IMPEDANCIA REFLEJADA INFORME

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN

ELECTRONICA DE POTENCIA TEMA: Impedancia Reflejada INTEGRANTES: Gabriel Gaibort Alex Naranjo Franklin Lalaleo NIVEL: 5ºto PARALELO: “A”’ FECHA: 6 de enero del 2014

PLANIFICADOR: Ing. DANILO TRUJILLO

1) TEMA: Impedancia reflejada 2) OBJETIVOS:

2.1) OBJETIVO GENERAL Analizar el funcionamiento y aplicaciones determinado características de impedancia reflejada. 2.2) OBJETIVOS ESPECIFICOS  Conocer el funcionamiento y aplicaciones de los dispositivos de potencia utilizados en este tema.  Dar a conocer el elemento mas optimo en este tipo de impedancia  Obtención de los cálculos característicos mediante un ejercicio de demostración 3) MARCO TEÓRICO

Impedancia. La impedancia de un dispositivo o un elemento se define como la relación entre el fasor el voltaje a través de él, y el fasor de corriente que fluye por él:

Una de las propiedades interesantes del transformador es que, como cambia los niveles de voltaje y corriente, cambia la proporción entre el voltaje y la corriente y por consiguiente la impedancia aparente de un elemento nos.

Figura 1.1 Impedancia

Figura 1.2 Definición de impedancia Si la corriente secundaria es

, y el voltaje secundario

, la impedancia de la carga está

dada por:

Cuando se hacen los cálculos de regulación de transformadores, es conveniente combinar las caídas de voltaje que ocurren en los devanados primario y secundario en un valor único de caída de voltaje

y

. Desde luego que esto no puede hacerse por una simple

adición numérica para cada componente, porque unas caídas de voltaje ocurren en el lado de alto voltaje y otras en el lado de bajo voltaje. Para simplificar los cálculos se parte del hecho de que los voltajes en el transformador se refieren a la relación de transformación, de tal manera que un transformador de relación de transformación se puede convertir en un transformador equivalente de relación 1:1. Hecha esta conversión, las caídas de voltaje primaria y secundaria directamente, es decir: (

)

(

⁄ ) Para las caídas por resistencia.

Y como: ⁄

⁄

Entonces

Por lo tanto: (

)

( ⁄

(

⁄ ) ⁄ )

⁄

(

⁄ )

y

pueden sumarse

De manera análoga, para las caídas de voltaje por reactancia: ( (

)

)

( ⁄

(

⁄ )

⁄ ) (

(

⁄ )

⁄ )

Al término dentro del paréntesis se le conoce como reactancia equivalente en términos del secundario. ⁄ IMPEDANCIA REFLEJADA

Figura 1.3 Grafica de impedancias En la figura, la única impedancia es la de la carga, que se encuentra en el secundario. Si Efectuamos el cociente entre la tensión primaria y la corriente primaria, obtenemos el valor de la impedancia que se "observa" desde el primario. Si remplazamos el voltaje primario en función del secundario (e igual con la corriente):

Figura 1.4 Formulas para el cálculo de impedancias

O sea que la impedancia colocada en el secundario del transformador, vista desde el lado primario, aparece modificado su valor por la relación de transformación al cuadrado.

Siguiendo el mismo criterio, una impedancia ubicada en el primario del transformador, se ve reflejada en el secundario dividiendo por su relación de transformación al cuadrado.

TRANSFORMADOR IDEAL

Figura 1.5 Transformador El transformador es un dispositivo especialmente diseñado y fabricado para que el acople magnético entre dos bobinas sea el mejor posible y permita inducir un voltaje en la segunda bobina, llamada bobina secundaria, al aplicar una corriente variable en la bobina primaria. Las aplicaciones de los transformadores son múltiples: líneas de transmisión de alto voltaje, alimentación de equipos electrónicos, sistemas de audio, automóviles, aislamiento eléctrico, equipos médicos, etc.

El transformador está formado por un núcleo, que suele ser un material ferromagnético, para aumentar el acople magnético, y por las dos bobinas que en general se fabrican en cobre. Estas bobinas tendrán por supuesto una inductancia y una resistencia.

El paso de la corriente por las bobinas produce por tanto pérdidas de potencia en las resistencias de las bobinas.

De igual manera existen pérdidas de potencia asociadas al hecho de que no todo el flujo magnético producido por la primera bobina pasa por la segunda bobina.

Existen otras pérdidas de potencia asociadas al calentamiento del material ferromagnético por fenómenos de corrientes de Eddy y por histéresis del material. Un modelo que represente un transformador que tenga en cuenta todos estos fenómenos es muy complejo, de manera que para simplificar se suele utilizar el modelo ideal del transformador.

IMPEDANCIA REFLEJADA EN EL TRANSFORMADOR IDEAL

Figura 1.6 Impedancia reflejada. La impedancia vista por la fuente en el primario Zp y la impedancia vista por la salida del transformador en el secundario Zs.

Figura 1.7 Circuito Impedancia reflejada.

Reemplazando las relaciones V contra I por las impedancias tenemos:

Figura 1.8 Formulas de cálculo de impedancias. Esto nos muestra que la impedancia vista por la fuente en el lado primario corresponde a la impedancia del secundario (la de la carga), multiplicada por el cuadrado de la relación de vueltas de las bobinas. Se dice que esta impedancia vista en el primario es la impedancia del secundario reflejada en el lado primario.

Impedancia reflejada. EJERCICIO

Figura 1.9 Transformador con alimentación AC: a. Encontrar la impedancia de la carga en el secundario Z L reflejada en el lado primario del modelo aproximado del transformador Z P (entre los terminales EF-GH se tiene un transformador aproximado con sus respectivas resistencias de los embobinados). Entre los terminales AB-CD se tiene un

transformador ideal con n N P N S 4 . b. Plantear las ecuaciones matriciales para las mallas I1 e I 2 en función de n , V1 , RP , RS y Z L . c. Calcular Zin V1 I1 y comprobar que el resultado es el obtenido en (a). Para esto calcular I1 a partir de la parte (b). Solución

Figura 1.9 Transformador con alimentación AC:

Parte a)

Figura 1.10 Formulas calculo de impedancias

Parte b)

Figura 1.11 Formulas calculo de impedancias

Con las ecuaciones (6) y (8) se obtiene:

Figura 1.12 Remplazo de ecuaciones.

Como se puede ver la segunda fila es igual a la primera x n, de manera que las Ecuaciones serán la (6) y la (1):

Figura 1.13 Remplazo de ecuaciones.

Obteniendo finalmente:

Figura 1.14 Matriz para relizar el cálculo de impedancias.

PARTE C)

Figura 1.15 Solución cálculo de impedancias.

Trasformador ideal.

Figura 1.16 Simulacion de un trasformador ideal.

7. CONCLUSIONES 

Impedancia reflejada es la "carga" o "resistencia de trabajo" que una parte del transformador crea en la otra, por el hecho de estar acoplados.



Las formulas varían si se trata de un trasformador lineal.



No hay un trasformador ideal por el hecho de estar acoplados a otro fragmento circuito, ya tiene trabajo extra.



Si la carga es capacitiva o inductiva la impedancia reflejada tambien es capacitiva o inductiva.

8. BIBLIOGRAFÍA http://www.gradotelecovigo.com/viewtopic.php?f=20&t=364 Impedancia Reflejada-foro

http://www.sencamer.gob.ve/sencamer/normas/728-74.pdf Transformador ideal