Regulación de voltaxe dun transformador

Definición e importancia da reguración de voltagem
Definición

A reguración de voltagem defínese como a variación na magnitude entre as voltagens no extremo de envío e no extremo de recepción dun transformador. Este parámetro cuantifica a capacidade do transformador para manter unha voltagem de salida estable baixo diferentes condicións de carga.

Cando un transformador opera con unha voltagem de alimentación constante, a súa voltagem terminal fluctúa en resposta ás variacións de carga e ao factor de potencia da carga.

Representación matemática

A reguración de voltagem exprésase matematicamente como:

Notación matemática

Onde:

• E2: Voltagem terminal secundaria na condición sen carga

• V2: Voltagem terminal secundaria na condición de carga total

Reguración de voltagem considerando a voltagem primaria

Cando se considera a voltagem terminal primaria, a reguración de voltagem do transformador exprésase como:

Ilustración da reguración de voltagem con exemplo

Considérese o seguinte escenario para entender a reguración de voltagem:

Condición sen carga

Cando os terminais secundarios do transformador están en circuito aberto (sen carga conectada), só circula a corrente sen carga polo enrolamento primario. Con cero corrente no secundario, desaparecen as caídas de voltagem nos componentes resistivos e reactivos secundarios. A caída de voltagem no lado primario tamén é negligible nesta condición.

Condición de carga total

Cando o transformador está totalmente cargado (carga conectada aos terminais secundarios), ocorren caídas de voltagem tanto no enrolamento primario como no secundario debido á corrente de carga. Para un rendemento óptimo do transformador, o valor da reguración de voltagem debe minimizarse, xa que unha menor reguración indica maior estabilidade de voltagem baixo diferentes cargas.

Análise do diagrama de circuito e conclusións

Basándonos no diagrama de circuito anterior, pódense facer as seguintes observacións:

• A voltagem primaria do transformador sempre supera o EMF inducido no primario: V1 > E1.

• A voltagem terminal secundaria sen carga é sempre maior que a voltagem a carga total: E2 > V2.

Ecuacións derivadas do diagrama de circuito

As seguintes ecuacións establecéñanse analizando a configuración do circuito:

A expresión aproximada para a voltagem secundaria sen carga para diferentes tipos de carga é

1. Para carga inductiva

2. Para carga capacitiva

De esta maneira, definimos a reguración de voltagem do transformador.