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sssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssshTRANSFORMADORES
7.1 Introducción
El transformador es un dispositivo que permite modificar potencia eléctrica de corriente
alterna con un determinado valor de tensión y corriente en otra potencia de casi el mismo valorpero, generalmente con distintos valores de tensión y corriente.
Es una máquina estática de bajas pérdidas y tiene un uso muy extendido en los sistemas
eléctricos de transmisión y distribución de energía eléctrica
Cuando se requiere transportar energía eléctrica, desde los centros de generación
(Centrales eléctricas) a los centros de consumo, se eleva la tensión (desde unos 15 kV hasta 132,220 o 500 kV) y se efectúa la transmisión mediante líneas aéreas o subterráneas con menor
corriente, ya que la potencia en ambos lados del trasformador es prácticamente igual, lo cual
reduce las pérdidas de transmisión (R I2
).
En la etapa de distribución se reduce la tensión a los valores normales (380/220 V),
mediante los transformadores adecuados.
7.2 Transformador monofásicoBásicamente está formado por un núcleo compuesto de láminas de hierro y dos
bobinados, a los cuales denominaremos primario y secundario.
El bobinado primario con “N1” espiras es aquel por el cual ingresa la energía y el
secundario con “N2” espiras es aquel por el cual se suministra dicha energía.




Figura 7.1 Esquema de un transformador monofásico del tipo de núcleo
Núcleo deláminas de acero
Bobinado primario Bobinado secundario
N1 N2 TRANSFORMADORES
Julio Álvarez 11/09 123






Figura 7.2 Esquema de un transformador monofásico del tipo acorazado
En la figura 7.1 podemos observar el esquema de un transformador, del tipo de núcleo y
en la figura 7.2 un transformador del tipo acorazado, en el cual 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.
7.2.1 Transformador monofásico ideal
Para analizar un transformador, vamos a iniciar su estudio suponiendo que el mismo es
ideal, por lo que debe presentar las siguientescaracterísticas:
• Las bobinas primaria y secundaria no tienen resistencia óhnmica.
• Todo el flujo magnético se encuentra en el núcleo de láminas de acero.
• El núcleo no tiene reluctancia.
• El núcleo no tiene pérdidas por corrientes parásitas ni por histéresis.
7.2.2 Transformador ideal en vacío
Si al transformador en estudio lo alimentamos desde su bobinado primario, por medio de
unafuente de tensión alterna sinusoidal de la forma:
u1 = Umáx. sen ωt
en el núcleo se originará un flujo magnético (Φ), en correspondencia con dicha tensión, de
acuerdo a la siguiente expresión:
U1 = 4,44 N1 f Φ
Bobinado
primario
Bobinado
secundario
N1
N2
Núcleo de láminas de acero TRANSFORMADORES
Julio Álvarez 11/09 124
Como en este análisis, en el secundario no seencuentra ninguna carga, por lo cual no
habrá circulación de corriente y dado que la reluctancia del núcleo la consideramos de valor cero,
por el bobinado primario no es necesario que circule corriente ó sea:
N1 I1 = Φ . ℜ = 0 Fuerza magnetomotriz = Flujo x reluctancia
Este flujo magnético, también variable en el tiempo, dará lugar a que se induzcan fuerzas
electromotrices en los bobinados,cuyos valores, serán de acuerdo a la ley de Faraday, a la
polaridad asignada a dicha fuerzas electromotrices como positivas, y en función del sentido en que
se realizan los bobinados las siguientes:


Estas fuerzas electromotrices deben tener un valor y una polaridad tal que se opongan a la
causa que las originó. En la figura 7.3 Se pueden observar las convenciones utilizadas....