Circuitos magnéticos

Moisés San Martín

Para el análisis de los circuitos magnéticos vamos a usar el ejercicio propuesto por Fraile Mora en su libro de Máquinas Eléctricas, donde tenemos un transformador trifásico (con tres devanados primarios y tres devanados secundarios). El estudio lo realizaremos en el laboratorio de Máquinas Eléctricas con el software Gestión de ensayos eléctricos.

Utilizaremos para los ensayos un transformador de relación de transformación 0,92. Realizamos una conexión en vacío del transformador en una única columna, la central, como se puede ver en la siguiente figura:

En ese momento aparece una corriente en el primario correspondiente a la corriente de vacío. De las tensiones aparecidad en los diferentes devanados podemos deducir que por la columna central circula el doble de flujo que por las dos columnas laterales.

A continuación conectamos una carga (igual a R) en las columnas laterales a-a' y c-c', obteniéndose los resultados que aparecen en la siguiente figura:

Se puede ver que, como en el caso anterior, el flujo central es doble que en las columnas laterales. A pesar de que la corriente en el primario ahora es mayor, el flujo en la columna central es prácticamente el mismo que en el caso de vacío, es decir, que aunque esa corriente producirá un flujo mayor, tenemos las corrientes en la carga que también producirán un flujo que se opone al anterior. Como resultado obtenemos que el flujo permanece prácticamente constante. Esto es debido a que el flujo producido en corriente alterna depende de la tensión (en realidad de la fuerza electromotriz) y de la frecuencia.

Si conectamos cargas diferentes en el secundario veremos que el reparto de flujo en las columnas laterales ya no es el mismo que en el caso de cargas iguales:

Efectivamente se observa que el flujo por la carga 2R (columna c-c') es prácticamente el doble que por la carga R (columna a-a').

Si en el devanado de una columna lateral se realiza un cortocircuito, veremos que el flujo prácticamente desaparece (para ello observamos la tensión en la otra bobina de esa misma columna). Veamoslo en la siguiente figura:

En futuras entradas del blog expondremos el circuito equivalente necesario para el análisis de estos resultados obtenidos de ensayos de laboratorio. Además prepararemos un simulador con el circuito equivalente que reproduzca de manera teorica los resultados obtenidos experimentalmente.