Transformadores y Máquinas Eléctricas Rotativas: Conceptos Clave y Funcionamiento

Transformadores: Principios y Ensayos

1. Un transformador es una máquina eléctrica estática que transforma un sistema de corriente alterna en otro sistema de corriente alterna, generalmente con diferente tensión e intensidad, pero manteniendo la misma frecuencia.

Ensayos en Transformadores

2. El ensayo en vacío de un transformador se realiza para determinar las pérdidas en el hierro, producidas por la histéresis magnética y las corrientes de Foucault en el núcleo del transformador.

3. El ensayo en cortocircuito de un transformador se realiza para determinar las pérdidas en el cobre, causadas por la corriente que circula por los devanados primario y secundario.

Rendimiento del Transformador

4. El rendimiento de un transformador es la relación entre la potencia activa suministrada a la carga por el secundario y la potencia activa absorbida por el primario.

5. El rendimiento máximo de un transformador se alcanza cuando, para cierta carga, las pérdidas en el cobre son iguales a las pérdidas en el hierro.

Transformadores Trifásicos

6. En un transformador trifásico, todas las siguientes afirmaciones son correctas:

• (Todas las opciones presentadas en el original son correctas, pero no se especifican aquí para evitar redundancia).

7. Si en un transformador trifásico se conectan el primario y el secundario de forma distinta, aparece un desfase entre la tensión compuesta primaria y la secundaria. Por ello, los transformadores se clasifican en grupos de conexión, caracterizados por su índice horario (0, 5, 6, 11).

Máquinas Rotativas de Corriente Continua (CC)

8. Las máquinas rotativas de corriente continua se clasifican en:

• De excitación independiente.
• Autoexcitadas.

9. En las máquinas rotativas de corriente continua, el conjunto colector está compuesto por el colector de delgas y las escobillas.

10. Las magnitudes básicas de las máquinas rotativas de corriente continua son: Fuerza Electromotriz (FEM) inducida, par interno y relación de potencias.

Pérdidas y Rendimiento en Máquinas de CC

11. Para el cálculo del rendimiento de una máquina rotativa de corriente continua, se consideran las pérdidas producidas por:

• El efecto térmico en los conductores.
• La rotación dinámica del sistema.
• Las pérdidas magnéticas en el hierro.
• (Combinación de) Pérdidas eléctricas y mecánicas.

Curvas Características de las Dinamos

12. En los ensayos en dinamos, se obtiene la curva característica en cortocircuito y con excitación independiente.

14. En las dinamos de excitación en derivación, la característica en vacío es similar a la de la dínamo de excitación independiente.

Máquinas Rotativas de Corriente Alterna (CA)

19. Existen dos clases principales de máquinas rotativas de corriente alterna:

• Máquinas síncronas.
• Máquinas asíncronas.

Alternadores

20. Se denomina alternador a:

• Una máquina capaz de producir una FEM sinusoidal.
• Una máquina eléctrica rotativa generadora de corriente alterna.

21. En un alternador, el inductor es giratorio y el inducido es fijo.

22. En un alternador trifásico, se arrollan en el estator tres devanados independientes entre sí, con una separación de 120 grados.

Curva Característica del Alternador

23. La curva característica de un ensayo en vacío de un alternador relaciona la tensión en bornes del devanado inducido (en circuito abierto) y la corriente de excitación, manteniendo constante la velocidad nominal y la frecuencia.

Motores de Inducción

24. Un motor trifásico de inducción consta básicamente de un inductor fijo (estator), cuya carcasa exterior es ondulada para una mejor disipación del calor, y un inducido móvil (rotor).

Tipos de Motores Asíncronos

25. Existen dos tipos de motores asíncronos:

• De rotor bobinado.
• De jaula de ardilla.

Deslizamiento

26. En un motor de inducción, la diferencia entre la velocidad de sincronismo y la velocidad del rotor se denomina deslizamiento.

Características de los Motores de Inducción

27. Los motores de inducción se fabrican para una gama de potencias desde 0,06 kW hasta 1000 kW, para frecuencias de 50 y 60 Hz, y para velocidades de 3000, 1500, 1000 y 750 rpm (correspondientes a 2, 4, 6 y 8 polos, respectivamente). Todas las opciones son correctas.

Rendimiento del Motor de Inducción

28. El rendimiento de un motor de inducción es:

• La relación entre la potencia útil y la potencia absorbida.
• La relación entre la potencia mecánica y la potencia eléctrica.

Conexiones en Motores Trifásicos

29. Para realizar una conexión en estrella en la caja de bornes de un motor de inducción trifásico, se unen en un punto común los devanados W2, U2 y V2, y se alimentan con L1, L2 y L3 los devanados U1, V1 y W1.

30. Para realizar una conexión en triángulo en la caja de bornes de un motor de inducción trifásico, se unen los devanados U1 con W2, V1 con U2 y W1 con V2, y se alimentan con L1, L2 y L3 los devanados U1, V1 y W1.