Problemas Resueltos en Autotransformadores

Problema 94-3 Fonte: Adaptado Exemplo 3-19 - página 234 - BHATTACHARYA, S. K. - Livro: Electrical Machines- 4th ed. - McGraw-Hill - 2014.

Los voltajes primario y secundario en un autotransformador son 440 V y 200 V, respectivamente.

a) Calcule la corriente en todos los devanados cuando la corriente de carga es 240 A

b) Calcule la potencia transformada bajo la condición del ítem anterior.

c) Calcule la potencia por conducción bajo la condición del ítem anterior.

d) Calcule la economia de cobre en comparación con un transformador convencional.

Solución del Problema 94-3

Item a

Para calcular las corrientes utilizaremos la eq. 91-03a, que se muestra a continuación.

eq. 91-03a

Entonces, aplicando la ecuación, tenemos:

I₁ = I₂ ( V₂ / V₁ ) = 240 ( 200 / 440 ) = 109,1 A

Y la corriente que fluye por el devanado común está dada por I₂ - I₁, es decir:

I₂ - I₁ = 240 - 109,1 = 130,9 A

Vea la Figura 94-03.1, en la que representamos el autotransformador y sus corrientes y voltajes.

Item b

Para calcular la potencia transformada, utilizaremos eq. 94-03 que se presenta a continuación.

S_TR = V_AB I_AB = I₁ ( V₁ - V₂ )

eq. 94-03

Reemplazando las variables por sus respectivos valores numéricos, tenemos:

S_TR = 109,1 (440 - 200 ) = 26.184 W

Item c

eq. 94-05

S_con = S_in - S_TR = V₂ I₁

eq. 94-05

Reemplazando las variables por sus respectivos valores numéricos, tenemos:

S_con = 200 x 109,1 = 21.820 W

Item d

. 94-10

K_w

a = 440 / 200 = 2,2

K_w = ( 2,2 - 1 ) / 2,2 = 0,546

54,6%

Economia de Cu = 100% - 54,6% = 45,4%

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