Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

2.4 Teoría de operación de los transformadores monofásicos reales 63
La corriente de vacío total en el núcleo se llama corriente de excitación
del transformador. Es simplemente la suma de la corriente
de magnetización y de la corriente de pérdidas en el núcleo:
i h + e i h + e
t
i ex 5 i m 1 i h 1 e (2-30)
La corriente de excitación total en el núcleo típico de un transformador
se muestra en la figura 2-13. En un transformador de potencia
bien diseñado, la corriente de excitación es mucho más pequeña que
la corriente de carga total del transformador.
Relación de corriente en un transformador
y la convención de puntos
Supóngase ahora que se conecta una carga al secundario del transformador.
El circuito resultante se muestra en la figura 2-14. Nótense los
puntos en los devanados del transformador. Al igual que en el transformador
ideal antes descrito, los puntos ayudan a determinar la polaridad
de los voltajes y las corrientes en el núcleo sin tener que examinar
físicamente los devanados. El significado físico de la convención de
puntos es que una corriente que fl uye hacia el extremo de un devanado
marcado con un punto produce una fuerza magnetomotriz positiva F,
mientras que una corriente que fluye hacia el extremo de un devanado
no marcado con un punto produce una fuerza magnetomotriz negativa.
Por lo tanto, dos corrientes que fluyen hacia los extremos marcados
con un punto de sus respectivos devanados producen fuerzas magnetomotrices
que se suman. Si una corriente fluye hacia el extremo de
un devanado marcado con un punto y otra fluye hacia afuera de un
extremo marcado con un punto, entonces las fuerzas magnetomotrices
se cancelan entre sí.
En la situación que se muestra en la figura 2-14, la corriente primaria
produce una fuerza magnetomotriz positiva F P 5 N P i P , y la corriente
secundaria produce una fuerza magnetomotriz negativa F S 5 −N S i S .
Por lo tanto, la fuerza magnetomotriz neta en el núcleo debe ser
FIGURA 2-12 Corriente de pérdidas en el núcleo de un
transformador.
i ex
v p (t)
FIGURA 2-13 Corriente de excitación total en un
transformador.
t
F neta 5 N P i P 2 N S i S (2-31)
I P
+
I S
+
V S
V P N P
N S Carga
–
–
FIGURA 2-14 Un transformador real con una carga conectada a su secundario.