INTRODUCCION
I-1. Definiciones fundamentales
I-2. Transformación de la energía eléctrica en un transformador
I-3. Transformación electromecánica de la energía en una máquina eléctrica
I-4. Clasificación de los convertidores inductivos de la energía (transformadores, máquinas eléctricas y convertidores electromecánicos)
1 TRANSFORMADORES
CAPÍTULO 1. CONSIDERACIONES GENERALES ACERCA DE LOS TRANSFORMADORES
1-1. Destinación, campo de aplicación y datos nominales de los transformadores
1-2. Breves nociones históricas sobre los transformadores
1-3. Estructura de los transformadores
CAPÍTULO 2. PROCESOS ELECTROMAGNETICOS EN EL TRANSFORMADOR EN VACIO
2-1. Régimen de marcha en vacío
2-2. Ecuaciones de las tensiones
2-3. Variación de la f.e.m. en función del tiempo. Fórmula para la f.e.m.
2-4. Curva de imantación del transformador
2-5. Forma de la curva de corriente en vacío
2-6. Representación de las ecuaciones del transformador en vacío en forma compleja
2-7. Pérdidas en vacío
2-8. Influencia de las pérdidas magnéticas en los procesos de la marcha en vacío
CAPÍTULO 3. PROCESOS ELECTROMAGNETICOS EN EL TRANSFORMADOR CON CARGA
3-1. Campo magnético en el transformador con carga
3-2. Ecuaciones de las tensiones de los devanados
3-3. Reducción de las magnitudes secundarias al devanado primario
3-4. Diagrama vectorial del transformador
3-5. Circuito eléctrico equivalente del transformador
3-6. Expresión de las magnitudes eléctricas y de los parámetros del transformador en unidades relativas
3-7. Influencia de la variación de la carga en los procesos del transformador
3-8. Transformación de la energía en un transformador cargado
CAPÍTULO 4. TRANSFORMACIÓN DE LAS CORRIENTES TRIFÁSICAS
4-1. Métodos de transformación de tensiones y corrientes trifásicas (esquemas, designaciones, relaciones fundamentales)
4-2. Descripción de los procesos en los transformadores trifásicos con carga simétrica
4-3. Esquemas y grupos de conexión de los transformadores
4-4. Fenómenos que surgen en los transformadores trifásicos durante la formación del campo magnético
CAPÍTULO 5. DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS PARÁMETROS Y PÉRDIDAS DEL TRANSFORMADOR
5-1. Determinación de los parámetros y pérdidas por el ensayo en régimen de marcha en vacío
5-2. Determinación de los parámetros y pérdidas por ensayo en cortocircuito
CAPÍTULO 6. CARÁCTERÍSTICAS DE FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR CON CARGA
6-1. Simplificación de las ecuaciones y del circuito equivalente del transformador
6-2. Variación de la tensión del transformador durante la carga
6-3. Variación del rendimiento del transformador durante la carga
CAPÍTULO 7. REGULACIÓN DE LA TENSIÓN DE LOS TRANSFORMADORES
7-1. Regulación de la tensión con la desconexión de las redes primaria y secundaria
7-2. Regulación de la tensión bajo carga
CAPÍTULO 8. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DE LOS TRANSFORMADORES
8-1. Corriente en vacío y resistencia de inducción mutua
8-2. Resistencia en cortocircuito
CAPÍTULO 9. RELACIÓN ENTRE LAS MAGNITUDES QUE CARACTERIZAN LOS PROCESOS ELECTROMAGNÉTICOS EN EL TRANSFORMADOR Y LAS DIMENSIONES DEL MISMO
9-1. Variación de la tensión, corrientes, potencia y masa del transformador en función de las dimensiones del mismo
9-2. Variación de las pérdidas y los parámetros del transformador en función de las dimensiones del mismo
CAPÍTULO 10 TRANSFORMADORES DE DEVANADOS MÚLTIPLES Y AUTOTRANSFORMADORES
10-1. Transformadores de devanados múltiples
10-2. Autotransformadores
CAPÍTULO 11. CONEXIÓN EN PARALELO DE LOS TRANSFORMADORES
11-1. Utilización de la conexión en paralelo de los transformadores
11-2. Condiciones para conectar los transformadores para el funcionamiento en paralelo
11-3. Corrientes igualadoras con relaciones de transformación desiguales
11-4. Distribución de la carga entre los transformadores conectados en paralelo
CAPÍTULO 12. CARGA DISIMÉTRICA DE LOS TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS
12-1. Causas del surgimiento de la carga disimétrica
12-2. Transformación de corrientes disimétricas
12-3. Campos magnéticos y f.e.m. con carga disimétrica
12-4. Distorsión de la simetría de las tensiones primarias de fase con carga disimétrica
12-5. Distorsión de la simetría de las tensiones secundarias con carga disimétrica
12-6. Determinación experimental de la resistencia de secuencia de cero del devanado secundario
12-7. Regímenes disimétricos monofásicos y bifásicos
CAPÍTULO 13. PROCESOS TRANSITORIOS EN EL TRANSFORMADOR
13-1. Proceso transitorio al conectar el transformador a la red
13-2. Proceso transitorio durante el cortocircuito en los terminales del devanado secundario
CAPÍTULO 14. PROCESOS TRANSITORIOS DE LOS TRANSFORMADORES DURANTE LAS SOBRETENSIONES
14-1. Causas del surgimiento de las sobretensiones
14-2. Ecuación diferencial para la distribución inicial de la tensión por el devanado
14-3. Distribución de las tensiones por el devanado y métodos para su igualación
CAPÍTULO 15. TRANSFORMADORES DE DESTINO ESPECIAL
15-1. Particularidades de los transformadores de destino especial
15-2. Transformadores para transformar el sistema trifásico en bifásico
15-3. Transformadores para transformar la frecuencia
15-4. Transformadores con regulación suave de la tensión
15-5. Transformadores para la soldadura eléctrica al arco
15-6. Transformadores para el ensayo de construcciones aislantes
15-7. Picotransformadores
15-8. Transformadores de tensión
15-9. Transformadores de corriente
CAPÍTULO 16. CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES
16-1. Temperaturas admisibles en los elementos de un transformador en los regímenes estables y en los procesos transitorios
16-2. Sistemas de refrigeración de los transformadores
CAPÍTULO 17. REQUERIMIENTOS TÉCNICOS PLANTEADOS ANTE LOS TRANSFORMADORES Y DATOS TÉCNICOS DE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA QUE SE FABRICAN EN LA URSS
17-1. Estandarización en la fabricación de transformadores
17-2. Datos técnicos de los transformadores de alimentación y de transformadores de baja potencia
2. NOCIONES GENERALES DE LA TEORÍA DE LA TRANSFORMACIÓN ELECTROMECÁNICA DE LA ENERGÍA EN LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
CAPÍTULO 18. PROCESOS ELECTROMECÁNICOS DE LA TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA EN LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
18-1. Tipos de máquinas eléctricas por el carácter del desplazamiento y por la forma de sus partes móviles
18-2. Descripción matemática de los procesos electromecánicos de transformación de la energía en las máquinas eléctricas
CAPÍTULO 19. MÉTODOS PARA OBTENER LA VARIACIÓN PERIÓDICA DEL CAMPO MAGNÉTICO EN UNA MÁQUINA ELÉCTRICA
19-1. Condición necesaria para obtener la transformación electromecánica de energía
19-2. Devanado cilíndrico (de tambor) de polos de signos contrarios
19-3. Devanado toroidal de polos de signos contrarios
19-4. Devanado anular y circuito magnético de garras
19-5. Devanado anular de polos del mismo signo (unipolar) y circuito magnético dentado
CAPÍTULO 20. POSIBLES TIPOS PRINCIPALES DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
20-1. Métodos de obtención de variaciones periódicas en las inductancias de los devanados durante la rotación del rotor
20-2. Máquinas eléctricas ordinarias (con devanados de polos de signos contrarios en el estator y en el rotor) Máquinas con polos de garras
20-3. Máquinas de reacción (con un devanado en el estator)
20-4. Máquinas inductoras (con dos devanados en el estator)
20-5. Modificaciones de los tipos principales de máquinas eléctricas
CAPÍTULO 21. CONDICIONES PARA OBTENER LA TRANSFORMACIÓN UNIDIRECCIONAL DE ENERGÍA EN UNA MÁQUINA ELÉCTRICA
21-1. Máquina con un devanado
21-2. Máquina con dos devanados
CAPÍTULO 22. ESQUEMAS DE DEVANADOS DE MÁQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA
22-1. Observaciones de introducción
22-2. Estructura del devanado polifásico de dos capas
22-3. Esquema de conexión de las bobinas en un devanado imbricado. Números de ramas paralelas y de espiras de fase
22-4. Esquema de conexión de las bobinas en un devanado ondulado
22-5. Elección del tipo y de los parámetros de un devanado
22-6. Modelo del período del devanado. Ángulos eléctricos entre los elementos del devanado
22-7. Devanados no congruentes de dos capas
22-8. Devanados de excitación
CAPÍTULO 23. ENFOQUE DEL CÁLCULO DEL CAMPO MAGNÉTICO EN UNA MÁQUINA ELÉCTRICA
23-1. Planteamiento del problema
23-2. Admisiones durante el cálculo del campo magnético y su representación en forma de la suma de los campos de los sistemas periódicos de bobinas
23-3. Estructura espacial del campo magnético de un devanado polifásico
23-4. Enfoque del cálculo del campo magnético de inducción mutua del devanado polifásico
23-5. Longitud calculada del circuito magnético
CAPÍTULO 24. CAMPO MAGNÉTICO DE INDUCCIÓN MUTUA DE LA FASE DE DEVANADO Y DE SUS ELEMENTOS
24-1. Campo magnético y f.m.m. del sistema periódico de corrientes
24-2. Influencia del carácter dentado de los circuitos magnéticos. Factor de entrehierro
24-3. Fuerza magnetomotriz del sistema periódico de bobinas
24-4. Descomposición de las f.m.m. del sistema periódico de bobinas en serie Fourier. Coeficiente de reducción
24-5. Fuerza magnetomotriz de la fase. Factor de distribución
24-6. Armónicos pulsantes de la f.m.m. de fase
CAPÍTULO 25. CAMPO MAGNÉTICO DE INDUCCIÓN MUTUA DE UN DEVANADO DE FASES MÚLTIPLES
25-1. Representación de las componentes armónicas de pulsación de las fuerzas magnetomotrices (f.m.m.) de la fase en forma de la suma de las f.m.m. giratorias
25-2. Representación de los armónicos de la f.m.m. de la fase en forma de funciones complejas del espacio y del tiempo
25-3. Complejos temporales y del espacio y del tiempo y funciones complejas de las magnitudes que caracterizan los fenómenos en una máquina polifásica
25-4. Fuerza magnetomotriz de un devanado polifásico, componentes armónicas giratorias de esta f.m.m.
25-5. Armónico fundamental de la inducción del campo magnético de un devanado polifásico (campo giratorio)
25-6. Armónicos superiores de la inducción del campo magnético giratorio de un devanado polifásico
CAPÍTULO 26. CAMPO MAGNÉTICO DE UN DEVANADO DE EXITACIÓN GIRATORIO
26-1. Campo magnético de un devanado de excitación concentrado
26-2. Campo magnético de un devanado de excitación repartido
26-3. Componentes armónicas giratorias del campo de excitación
CAPÍTULO 27. FLUJOS EMBRAGADOS DE LOS CAMPOS GIRATORIOS CON DEVANADOS. FUERZAS ELECTROMOTRICES, INDUCIDAS POR LOS CAMPOS GIRATORIOS
27-1. Observaciones de introducción
27-2. Flujo embragado y f.e.m. de la bobina del devanado
27-3. Flujo embragado y f.e.m. del grupo de bobinas
27-4. Flujo embragado y f.e.m. de la fase del devanado
27-5. Flujos embragados y f.e.m. de un devanado polifásico. Diagrama espacial-temporal de los flujos embragados y las f.e.m.
27-6. Flujos embragados y f.e.m. creados por los armónicos superiores de campos magnéticos giratorios no sinusoidales
CAPÍTULO 28. INDUCTANCIA DE LOS DEVANADOS POLIFÁSICOS
28-1. Campo fundamental y campo de dispersión
28-2. Inductancia principal de la fase
28-3. Inductancia mutua principal entre las fases del devanado
28-4. Inductancia mutua principal entre la fase del devanado primario y la fase del devanado secundario
28-5. Inductancia principal del devanado
28-6. Inductancia mutua principal entre la fase del devanado primario y el devanado secundario
28-7. Inductancia de dispersión del devanado
CAPÍTULO 29. MOMENTO ELECTROMAGNÉTICO DE ROTACIÓN
29-1. Expresión del momento de rotación por medio de la variación de la energía del campo magnético
29-2. Expresión del momento de rotación por medio de las fuerzas electromagnéticas
29-3. Distribución de la fuerza electromagnética en la zona de la ranura con corriente
CAPÍTULO 30. TRANSFORMACIÓN ELECTROMAGNÉTICA DE LA ENERGÍA CON AYUDA DE UN CAMPO MAGNÉTICO GIRATORIO
30-1. Potencias electromagnética, eléctrica y mecánica
30-2. Transformación electromecánica de la energía en la máquina y en su modelo
CAPÍTULO 31. PÉRDIDAS DURANTE LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA. RENDIMIENTO
31-1. Observaciones de introducción
31-2. Pérdidas eléctricas
31-3. Pérdidas magnéticas
31-4. Pérdidas mecánicas
3. ESTRUCTURA DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS Y MÉTODOS DE LOS CÉLCULOS MECÁNICOS, HIDRÁULICOS Y TÉRMICOS DE SUS PIEZAS
CAPÍTULO 32. PARTICULARIDADES PRINCIPALES DE LA ESTRUCTURA DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
32-1. Clasificación de las piezas de la máquina por su destino
32-2. Exigencias técnicas planteadas ante la estructura de las máquinas eléctricas
CAPÍTULO 33. VARIANTES CONSTRUCTIVAS DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
33-1. Variantes constructivas por el método de montaje
33-2. Variantes constructivas según el método de protección contra las solicitaciones exteriores
33-3. Variantes constructivas según el método de enfriamiento
33-4. Variantes de máquinas según el nivel de ruido
33-5. Normas principales para las máquinas eléctricas
CAPÍTULO 34. CÁLCULO MECÁNICO DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
34-1. Cálculo mecánico de las piezas por intermedio de las cuales se transmite la potencia mecánica
34-2. Cálculo de la sujeción de los elementos en rotación del rotor
34-3. Cálculo del árbol al actuar las fuerzas del peso del rotor y de la atracción magnética
CAPÍTULO 35. CÁLCULO TÉRMICO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
35-1. Esquema principal del sistema de enfriamiento de una máquina eléctrica
35-2. Transmisión del calor del cuerpo caliente al medio ambiente
35-3. Calentamiento y enfriamiento de un cuerpo sólido
35-4. Cálculo de las temperaturas estables de las piezas activas
CAPÍTULO 36. CÁLCULO HIDRÁULICO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
36-1. Elección del medio refrigerante. Determinación de su gasto
36-2. Cálculo de las resistencias de las secciones del circuito hidráulico conectadas en serie o en paralelo
36-3. Cálculo del circuito hidráulico derivado
CAPÍTULO 37. ELECCIÓN DE LAS DIMENSIONES DE LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS
37-1. Enfoque de la elección de las dimensiones óptimas de las máquinas
37-2. Relación entre las dimensiones principales y las cargas electromagnéticas
37-3. Potencia, pérdidas y masa de las máquinas geométricamente semejantes