dicho flujo magnético es variable, aparece una fuerza electromotriz en el devanado secundario. De este modo, el circuito eléctrico primario y el circuito eléctrico secundario quedan acoplados mediante un campo magnético. La tensión inducida en el devanado secundario depende directamente de la relación entre el número de espiras del devanado primario y secundario y de la tensión del devanado primario. Dicha relación se denomina relación de transformación.

FIGURA 1.4.2 Pérdidas en el cobre: pérdidas en forma de calor que se producen por efecto Joule en la resistencia de los arrollamientos primario y secundario. Pérdidas en el hierro: pérdidas por histéresis y corrientes de Foucault en el núcleo. La histéresis se reduce al mínimo utilizando hierro que tenga un ciclo de histéresis estrecho, y las corrientes de Foucault se reducen construyendo el núcleo con láminas muy finas apiladas y aisladas entre sí.

1.5.- PARTES CONSTITUTIVAS DE UN TRANSFORMADOR NÚCLEO El núcleo de un transformador es la zona por la que circula el campo magnético entre los devanados primario y secundario. Dependiendo de la finalidad del transformador, puede tener varias formas y estar constituido por diferentes materiales. El núcleo está formado habitualmente por varias chapas u hojas de metal (generalmente material ferromagnético) que están apiladas una junto a la otra, sin soldar, similar a las hojas de un libro. La función del núcleo es mantener el flujo magnético confinado dentro de él y evitar que este fluya por el aire favoreciendo las perdidas en el núcleo y reduciendo la eficiencia.

FIGURA 1.5.1

BOBINAS Las bobinas son generalmente de cobre enrollado en el núcleo. Según el número de espiras (vueltas) alrededor de una pierna inducirá un voltaje mayor. Se juega entonces con el número de vueltas en el primario versus las del secundario. En un transformador trifásico el número de vueltas del primario y secundario debería ser igual para todas las fases.

FIGURA 1.5.2

AISLAMIENTO Debido a que las diferentes partes eléctricas de un transformador se encuentran a distintas tensiones, es necesario aislarlas entre sí para evitar la aparición de arcos eléctricos y consecuente degradación de los componentes. Existen varios tipos de aislamiento en un mismo transformador: Aislamiento entre arrollamiento y núcleo - En transformadores de alta tensión suele ser una lámina de papel impregnada en aceite mineral. Aislamiento entre distintos arrollamientos - En transformadores de alta tensión suele ser una lámina de papel impregnada en aceite mineral. Aislamiento entre espiras no consecutivas de un mismo arrollamiento - Dos espiras diferentes de un transformador tienen distintos niveles de tensión y deben ser aisladas. En transformadores de alta tensión puede ser una lámina de papel impregnada en aceite mineral o una capa de laca sobre el cobre. Aislamiento entre espiras consecutivas de un mismo arrollamiento - Incluso dos espiras consecutivas tienen distintos niveles de tensión y deben ser aisladas entre sí. Una fina capa de laca sobre el cobre suele hacer esta función.

1.6.- transformador ideal

El transformador ideal. El transformador eléctrico ideal es un dispositivo que se encarga de “transformar” el voltaje de corriente alterna (VAC) que le llega a su entrada, en otro voltaje también en corriente alterna de diferente amplitud, que entrega a su salida.

Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llama bobinas y se denominan: – Bobina primaria o “primario” a aquella que recibe el voltaje de entrada y – Bobina secundaria o “secundario” a aquella que entrega el voltaje transformado.

FIGURA 1.6.1

La razón de transformación del voltaje entre el bobinado “Primario” y el “Secundario” depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario. En el secundario habrá el triple de voltaje. La fórmula:

Entonces: Vs = Ns x Vp / Np Un transformador eléctrico puede ser “elevador o reductor” dependiendo del número de espiras de cada bobinado. Si se supone que el transformador eléctrico es ideal.

1.7.- ANÁLISIS DEL TRANSFORMADOR REAL Y SU CIRCUITO EQUIVALENTE. En un transformador real no se cumple lo visto en el transformador ideal ya que los materiales de los que se dispone en la naturaleza no pueden efectuar la conversión y transmisión perfecta de energía y aparecen algunas pérdidas que no se pueden evitar, aunque si es posible reducirlas a un valor mínimo

Circuitos equivalentes de un transformador Normalmente en los diseños y análisis donde se utilizan transformadores, es muy común utilizar las características de éste como si fuera transformador ideal. Esto significa que: – No tiene pérdidas por calor – No hay caídas de voltaje en los bobinados de los arrollados – No hay capacitancias debido a los bobinados – No hay pérdidas por histéresis en el núcleo, etc. Lo anterior no siempre es conveniente y a veces es necesario tomar en cuenta estos parámetros. Para esto se utilizan circuitos equivalentes de un transformador.

Para transformadores de potencia o de audio Los valores son: – Rp: es la resistencia del bobinado primario medida directamente con un multímetro. – Rs: es la resistencia del bobinado secundario medida directamente con un multímetro.

En este caso el efecto piel se puede despreciar (el efecto piel causa que el valor de la resistencia se incremente dependiendo de las dimensiones del conductor). Lp y

Ls (los bobinados primario y secundario) se comportan como en un transformador ideal.

Esto significa que: – Cualquier tensión que haya en el bobinado primario aparecerá en el secundario modificado en un factor 1/n. – Cualquier corriente que haya en el bobinado secundario aparecerá en el secundario modificada en un factor n. – Una impedancia a través de Ls se refleja en Lp multiplicada por un factor igual a 1/n2. (ver transformador ideal) Donde n: es la razón de transformación o razón de vueltas entre los bobinados primario y secundario. La resistencia Rh representa las pérdidas por histéresis en el núcleo. Usualmente es varias veces mayor en magnitud que la reactancia XLp. (reactancia del bobinado primario). Dependiendo de su magnitud se podría despreciar.

1.8 ANÁLISIS DE LA REGULACIÓN DE TENSIÓN CON DIFERENTES TIPOS DE CARGAS

Definición de regulador de tensión: Son aquellos equipos que proporcionan una tensión estable para cumplir con los requisitos de ciertos aparatos tales como: computadoras, equipo médico, equipo de telecomunicaciones y otros equipos electrónicos

comerciales

e

industriales,

corrigiendo

automáticamente

las

variaciones de la línea de alimentación C.A al tiempo que limitan los picos de tensión utilizando para ello un sofisticado sistema de supresor de transitorios. Los reguladores deben utilizarse donde las variaciones de tensión de la línea sean amplias o esté sujeta a ruido eléctrico. Al utilizar un regulador debe asegurarse que la línea de tierra venga directamente de la subestación eléctrica o del tablero

principal de la edificación. A diferencia de los acondicionadores, los reguladores de tensión no poseen un transformador puro de aislamiento, su uso principal está en estabilizar las variaciones de la tensión de la red eléctrica. Se pueden tener varias versiones de reguladores: • Monofásicos • Bifásicos • Trifásicos La regulación de un transformador se define como la diferencia entre los voltajes secundarios en vacío y a plena carga, medidos en terminales, expresada esta diferencia como un porcentaje del voltaje a plena carga. Para el cálculo del voltaje en vacío se debe tomar en consideración el factor de potencia de la carga. RAZONES PARA USAR UN REGULADOR DE TENSIÓN Todo aquel equipo electrónico que es parte fundamental de un proceso de investigación, de control de calidad, de producción, de seguridad etc. es considerado por el usuario final como una inversión económicamente importante, no solo por el valor mismo del equipo sino por las pérdidas económicas que presentan el hecho de tenerlo fuera de operación por una causa de una falla en el suministro eléctrico. Recordemos que un daño físico en un equipo implica generalmente un costo de reparación superior al precio de un regulador de tensión. Algunos de los equipos cuya protección es indispensable por el tipo de servicio que prestan al usuario son los siguientes. • Equipo de telefonía • Equipo de audio y video • Equipo fotográfico • Equipo de cómputo • Equipo médico de precisión

• Controladores lógicos La carga de los transformadores de potencia varían constantemente, ocurriendo la mayor variación en los periodos de mayor actividad industrial y comercial, esto provoca que el voltaje en los secundarios de los transformadores varíen de acuerdo con la carga y el factor de potencia, dependiendo si está en atraso, en adelanto o si es la unidad. Ya que todos los equipos eléctricos, electrónicos, motores, lámparas son muy sensibles a los cambios de tensión que pudiesen causarles daños es muy importante tener una buena regulación de voltaje, por lo que es muy importante conocer las características de los elementos constructivos de transformadores y líneas de transmisión, además de su comportamiento ante carga capacitiva, inductivas o resistiva.

1.9 EFICIENCIA DE LOS TRANSFORMADORES A DIFERENTES FACTORES DE POTENCIA El conocimiento del rendimiento de cualquier máquina, dispositivo o sistema tiene una gran importancia por el valor económico que ello reporta, tanto desde el punto de vista del costo de operación como del ambiental. En general el rendimiento de una máquina, normalmente indicado con la letra griega eta η, está dado por el cociente de las potencias de salida y de entrada. Los transformadores también se comparan y valoran de acuerdo con su eficiencia. La eficiencia o rendimiento de un artefacto se puede conocer por medio de la siguiente ecuación: n = PSAL / PENT * 100 % n= PSAL / (P. SAL + P. PÉRDIDA) * 100 % Esta ecuación se aplica a motores y generadores, así como a transformadores. Los circuitos equivalentes del transformador facilitan mucho los cálculos de la eficiencia. Hay tres tipos de pérdidas que se representan en los transformadores:



Pérdidas en el cobre.



Pérdidas por histéresis.



Pérdidas por corrientes parásitas.

Para calcular la eficiencia de un transformador bajo carga dada, sólo se suman las pérdidas de cada resistencia y se aplica la ecuación: n = PSAL / (PSAL + P. PÉRDIDA) * 100 % Puesto que la potencia es PSAL = VS * IS cos, la eficiencia puede expresarse por: n = (VSIS cos S) / (PCU+PNÚCLEO+VSIScos S) * 100% En el caso particular de los transformadores se está en presencia de una máquina de características excepcionales: su rendimiento es muy elevado y requieren muy bajo mantenimiento; todo ello debido a su condición de máquina estática. En las máquinas eléctricas, como en otros casos también, ocurre que las de mayor potencia son las más eficientes. Esto se puede demostrar analizando cómo varían las pérdidas y cómo lo hace la potencia de la máquina. En efecto tanto las pérdidas en el hierro Fe como las del cobre Cu dependen, a igualdad de condiciones de diseño y materiales, de los respectivos volúmenes de hierro Fe y cobre Cu, es decir del cubo de las dimensiones lineales. Aquí también a igualdad de condiciones de diseño y de materiales, la fuerza electromotriz inducida depende de la sección del núcleo y la corriente de la sección del conductor; por lo tanto la potencia aparente es función de las dimensiones lineales a la cuarta potencia.

Eficiencia diaria de los transformadores. Dependiendo de la aplicación de los transformadores, con frecuencia se usan para operar las 24 horas por día, aun cuando la carga no sea continúa en el período total de operación. En estas condiciones un transformador tiene dos conceptos de eficiencia, una global para condición de plena carga y otro para distintas cargas al

día, es decir, la llamada eficiencia diaria. Esta eficiencia diaria se expresa como la relación de la energía de salida a la energía de entrada durante el período de 24 horas.

1.10 AUTOTRANSFORMADORES MONOFÁSICO Un 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 del transformador común, entonces la relación de transformación entre las tensiones y las corrientes y el número de vueltas se mantiene.

FIGURA 1.10.1

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.

FIGURA 1.10.2

Autotransformadores reductores – 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 En este caso la relación de vueltas del autotransformador es: Ns / Np < 1

FIGURA 1.10.3

Autotransformadores elevadores 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. En este caso la relación de vueltas del autotransformador es: Ns / Np > 1

FIGURA 1.10.4

Operación tiene un solo bobinado arrollado sobre el núcleo, pero dispone de cuatro bornes, dos para cada circuito, y por ello presenta puntos en común con el transformador

Consta de un bobinado de extremos A y D, al cual se le ha hecho una derivación en el punto intermedio B. Por ahora llamaremos primario a la sección completa A D y secundario a la porción B D, pero en la práctica puede ser a la inversa, cuando se desea elevar la tensión primaria.

FIGURA 1.10.5

1.11 CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS EN ARREGLOS TRIFÁSICOS El transformador trifásico puede ser solo un transformador o bien, tres transformadores monofásicos independientes conectados en delta o en estrella. CONEXIÓN DELTA - DELTA (Δ-Δ)

Este tipo de conexiones se usa mucho en autotransformadores, cuando se quiere recuperar la caída de tensión por longitud de los alimentadores, debido a una distancia del circuito alimentario, se tiene una caída en el proceso de suministro por lo que es necesario transformar esa energía para recuperar.

FIGURA 1.11.1

CONEXIÓN DELTA- ESTRELLA (Δ-Y) Este tipo de conexión no presenta muchos inconvenientes, ya que su uso es adecuado para las características generales que presenta la conexión en triangulo y es Trelles muy empleado como conexión para transformado relevador al principio de la línea y no al final, porque cada fase del devana do primario tiene la tensión entre fase roja.

FIGURA 1.11.2

CONEXIÓN ESTRELLA - ESTRELLA (YY) La conexión ye - ye o estrella - estrella al igual que la triangulo - El voltaje de la línea secundaria es igual al voltaje de la línea primaria multiplicado por el inverso de la relación de transformación. Esta conexión solo se puede utilizar cuando el neutro del primario puede conectarse de manera efectiva al neutro de la fuente, a través de la tierra, si los neutros no están unidos, la tensión entre la línea y el neutro resulta distorsionada (no senoidal).

FIGURA 1.11.3

CONEXIÓN ESTRELLA- DELTA (Y-Δ) En esta clase de transformadores las tres fases del bobinado primario están conectadas en estrella y las del secundario en triángulo. La conexión estrella - delta o estrella - triangulo se usa generalmente para bajar de un voltaje alto a uno medio o bajo. Una razón de ello es que tiene un neutro para aterrizar el lado del alto voltaje lo cual es conveniente y tiene grandes ventajas.

FIGURA 1.11.4

1.12. CONEXIONES DE AUTOTRANSFORMADORES MONOFÁSICOS EN ARREGLOS TRIFÁSICOS El autotransformador es una máquina que funciona como un transformador común, pero con algunas diferencias en su construcción ya que este tiene un solo bobinado y se caracteriza por tener una alta gama de ventajas.

CONEXIONES TRIFASICAS

1.Conexión en estrella de autotransformadores.

Tres autotransformadores monofásicos pueden conectarse en estrella, como se indica en la figura (A). En estas condiciones, el comportamiento del banco es análogo, en muchos aspectos, al de un banco de tres transformadores de dos circuitos conectados en estrella – estrella. Si el neutro está aislado, como el de la figura (A), las tensiones respecto al neutro están desequilibradas a menos que los transformadores tengan características de excitación exactamente iguales. Además, las tensiones entre línea y neutro contienen terceros armónicos relativamente grandes originados por la supresión de los terceros armónicos de las corrientes de excitación.

FIGURA 1.12.1

2.Conexión en triángulo de autotransformadores.

Este tipo de conexiones se utiliza mucho en autotransformadores, cuando se quiere recuperar la caída de tensión por longitud de los alimentadores, debido a cierta distancia del circuito alimentador se tiene una caída en el voltaje de suministro por lo que es necesario transformar esa energía para recuperar de alguna manera esas pérdidas para lo cual se utilizan estos transformadores con conexión delta-delta.

FIGURA 1.12.2

3.Conexión de autotransformadores en triángulo abierto.

A diferencia de la conexión en triángulo, la conexión en triángulo abierto de autotransformadores, indicada en la figura (D), no está restringida a razones de transformación inferiores a la 2 : 1. Además, si se prescinde de las caídas de tensión debidas a las impedancias de fuga, las tensiones de línea del primario y secundario están en concordia de fase.

FIGURA 1.12.3

Luego, si se conectan ambos lados del primario y secundario de un banco de autotransformadores conectados en triángulo abierto a circuitos conectados en estrella, sólo podrá conectarse a tierra el neutro de uno de los lados del banco, ya que existe una diferencia de tensión entre los neutros de los circuitos primarios y secundarios.