Transformadores

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Unidad 2: Transformadores

Objetivo: Explicar los principios básicos de operación del transformador, sus partes, la función de cada una de estas y la selección apropiada de un transformador.

Subtemas
2.1 Tipos de transformadores y formas constructivas
2.2 El transformador ideal
2.3 Circuito equivalente del transformador
2.4 Regulación de voltaje yrendimiento
2.5 Transformadores con derivaciones y regulaciones de voltaje
2.6 El autotransformador
2.7 Transformadores trifásicos
2.8 Transformadores de instrumentos

Objetivo: Explicar los principios básicos de operación del transformador, sus partes, la función de cada una de estas y la selección apropiada de un transformador.

Unidad 2: transformadoresDispositivo eléctrico que consta de una bobina de cable situada junto a una o varias bobinas más, y que se utiliza para unir dos o más circuitos de corriente alterna (CA) aprovechando el efecto de inducción entre las bobinas. La bobina conectada a la fuente de energía se llama bobina primaria. Las demás bobinas reciben el nombre de bobinas secundarias. Un transformador cuyo voltaje secundario sea superioral primario se llama transformador elevador. Si el voltaje secundario es inferior al primario este dispositivo recibe el nombre de transformador reductor. El producto de intensidad de corriente por voltaje es constante en cada juego de bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento de voltaje de la bobina secundaria viene acompañado por la correspondiente disminución de corriente.La característica práctica más importante de la corriente alterna es que su voltaje puede cambiarse mediante un sencillo dispositivo electromagnético denominado transformador. Cuando una corriente alterna pasa por una bobina de alambre, el campo magnético alrededor de la bobina se intensifica, se anula, se vuelve a intensificar con sentido opuesto y se vuelve a anular.

Si se sitúaotra bobina en el campo magnético de la primera bobina, sin estar directamente conectada a ella, el movimiento del campo magnético induce una corriente alterna en la segunda bobina. Si esta segunda bobina tiene un número de espiras mayor que la primera, la tensión inducida en ella será mayor que la tensión de la primera, ya que el campo actúa sobre un número mayor de conductores individuales. Alcontrario, si el número de espiras de la segunda bobina es menor, la tensión será más baja que la de la primera.

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Teoría del funcionamiento de un transformador

1. Cuando se conecta el primario a una fuente de FEM alterna, por el bobinado comienza a pasar una corriente alterna.

2. En cuanto fluye una corriente por un conductor se crea un campo magnético alrededor de él. Si lacorriente cambia continuamente en magnitud y polaridad, el campo magnético que se origina en el núcleo de hierro hará lo mismo.

3. El campo magnético alterno está, por tanto, continuamente expandiéndose y contrayéndose. Como el circuito magnético es cerrado. La variación del campo magnético es la misma en cualquier parte del núcleo.

4. Las líneas magnéticas al expandirse y contraersecortarán a los conductores situados en cualquier parte del núcleo, y de acuerdo con el experimento de Faraday, en éstos aparecerá una fem inducida.

5. Como a cada conductor sobre el núcleo le corta el mismo flujo. La fem inducida por vuelta será la misma. Por tanto, el voltaje en cada bobinado será proporcional al número de vueltas.

Aplicación de los transformadores

En el campo de laelectrónica se suelen utilizar con más frecuencia transformadores con capacidades de alrededor de 1 kilovatio antes de los rectificadores, que a su vez proporcionan corriente continua (CC) al equipo. Estos transformadores electrónicos de energía se fabrican normalmente con bloques de láminas de aleación de acero, llamadas laminaciones, alrededor de las cuales se instalan las bobinas de hilo de...
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