Transformadores

Es denominado transformador al dispositivo electrotécnico formado por dos enrollados de alambre insertados en un núcleo ferro magnético. El enrollado que está a la entrada es denominado primario y el de la salida secundaria. La característica cuantitativa fundamental de cada una de estas dos partes son el número de espiras y el voltaje entre sus terminales.

INDUCTANCIA MUTUA 

Cuando dos bobinas se encuentran una cerca de la otra y hay corriente en una de ellas, el flujo de la primera enlaza a la segunda. Si cambia la corriente de la primera bobina se inducirá un voltaje en la segunda. Esto se conoce como inductancia mutua.

        Los efectos electromagnéticos producidos entre dos circuitos que se encuentren próximos, esto es, cuando los respectivos campos magnéticos de los mismos se influencien entre sí, han sido incluidos bajo la denominación de inductancia mutua o inducción mutua. 

Ejemplo

Al cerrar el circuito sobre L1, circulará por el bobinado una corriente alterna, que dará origen a un campo magnético variable. Como L2 está próximo, este campo magnético ejerce acción sobre el, creando sobre L2 una fuerza electromotriz de autoinducción. La tensión sobre L2, originará una circulación de corriente acusada por el galvanómetro intercalado. L2 a su vez, originará un nuevo campo magnético debido a la fuerza electromotriz inducida, y este nuevo campo magnético afectará también a L1, que fue el que le dio origen. Cuanto más próximos ambos bobinados, mayor será el efecto mutuo provocado.

 TRANSFORMADOR BASICO

El transformador básico es un dispositivo eléctrico construido con dos bobinas acopladas magnéticamente entre sí, de tal forma que al paso de una corriente eléctrica por la primera bobina (llamada primaria) provoca una inducción magnética que implica necesariamente a la segunda bobina (llamada secundaria) y provocando con este principio físico lo que se viene a llamar una transferencia de potencia. 

 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.

 

TRANSFORMADOR DE SUBIDA O BAJADA

Transformadores Elevadores y Reductores

Un transformador puede ser "elevador o reductor" dependiendo del número de espiras de cada bobinado.

Si se supone que el transformador es ideal. (La potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de él, se desprecian las pérdidas por calor y otras), entonces:

Potencia de entrada (Pi) = Potencia de salida (Ps). Pi = Ps

CARGAR EN EL SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR

La bobina "primaria" recibe una tensión alterna que hará circular, por ella, una corriente alterna. Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro. Como el bobinado "secundario" está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de éste. Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "secundario" se generará por el alambre del secundario una tensión. Habría corriente si hubiera una carga (si el secundario estuviera conectado a una resistencia, por ejemplo). La razón de la transformación de tensión entre el bobinado "PRIMARIO" y el "SECUNDARIO" depende del número de vueltas que tenga cada uno.

TIPOS DE TRANSFORMADORES

TRANSFORMADOR DE POTENCIA

Descripción:

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.

Características Generales:

Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz. 

 

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUICION

Descripción:

Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

Características Generales:

Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente.

 

TRANSFORMADOR SECO ENCAPSULADO

Descripción:

Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica

Características Generales:

Son refrigerados en aire con aislación clase F, utilizándose resina epoxi como medio de protección de los arrollamientos, siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalación. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA,tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADORES HERMETICOS

Descripción:

Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

Características Generales:

Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construcción más compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADORES RURALES

Descripción:

Están diseñados para instalación mono poste en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV.
En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos.

Conclusion

Los transformadores son máquinas eléctricas estáticas que trabajan como elevadores o reductores de voltajes. La energía pasa de un lado a otro a través de los encadenamientos de flujos variables que se dan entre el primario y el secundario que constan de diferentes números de espiras.

El transformador tiene como característica fundamental el número de espiras N1 y N2 del primario y el secundario y el núcleo de hierro laminado que refuerza significativamente las propiedades magnéticas del dispositivo.