UNIVERSIDAD NACIONAL INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

UNIVERSIDAD NACIONAL INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

APLICACIONES DEL TRANSFORMADOREN LA

INGENIERA MECATRNICA

CURSO:

MAQUINAS ELCTRICAS ML202INFORME:

2SECCIN:

CPROFESOR:

Ing. Guadalupe EdgardINTEGRANTE:Acero Chuchon Cristian Alberto

2014 - I

APLICACIONES DEL TRANSFORMADOR

EN LA

INGENIERA MECATRNICA1. Introduccin:Por medio de esta recopilacin de informacin se pretende dar informacin clara y concisa en lo que es el tema de los transformadores y sus aplicaciones en la ingeniera Mecatrnica.Por medio de este las personas interesadas podrn tener un aprendizaje claro y de forma fcil ya que este detalla paso por paso desde como surgen los transformadores, como fabricarlos, las ecuaciones que se usan en sus clculos, los tipos de transformadores, aplicaciones en ingeniera. Este tema ser de gran utilidad para los estudiantes de electricidad, electrnica, electromecnica y muchas reas tecnolgicas.2. CONCEPTOS GENERALES DEL TRASFORMADOR Y LOS FENMENOS QUE AFECTAN A UN TRANSFORMADOR.

La impedancia es una magnitud que establece la relacin (cociente) entre la tensin y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la corriente vara en el tiempo, en cuyo caso, sta, la tensin y la propia impedancia se notan con nmeros complejos o funciones del anlisis armnico.Se denomina Reactancia a la parte imaginaria de la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna. En su acepcin ms general, el trmino reactancia significa sin prdidas, en su asociacin al mundo de los circuitos elctricos.

-Un generador elctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial elctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores elctricos son mquinas destinadas a transformar la energa mecnica en elctrica. Esta transformacin se consigue por la accin de un campo magntico sobre los conductores elctricos dispuestos sobre una armadura (denominada tambin estator).

Un motor elctrico es una mquina elctrica que transforma energa elctrica en energa mecnica por medio de interacciones electromagnticas.3. CONCEPTOS DE TRANSFORMADORSe denomina transformador a una mquina elctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin prdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las mquinas reales presentan un pequeo porcentaje de prdidas, dependiendo de su diseo, tamao, etc.www.wikipedia.comEl Transformador es un dispositivo elctrico que consta de una bobina de cable situada junto a una o varias bobinas ms, y que se utiliza para unir dos o ms circuitos de corriente alterna (CA) aprovechando el efecto de induccin entre las bobinas .La bobina conectada a la fuente de energa se llama bobina primaria. Las dems bobinas reciben el nombre de bobinas secundarias. Un transformador cuyo voltaje secundario sea superior al primario se llama transformador elevador.

html.rincondelvago.com/transformador-electrico.htmlTransformador. Es aquel dispositivo capaz de modificar alguna caracterstica de la energa elctrica y su principio estructural en dos bobinas con dos o ms devanados o arrollamientos alrededor de un centro comn llamado ncleo. El ncleo es el elemento encargado de acoplar magnticamente loa arrollamientos de las bobinas primaria y secundaria del transformador. Esta construido superponiendo numerosas chapas de aleacin acero - silicio, fin de reducir las perdidas por histresis magntica y aumentar la resistividad del acero. Su espesor suele oscilar entre 0,30 y 0,50 mm. La forma ms sencilla de construir el ncleo de un transformador es la que consta de tres columnas, las cuales se cierra por las partes superior e inferior con otras dos piezas llamadas yugo o culata.

www.frino.com.ar/transformador.htm4. TRANSFORMADORHace algo ms de un siglo que se invent este dispositivo que ha hecho posible la distribucin de energa elctrica a todos los hogares, industrias, etc. Si no fuera por el transformador tendra que acortarse la distancia que separa a los generadores de electricidad de los consumidores.

Se denomina transformador a una mquina elctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin prdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las mquinas reales presentan un pequeo porcentaje de prdidas, dependiendo de su diseo, tamao, etc.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenmeno de la induccin electromagntica y estn constituidos, en su forma ms simple, por dos bobinas devanadas sobre un ncleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario segn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin, respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensin que el secundario

Los transformadores son dispositivos electromagnticos estticos que permiten partiendo de una tensin alterna conectada a su entrada, obtener otra tensin alterna mayor o menor que la anterior en la salida del transformador.

Permiten as proporcionar una tensin adecuada a las caractersticas de los receptores. Tambin son fundamentales para el transporte de energa elctrica a largas distancias a tensiones altas, con mnimas perdidas y conductores de secciones moderadas.4.1 HISTORIAEl aparato que aqu se describe es una aplicacin, entre tantas, derivada de la inicial bobina de Ruhmkorff o carrete de Ruhmkorff, que consista en dos bobinas concntricas. A una bobina, llamada primario, se le aplicaba una corriente continua proveniente de una batera, conmutada por medio de un ruptor movido por el magnetismo generado en un ncleo de hierro central por la propia energa de la batera. El campo magntico as creado variaba al comps de las interrupciones, y en el otro bobinado, llamado secundario y con mucho ms espiras, se induca una corriente de escaso valor pero con una fuerza elctrica capaz de saltar entre las puntas de un chispmetro conectado a sus extremos.

Tambin da origen a las antiguas bobinas de ignicin del automvil Ford T, que posea una por cada buja, comandadas por un distribuidor que mandaba la corriente a travs de cada una de las bobinas en la secuencia correcta.

4.2 BOBINA DE RUHMKORFFLa llamada bobina de induccin o carrete de Rhumkorff, de invencin anterior a la de los transformadores de corriente alterna, es un verdadero transformador polimorfo y elevador, en el que se obtiene, a partir de una corriente primaria continua y de poca fem (pilas o acumuladores), otra de alta tensin y alterna.

El carrete est constituido por un ncleo integrado por un haz de hilos de hierro dulce alrededor del cual se arrolla el primario que es un alambre de cobre a a", grueso y relativamente corto, de pocas vueltas, y por encima de este, convenientemente aislado, se arrolla el secundario, hilo delgado y de mucha longitud (muchas vueltas) cuyos extremos b y b" estn formando los llamados polos del aparato.

La corriente inductora que pasa por el primario, procede de una pila P o generador de corriente contnua, que se convierte en intermitente por un interruptor que abre y cierra sucesivamente el circuito. En muchos modelos, sobre todo en los ms pequeos, empleados antiguamente en medidas elctricas, este interruptor est formado por una masa metlica M, sostenida por una lmina de acero L, formando un resorte oscilante desde el punto fijo O. Un tornillo T, que apoya su punta en L, est en comunicacin con uno de los polos de la pila.

Si pasa la corriente se ejerce la atraccin magntica sobre M y se separa el resorte L del tornillo T, con lo cual se interrumpe la corriente. Otros interruptores, como el electroltico de Wehnelt, son ms propios para carretes mayores. Por efecto de la elasticidad de la lmina L, vuelve sta a la posicin marcada en el esquema y se restablece el paso de corriente. A intervalos muy cortos e iguales de tiempo, se repite esta interrupcin momentnea de corriente.

Al cerrar el circuito primario nace en el embobinado una corriente inducida de corta duracin, y al interrumpir, en cambio, la corriente primaria, se origina en aquel otra corriente inducida opuesta a la anterior. A causa de la autoinduccin, al cerrar el circuito primario la corriente no alcanza instantneamente su valor mximo y la atraccin de M se retrasa un poco; por el contrario, el campo magntico se anula sbitamente al romperse el circuito y dejar de circular corriente por el primario. Por esto la corriente inducida al secundario es mucho ms dbil durante el cierre que al interrumpirse el circuito. En el esquema siguiente se han representado los valores que toma la corriente inducida respecto a la del primario en cada intervalo.

En el contacto T y L se originan chispas dbiles en el momento de la interrupcin, que resultan perjudiciales, pues ofrecen un camino a la corriente. Para evitarles, en lo posible, se coloca un condensador montado en derivacin o paralelo como indica la figura anterior. Est formado por Varias hojas de estao separadas por papel impregnado de aceite; la capacidad del mismo llega a ser de varios microfaradios en los grandes carretes.

Cuando se rompe el circuito, la autoinduccin produce una fuerza electromotriz de igual sentido que la corriente que se quiere suprimir, y hay tendencia a prolongarse esta corriente mediante la chispa: el papel del condensador es disminuir esa diferencia de potencial y suprimir la chispa, cargndose con la electricidad que la producira. Luego se descarga en el primario y, aumentando la fem de ruptura, permite obtener en las secundarias descargas con chispas ms largas entre los polos b y b.

4.3 COMPOSICIN DE UN TRANSFORMADORSe compone de un ncleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor.

Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominan:

Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y Bobina secundaria o "secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.

- La Bobina primaria recibe un voltaje alterno que har circular, por ella, una corriente alterna.

- Esta corriente inducir un flujo magntico en el ncleo de hierro- Como el bobinado secundario est arrollado sobre el mismo ncleo de hierro, el flujo magntico circular a travs de las espiras de ste.- Al haber un flujo magntico que atraviesa las espiras del "Secundario", se generar por el alambre del secundario un voltaje. En este bobinado secundario habra una corriente si hay una carga conectada (el secundario conectado por ejemplo a una resistencia)

La razn de transformacin del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del nmero de vueltas que tenga cada uno. Si el nmero de vueltas del secundario es el triple del primario. En el secundario habr el triple de voltaje.

4.4 TIPOS DE TRANSFORMADORES

Transformador trifsico. Conexin estrella-tringulo.

4.4.1SEGN SUS APLICACIONES TRANSFORMADOR ELEVADOR/REDUCTOR DE TENSIN Son empleados en las subestaciones de la red de transporte de energa elctrica, con el fin de disminuir las prdidas por efecto Joule. Debido a la resistencia de los conductores, conviene transportar la energa elctrica a tensiones elevadas, siendo necesario reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilizacin.

Transformador de aislamiento

Proporciona aislamiento galvnico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentacin o seal "flotante". Suele tener una relacin 1:1. Se utiliza principalmente como medida de proteccin, en equipos que trabajan directamente con la tensin de red. Tambin para acoplar seales procedentes de sensores lejanos, en equipos de electro medicina y all donde se necesitan tensiones flotantes entre s.

Transformador de alimentacin

Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan fusibles que cortan su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que ste se queme, con la emisin de humos y gases que conlleva e, incluso, riesgo de incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador.

Transformador trifsico

Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o de tringulo () y las combinaciones entre ellas: -, -Y, Y- y Y-Y. Hay que tener en cuenta que an con relaciones 1:1, al pasar de a Y o viceversa, las tensiones varan.

Transformador de pulsos

Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rpida (baja autoinduccin) destinado a funcionar en rgimen de pulsos.Transformador de lnea o flyback

Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensin y la corriente para las bobinas de deflexin horizontal. Adems suele proporcionar otras tensiones para el tubo (Foco, filamento, etc).

Transformador con diodo dividido

Es un tipo de transformador de lnea que incorpora el diodo rectificador para proporcionar la tensin contnua de MAT directamente al tubo. Se llama diodo dividido porque est formado por varios diodos ms pequeos repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo slo tiene que soportar una tensin inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al nodo del tubo, sin diodo ni triplicador.

Este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y lneas de transmisin (tarjetas de red, telfonos...) y era imprescindible en los amplificadores de vlvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces. Si se coloca en el secundario una impedancia de valor Z, y llamamos n a Ns/Np, como Is=-Ip/n y Es=Ep.n, la impedancia vista desde el primario ser Ep/Ip = -Es/nIs = Z/n. As, hemos conseguido transformar una impedancia de valor Z en otra de Z/n. Colocando el transformador al revs, lo que hacemos es elevar la impedancia en un factor n.

Estabilizador de tensin

Es un tipo especial de transformador en el que el ncleo se satura cuando la tensin en el primario excede su valor nominal. Entonces, las variaciones de tensin en el secundario quedan limitadas. Tena una labor de proteccin de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha cado en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensin electrnicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energtica.

Transformador hbrido o bobina hbrida

Es un transformador que funciona como una hbrida. De aplicacin en los [telfono]s, tarjetas de red, etc.

Balun

Es muy utilizado como balun para transformar lneas equilibradas en no equilibradas y viceversa. La lnea se equilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador.

Transformador electrnico

Posee bobinas y componentes electrnicos. Son muy utilizados en la actualidad en aplicaciones como cargadores para celulares. No utiliza el transformador de ncleo en s, sino que utiliza bobinas llamadas filtros de red y bobinas CFP (corrector factor de potencia) de utilizacin imprescindible en los circuitos de fuente de alimentaciones conmutadas.

Transformador de frecuencia variable

Son pequeos transformadores de ncleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrnicos para comunicaciones, medidas y control.

Transformadores de medidaEntre los transformadores con fines especiales, los ms importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y rels protectores en circuitos de alta tensin o de elevada corriente. Los transformadores de medida aslan los circuitos de medida o de rels, permitiendo una mayor normalizacin en la construccin de contadores, instrumentos y [rel]s.

4.4.2 SEGN SU CONSTRUCCIN

Transformador de grano orientado

Autotransformador

El primario y el secundario del transformador estn conectados en serie, constituyendo un bobinado nico. Pesa menos y es ms barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvnico entre el primario y el secundario.

Transformador toroidal

El bobinado consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario.

Son ms voluminosos, pero el flujo magntico queda confinado en el ncleo, teniendo flujos de dispersin muy reducidos y bajas prdidas por corrientes de Foucault.

Transformador de grano orientado

El ncleo est formado por una chapa de hierro de grano orientado, enrollada sobre s misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las lminas de hierro dulce separadas habituales. Presenta prdidas muy reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser tambin utilizada en transformadores orientados (chapa en E), reduciendo sus prdidas.

Transformador de ncleo de aire

En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin ncleo o con un pequeo cilindro de ferrita que se introduce ms o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.Transformador de ncleo envolvente

Estn provistos de ncleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados. Evitan los flujos de dispersin.

Transformador piezoelctrico

Para ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadores que no estn basados en el flujo magntico para transportar la energa entre el primario y el secundario, sino que se emplean vibraciones mecnicas en un cristal piezoelctrico. Tienen la ventaja de ser muy planos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunos convertidores de tensin para alimentar los fluorescentes del back light de ordenadores porttiles.

4.5 FUNCIONAMIENTOSi se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearn un campo magntico variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo magntico variable originar, por induccin electromagntica, la aparicin de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.

La relacin entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al nmero de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) .

Para poder comprender el funcionamiento de un transformador se examinar el de construccin ms elemental.

Un circuito magntico simple, constituido por dos columnas y dos culatas, en el que han sido arrollados dos circuitos elctricos:

Uno, constituido por una bobina de N1 espiras, es conectado a la fuente de corriente alterna y recibe el nombre de primario.

Otro constituido por un bobinado de N2 espiras, permite conectar a sus bornes un circuito elctrico de utilizacin (la carga) y recibe el nombre de secundario.

Al alimentar el bobinado primario con una fuente de voltaje alterno, por l (el bobinado) circular una corriente elctrica alterna (I1), que produce una fuerza magneto motriz que causa que se establezca un flujo de lneas de fuerza alterno (1) en el circuito magntico del transformador.

El flujo 1 al estar canalizado en el ncleo, induce en las espiras del bobinado secundario una fuerza electromotriz (E2).

Las espiras del bobinado primario tambin estn en la influencia del 1. Por lo tanto en ellas se va a inducir una fuerza contra electromotriz (E1), que se opone al voltaje de alimentacin, dando como resultado una disminucin de la intensidad de corriente I1

Cuando se le aplica carga (R) al bobinado secundario, circula por l la intensidad de corriente I2, la cual produce el flujo magntico 2, opuesto al 1, por lo tanto reduce el flujo resultante en el ncleo dando como resultado que la fuerza contra electromotriz disminuya y la intensidad de corriente I1 aumente.

Se observa como un aumento de la corriente en el secundario (I2) provoca un aumento de la corriente en el primario (I1), sin que exista conexin elctrica entre ambos bobinados.

Dado que la fuerza contra electromotriz es directamente proporcional al flujo inductor (1), al disminuir ste, por la contraposicin del 2, se da un incremento en la corriente I1.

Ahora bien, como la potencia aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 amperios, la del secundario ser de solo 0,1 amperios (una centsima parte).5. APLIACIONES EN INGENIERIA MECATRONICA

5.1 Soluciones robticas para transformadores de plsticoEn Dsseldorf, Stubli Robotics exhibe avanzadas soluciones de automatizacin para la industria de la transformacin del plstico. Los visitantes tienen la oportunidad de contemplar una gama de productos personalizados que presentan robots innovadores de programacin avanzada y fcil integracin.

En estrecha colaboracin con transformadores de plstico y fabricantes de maquinaria, Stubli ha desarrollado muchos de los robots y herramientas de software que se exponen. De esta manera se ofrece la solucin perfecta para la automatizacin de plantas de inyeccin de plstico, independientemente de que se use en entorno de produccin adverso o en sala blanca. Las series de robots TX y RX, especficas para plstico, son perfectas para operaciones diversas como descarga de piezas, mecanizado completo de piezas moldeadas por inyeccin, decoracin y/o etiquetado en molde; tanto para el uso de la propia mquina inyectora como para numerosas aplicaciones adicionales.

Los rpidos robots Stubli de seis ejes, desempean cada vez ms tareas secuenciales, como por ejemplo desbarbado, verificacin, corte, encolado, montaje o envasado. Cumplen todos los requisitos para realizar estas funciones, gracias a su estructura y precisin, y a sus elementos dinmicos. Al cargar y descargar mquinas de inyeccin, se reduce al mnimo los tiempos de apertura de molde. La serie de robots Plastics pueden manipular cargas de hasta 34 kilos. Abarca desde el compacto TX40 Plastics, pasando por las clases TX60 y TX90 de peso intermedio hasta el RX160 Plastics, con su alcance de dos metros.

La fiabilidad en los procesos de produccin es imprescindible para fabricar dispositivos mdicos en condiciones de sala blanca. La clula de moldeado por inyeccin fabricada por Engel, con robot Stubli para sala blanca completamente integrado, cumple todos los requisitos exigidos. Imagen: Engel

Tres nuevas soluciones cinemticas especiales

Actualmente, Stubli quiere satisfacer las necesidades de los clientes en el sector de la transformacin de plstico, con tres nuevos modelos cinemticos, concretamente el nuevo robot de consola TX340 SH, el ultra rpido TP80 de cuatro ejes y el robot de mecanizado RX170 hsm. El robot TX340 SH, instalado en consola, puede manipular cargas de hasta 165 kilos con un alcance de 3,7 metros.

El Fast Picker TP80, con ms de 200 picks por minuto, es recomendable para todas las aplicaciones de pick & place en la industria del plstico. El robot RX170 hsm, en cambio, ha sido diseado para mecanizar materiales de plstico de forma rpida y sencilla. Se ha sustituido el sexto eje en este robot, por un electrohusillo, que gracias a su alcance, permite mecanizar grandes piezas de forma precisa. La combinacin con un eje lineal permite realizar sin dificultades el mecanizado de piezas de plstico de varios metros de longitud.

El proveedor automovilstico Key Plastics utiliza una inyectora Engel con robot Stubli. La caracterstica especial en este caso es que, gracias a su interfaz abierta, la programacin del robot de seis ejes se integra completamente en el sistema de control de Engel. Imagen: Engel.

Programacin: todo es posible

Con respecto a la programacin, Stubli Robotics utiliza una metodologa de tres niveles que se adapta para cumplir los requisitos ms diversos. Los experimentados usuarios en robtica programan con VAL3. Este lenguaje de alto nivel, propiedad de Stubli, es fcil de aprender y aporta una extraordinaria eficiencia al proceso de programacin de robots.

Los desarrolladores de software, han creado la aplicacin VALplast para que, tanto los operarios de planta como los integradores de sistemas, puedan beneficiarse de las capacidades del robot sin necesidad de tener ningn conocimiento especial. Esta interfaz agiliza extraordinariamente la programacin basndose en elementos esenciales ya predefinidos. Adems, gracias a la solucin de software uniVAL drive, Stubli ofrece a los fabricantes la opcin de operar los robots a travs del propio sistema de control de la mquina inyectora. Se trata de una interfaz en tiempo real que permite la integracin de Scara y antropomrficos bajo control externo.En su stand, Stubli Robotics muestra cmo las soluciones de automatizacin para la industria de procesamiento de plstico pueden ser productivas y rentables; Stubli dispone de la solucin adecuada para un amplio espectro de sectores (automocin, aeronutica, aeroespacial, alimentacin, farmacutico, mdico y similares), donde se precisa la automatizacin en la transformacin del plstico.

En esta clula de moldeado por inyeccin estndar completamente automatizada para piezas pequeas, un Stubli TX60 no solo realiza las sencillas tareas de manipulacin sino que tambin ejecuta todos los procesos de mecanizado asociados.

5.2 Automatizacin de Empresas Elctricas:5.2.1 Introduccin

El sistema de Gerencia de Redes CABLECAD es un programa computacional que permite en corto, mediano y largo plazo automatizar el sistema elctrico de una empresa Elctrica determinada.

Las caractersticas del Sistema son: Tecnologa AM/FM Integracin de una base de datos grfica y de texto Mapas continuos e ilimitados Flexibilidad operativa Adaptabilidad a las necesidades del usuario Generador de informes: permite realizar una interface con otros programas mediante la utilizacin de este programa se pueden realizar aplicaciones dirigidas al rea tcnica, en la simulacin de la transferencia de carga, cada de voltaje en los abonados, as como las prdidas y sobrecarga en los transformadores y alimentadores del sistema de distribucin, lo que ayudar a ejercer un eficiente criterio en las decisiones que se tomen en las mejoras y ampliaciones del sistema elctrico de distribucin. 5.2.2 Contenido

CABLECAD es un sistema AM/FM (Mapeo Automtico/ Gerencia de Redes) que enlaza dos bases de datos, una grfica y otra no grfica con total conectividad. Provee mapas inteligentes y un modelo exacto del Sistema de Distribucin Elctrico al que es aplicado. En este informe se aplican tres opciones para el estudio de los Sistemas Elctricos de distribucin, como son: Voltage Drop, TLM y Repgen.

Para obtener la informacin tcnica - comercial suficiente y necesaria para el anlisis se hizo lo siguiente:

Se realiz levantamiento fsico de: la alimentadora, tomando en cuenta la Troncal y ramal de la alimentadora Acacias; de los transformadores; del secundario; las acometidas, las luminarias y de los abonados. Una vez obtenida toda la informacin necesaria descrita anteriormente, se procedi a introducirla al programa CABLECAD, a medida que dibujbamos, este programa nos solicitaba datos tcnicos ya sea de lnea primaria, transformador, lnea secundaria, acometida, abonados y luminarias. La informacin necesaria que CABLECAD para poder obtener los resultados requeridos son datos de la lnea primaria, de los transformadores, de la lnea secundaria, de la acometida y de los abonados.

El comando VOLTAGE DROP nos determina la Cada de voltaje en cada parte del secundario desde el transformador al usuario, color de cada parte del cable, tipo de conductor, longitud del cable en metros, porcentaje de cada de voltaje por seccin, porcentaje total de la cada de voltaje del transformador, flujo de corriente en amperios. A travs del comando TLM podemos obtener un reporte de la administracin de carga de cada uno de los transformadores conectados a la alimentadora. Nos proporciona datos de placa de los transformadores. La ruta para poder ingresar a este comando es: D\ENGEN\ELECTRIC\ENGENEERING\TLM

Este reporte contendr la siguiente informacin:

-Nmero del Transformador

-Voltaje Primario

-Voltaje Secundario

-Fase a la que est conectado el transformador

-Fabricante

-Impedancia

-Nmero de Abonados

-Demanda Promedio

-Demanda Pico

-Factor de Coincidencia

-Factor de Utilizacin

-Factor de Carga

-Factor de Prdidas

-KVA Conectados

-KVA Ajustados

-KWHR Conectados

-KWHR Ajustados Es posible conocer las caractersticas tcnicas de la lnea primaria, secundaria, transformador de distribucin y abonados a travs de la aplicacin del Generador de Reportes REPGEN.El utilitario REPGEN (generador de reportes) te permite extraer informacin de la base de datos no grfica de CABLECAD, formatearlo e imprimirlo como Reporte. REPGEN tambin te permite arreglar los datos almacenados y ejecutar operaciones en l. El listado de registros almacenados en la base de dato no grfica puede hacerse por medio del comando REPGEN. Para determinar las prdidas en el primario usamos el mtodo de Voltaje- Amperio-Ohmio, usado por el Proyecto ESPOL INECEL, se realizan los siguientes pasos: El diagrama unifilar, el mismo que consiste en concentrar las cargas, entendindose por la misma a los transformadores que se localizan a lo largo de la alimentadora. Una vez obtenido el diagrama unifilar, las cargas se las separa por fase A, B y C Se obtiene la informacin de la corriente que existe en cada uno de los transformadores a travs del programa Cablecad, cuando da resultados de Cada de Voltaje en cada uno de los mismos, esta corriente es del lado del secundario y la pasamos al primario por medio de la relacin de voltajes.

Se necesita datos de: resistencia, reactancia, del conductor primario, de la corriente que sale de la subestacin, esta se la considera a travs del da y hora donde ha ocurrido la mxima demanda.Las distancias estn en kilmetros, se calcula el Factor de Utilizacin tanto real como imaginario.Se interacta el programa hasta que el Voltaje final sea parecido al de la Subestacin. En el mismo se obtienen las prdidas en cada una de las fases cuadro de consumos mensuales (KWH) de un transformador escogido que se encuentra conectado a la alimentadora.

Debemos recalcar que el propsito del estudio es determinar las prdidas del primario teniendo como referencia los datos que obtenemos en el programa CABLECAD, es decir que se parte del transformador de distribucin hacia la lnea primaria.5.2.3 Conclusiones El programa CABLECAD, nos da informacin de la corriente en cada acometida, las cada de voltaje desde el transformador hasta el abonado, el factor de utilizacin del transformador, si ste est o no sobrecargado.En base a la corriente que se obtiene mediante el programa VOLTAGE DROP, se puede calcular las prdidas en el primario y la cada de voltaje. Este programa sirve mucho para controlar eficientemente la distribucin de carga y as poder tener balanceadas las fases. Mediante el programa REPGEN se puede obtener datos especficos de la lnea primaria, lnea secundaria, transformadores de distribucin, acometida y abonados.

6. BIBIOGRAFIA

Vadez, Carlos J., "Transformadores, Operaciones y Uso", Editorial Sistes, Madrid, Espaa, 1999

"Transformadores y Bobinas, Mc Grawhill, Madrid, Espaa, 2001

"Gua Practica de Energa y Electrnica" Pgs. 154-167, Editorial Cultura, 1995, Madrid Espaa.

Automatizacin de Empresas Elctricas Aplicacin del Programa Cablecad

AM/FM a la Empresa Elctrica de Santa Elena (Tpico de Graduacin, Escuela

Superior Politcnica del Litoral, 1996). Espaa.APLIACIONES DEL TRANSFORMADOR Pgina 1