Transformadores

TRANSFORMADORES

El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere energía de un circuito a otro bajo el principio de inducción electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los de voltajes de corrientes. Se denomina transformador aun dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. El transformadores un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general en rolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

PARTES PRINCIPALES

a) El núcleo magnético constituye el circuito magnético que transfiere energía de un circuito a otro y su función principal es la de conducir el flujo activo. Está sujeto por el herraje o bastidor, se construye de laminaciones de acero al silicio (4%) y sus gruesos son del orden de 0,014 pulgadas (0,355 mm) con un aislante de 0,001 de pulgada (0,0254 mm).

Material Ferromagnético

Son aquellos que se magnetizan fuertemente en la dirección del campo magnético. Tienen valores altos de permeabilidad, incluidos en este grupo están el hierro, el acero, el níquel, el permalLoy, cobalto, tungsteno. Es el que se utiliza en las máquinas eléctricas, es el que imanta y conserva el magnetismo.

Material Diamagnético

Son aquellos que se magnetizan muy débilmente, pero en dirección opuesta, al campo magnetizante. Su permeabilidad es menor que 1. Ejemplo de materiales: cobre, oro, plata, etc. Se dice que no se imanta.

Material Paramagnético

Son aquellos que se magnetizan muy débilmente en la dirección del campo magnético. La permeabilidad de estos materiales es mayor que 1. Ejemplos de materiales: oxígeno, aire, cromo, etc. Se imanta pero, no conserva el magnetismo (instrumentos eléctricos).

b) Los bobinados constituyen los circuitos eléctricos de alimentación y carga pueden ser de una, dos o tres fases y, por la corriente y número de espiras, pueden ser de alambre delgado, grueso o de barra. La función de los devanados es crear un campo magnético (primario) con una pérdida de energía muy pequeña y utilizar el flujo para inducir una fuerza electromotriz (secundario).

AUXILIARES

a) Tanque, recipiente o cubierta.

b) Boquillas terminales.

c) Medio refrigerante.

d) Conmutadores auxiliares.

e) Indicadores.

FUNCIONAMIENTO

Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, circulará por éste una corriente alterna que creará a su vez un campo magnético variable. Este campo magnético variable originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario. La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número devueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de voltaje.

CLASIFICACION

La clasificación de los transformadores es grande ya que estos pueden variar en forma física, características eléctricas y eficiencia y cada una de estas clasificaciones se pueden adaptar mejor a cierta o varias aplicaciones.

Según su aplicación:

• Transformador de poder o potencia: Se utilizan para substransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes usuarios.

• Transformador de línea o Flyback : Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal. Suelen ser pequeños y económicos. Además suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc.). Además de poseer una respuesta en frecuencia más alta que muchos transformadores, tiene la característica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios.

• Transformadores rurales: Están diseñados para la instalación mono poste en redes eléctricas suburbanasmono filares, bifilares y trifilares de 7.6, 13.2, y 15 KV.

• Transformador de aislamiento: Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentación o señal "flotante". Suele tener una relación 1:1. Se utiliza principalmente como medida de protección, en equipos que trabajan directamente con la tensión de red. También para acoplar señales procedentes de sensores lejanos, en resistencias inesianas, en equipos de electromedicina y allí donde se necesitan tensiones flotantes entre sí.

• Autotransformadores: El primario y el secundario del transformador están conectados en serie, constituyendo un bobinado único. Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220 V a 125 V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvánico entre el primario y el secundario.

• Transformadores de pulsos: Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida (baja autoinducción) destinado a funcionar en régimen de pulsos y además de muy versátil utilidad en cuanto al control de tensión 220 V.

• Transformadores de corriente

Según el material del núcleo:

• Transformadores

...