ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES

UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI

ESTUDIANTE:[pic 1]

VICTOR EDUARDO PICO FARFÁN

MATERIA:

CIRCUITOS ELECTRICOS

NIVEL/ CURSO:

6TO “A”

DOCENTE:

ING.LUCIO ALFREDO VALAERZO MOLINA

CARRERA:

INGENIERA ELECTRICA

TEMA:

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES.

PERIODO:

MAYO 2021 - SEPTIEMBRE 2021

1. Introducción

Los transformadores son equipos que se utiliza en una red eléctrica, estos elementos son capaces de poder elevar la tensión como también reducirlas en un circuito eléctrico comúnmente de corriente alterna CA. Son elementos con un amplia utilización en las áreas de electrotecnia como radiotecnia, por lo que aquí estos se encargar de transformar  la tensión de corriente alterna con una frecuencia continua y sin variación.

Dentro de los protocolos de instalaciones eléctricas los transformadores son puntos esenciales en largas o cortas distancias por lo que dependiendo del nivel de implementación este funcionaria como un elevador (para líneas de trasmisión con alta tensión producidas por los alternadores) o como un reductor (que son para las redes de distribución de energía que va hacia los consumidores).  

Por lo tanto, mediante el método investigativo del presente proyecto con referencia directa se aclara que los transformadores son mecanismos esenciales en una instalación eléctrica por lo que se espera conocer la estructura de los transformadores, además, de aprender su funcionamiento y de adquirir conocimientos necesarios con la finalidad de discernir sus aplicaciones en las redes de electricidad.

1. Desarrollo

1. Estructura y funcionamiento de los transformadores

Un transformador eléctrico, por conocimiento empírico, es un equipo que consta en su elaboración por dos embobinados, consta a su vez de uno que es independiente y, además, consta de otro que es devanado, normalmente ubicado en un núcleo de aire o incluso también de un material electromagnético. En donde el devanado primario (bobinado primario) es el que logra recibir la fem o fuerza electromotriz de corriente alterna (CA) y el devanado secundario (bobinado secundario) es la bobina que logra llegar a la potencia transformada a una carga.

El núcleo es “donde se enrollan los devanados y donde se produce el flujo magnético alterno, por lo regular están construidos por una serie de láminas aisladas eléctricamente. para minimizar corrientes parásitas”. (Mecatronica, 2021)  

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Si bien existe otro tipo de transformadores que son del tipo acorazado, las cuales “los dos bobinados se ubican en la rama central, logrando con este sistema reducir el flujo magnético disperso de ambos bobinados, colocando generalmente el bobinado de baja tensión en la parte interna  y el de mayor tensión rodeando a este en la parte externa”. (Álvarez, 2009)[pic 4]

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Por lo general estos transformadores se utilizan en las redes eléctricas con el fin de poder convertir un sistema de tensiones ya sea trifásico o monofásico en otro de igual frecuencia y que sea de mayor o menor tensión, por lo que las intensidades son inversamente proporcionales a las tensiones en cada bobinado.  En donde según lo establecido por el departamento de ingeniería eléctrica, electrónica de computadores y sistemas en su informe de transformadores detalla que “los valores nominales que definen a un transformador son: Potencia Aparente (s), Tensión (U), Corriente (I) y frecuencia (f)” (Dpto. de Ingeniería Eléctrica, 2017)

Ahora si bien para un Transformador Trifásico su estructura es similar solo que está formado en el  primario del transformador  por un  conjunto de tres bobinas o devanados y otras tres bobinas para el secundario del transformador y estas suele tener sus bobinas a deforma concéntrica.

“En cada columna del núcleo tenemos el bobinado del secundario, normalmente pegado a la chapa de la columna, y encima de este bobinado, enrollado sobre él pero separados por un aislante, el bobinado del primario, pero los dos sobre la misma columna”. (areatecnologia). Es decir que, todas las bobinas se colocan sobre un mismo núcleo o como ya también conocido “chapas magnéticas”, pero en tres columnas diferentes.[pic 6][pic 7][pic 8]

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Se conoce mediante la vigente investigación que un transformador es una máquina que permite variar las funciones de la corriente o voltaje, que tiene como funcionamiento, según (Kiro, 2013) en su documento, de “transformar la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario”.

Estos transformadores se basan por inducción electromagnética, por lo que si a estos se le aplica al devanado primario una tensión o fem (fuerza electromotriz) inmediatamente este ocasionará un flujo magnético en su núcleo central de hierro. Por consiguiente una vez que se haya ocasionado el flujo magnético en el núcleo irá desde el primario hasta el secundario.  Además de los transformadores elevadores y reductores, se tienen también los siguientes:

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