Regulación de Voltaje de un Transformador
Definición y Significancia de la Regulación de Voltaje
Definición
La regulación de voltaje se define como el cambio en la magnitud entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada de un transformador. Este parámetro cuantifica la capacidad del transformador para mantener un voltaje de salida constante bajo diferentes condiciones de carga.
Cuando un transformador opera con un voltaje de suministro constante, su voltaje terminal fluctúa en respuesta a las variaciones de carga y al factor de potencia de la carga.
Representación Matemática
La regulación de voltaje se expresa matemáticamente como:
Notación Matemática
Donde:
Regulación de Voltaje Considerando el Voltaje Primario
Al considerar el voltaje terminal primario, la regulación de voltaje del transformador se expresa como:
Ilustración de la Regulación de Voltaje con un Ejemplo
Considere el siguiente escenario para entender la regulación de voltaje:
Condición Sin Carga
Cuando los terminales secundarios del transformador están en circuito abierto (sin carga conectada), solo fluye la corriente sin carga a través del devanado primario. Con cero corriente en el secundario, las caídas de voltaje a través de los componentes resistivos y reactivos secundarios se eliminan. La caída de voltaje del lado primario también es despreciable bajo esta condición.
Condición de Carga Completa
Cuando el transformador está completamente cargado (carga conectada a los terminales secundarios), ocurren caídas de voltaje tanto en los devanados primario como secundario debido a la corriente de carga. Para un rendimiento óptimo del transformador, el valor de la regulación de voltaje debe minimizarse, ya que una menor regulación indica una mayor estabilidad de voltaje bajo diferentes cargas.
Análisis y Conclusiones del Diagrama de Circuito
Basándose en el diagrama de circuito anterior, se pueden hacer las siguientes observaciones:
Ecuaciones Derivadas del Diagrama de Circuito
Las siguientes ecuaciones se establecen analizando la configuración del circuito:
La expresión aproximada para el voltaje secundario sin carga para diferentes tipos de carga es
1. Para carga inductiva
2. Para carga capacitiva
De esta manera, definimos la regulación de voltaje del transformador.
