Ensayo sobre las mejores Transformadores

El transformador estático es un aparato empleado para transferir la energía eléctrica de un circuito de corriente alterna a otro sin variar la frecuencia. Esta transferencia va acompañada habitualmente pero no siempre de un cambio de voltaje, un trasformador puede recibir energía y devolverla a un voltaje más elevado en cuyo caso se denomina transformador elevador o puede devolverla a un voltaje más bajo en cuyo caso es un transformador reductor.

Los transformadores estáticos no tienen partes giratorias y por lo tanto requieren escasa vigilancia y poco gasto de mantenimiento. El costo de los transformadores por KVA (kilo volteos amperes) es bajo comparado con los otros aparatos y su rendimiento es superior, como no hay dispositivos giratorios y sus embobinados pueden estar sumergidos en aceite, no es difícil lograr un buen aislamiento para muy altos voltajes.

Estas características favorables hacen que el transformador sea un elemento de gran utilidad ya que puede transformar un voltaje bajo en otro más elevado o viceversa y de una manera económica, a él se debe en gran escala la extensa difusión de la corriente alterna.

El transformador se fundamenta en que la transmisión de la energía eléctrica por inducción de un embobinado a otro, dispuestos en el mismo circuito magnético puede realizarse con excelente rendimiento, las fuerzas electromotrices se inducen por la variación del flujo magnético, ya que las bobinas y el circuito magnético están en reposo uno con respecto al otro y la fuerza electromotriz se induce por la variación de la magnitud del flujo con el tiempo.[pic 1]

El núcleo, como se representa en la figura está formado de chapas o laminas superpuestas de acero especial de forma rectangular.

En uno de los lados del núcleo de hierro, se instala un embobinado continuo llamado primario y en el lado opuesto otro embobinado continúo llamado secundario en la realidad los embobinados primarios y secundarios se sitúan sobre un mismo brazo del núcleo esto con la finalidad de reducir la dispersión magnética.

Cuando se suministra energía eléctrica al embobinado primario, al estar instalado sobre un núcleo de hierro su fuerza magneto  motriz produce un flujo alternativo en el mismo, el embobinado secundario abrazara este flujo que la ser alternativo induce en el secundario una fuerza electro motriz de la misma frecuencia que el flujo, debido a esta fuerza electro motriz inducida, el embobinado secundario es capaz de suministrar energía eléctrica, por lo tanto esta energía eléctrica se transfiere del embobinado primario al embobinado secundario por medio del flujo magnético.

El embobinado que recibe energía eléctrica del exterior se llama primario y el embobinado que suministra energía eléctrica se denomina secundario, en un transformador, cualquiera de los embobinados puede a ser de primario y lógicamente correspondiendo al otro de secundario lo que solo depende de cuál de los 2 es el que recibe la energía eléctrica o el que la suministra.

21/sep/2015.

El flujo magnético o flujo común o mutuo al pasar por el circuito constituido por el núcleo de hierro, no solo  lo abrazan las bobinas del secundario sino también las del primario y por lo tanto, debe inducir un voltaje en ambos arrollamientos. Como el flujo magnético es el mismo en cada uno de ellos debe inducir el mismo voltaje por espira o vuelta y el voltaje total inducido debe ser proporcional al número de espira o vueltas que lo componen es decir:

 =                                EC.1[pic 2][pic 3]

Siendo E1 Y E2 los voltajes inducidos en el primario y en el secundario. Y N1 Y N2 los números de espiras o vueltas en cada uno de ellos respectivamente por lo tanto, los voltajes en las terminales del primario y del secundario son proporcionales a sus respectivos números de espiras.

Cuando el secundario no tiene carga alguna, en este caso circula una corriente muy pequeña en el primario que suele ser del 1-3% de la nominal.

Cuando se aplica una carga al secundario, se tendrá una corriente I2 cuya magnitud quedara determinada por las características de la carga por lo tanto, la corriente en el primario también aumenta por lo cual las corrientes en el primario y en el secundario son inversamente proporcionales a sus respectivo número de vueltas

N1I1 = N2I2

 =                              EC.2 [pic 4][pic 5]

La relación anterior puede deducirse también de la ley de la conservación en donde:

E1I1 = E2I2   =  =      EC.3[pic 6][pic 7][pic 8]

En la figura anterior, el transformador es una representación puramente esquemática normalmente el primario y el secundario se sitúan sobre un mismo brazo del núcleo.

En los transformadores el embobinado de bajo voltaje se dispone junto al núcleo y encima de este el embobinado de alto voltaje, esto es para que solamente se aislé una vez el alto voltaje.

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