Transformadores

2.2 Transformador

Se denomina transformador a una máquina eléctrica 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.

2.2.1 FUNCIONAMIENTO

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 de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a laentrada 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.

Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un campo magnético variable dependiendo de la frecuenciade la corriente esto generará una teslas (líneas imaginarias de campo magnético). Este campo magnético variable se originará por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario

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Representación esquemática del transformador.
Las partes de un transformador se componen de un núcleo de hierro sobre el cual se han enrollado variasespiras (vueltas) de alambre conductor, este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominan; bobina primaria o “primario” y es aquella que recibe el voltaje de entrada y bobina secundaria o “secundario” es aquella que se entrega o transforma la energía ya sea reduciendo o elevando el voltaje transformado.
Sustancialmente se puede decir que un transformador esta constituido por un núcleode material magnético que forma un circuito cerrado, y sobre de cuyas columnas o piernas se localizan los devanados, uno denominado “primario” que recibe la energía y el otro secundario, que se cierra sobre un circuito de utilización al cual entrega la energía. Los devanados se encuentran eléctricamente aislados entre si, un transformador consta de dos partes esenciales:
• El núcleomagnético.
• Los devanados.

2.2.2 RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN

La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns) .
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La razón de transformación (m) del voltaje entre el bobinadoprimario y el secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión.
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2.2.3 TIPO DE TRANSFORMADORES

SEGÚN MEDIO DE REFRIGERANTE

Los transformadores desde el punto de vista del medio de refrigerante se pueden dividir en dos gruposTransformadores con aislamiento en seco

Transformadores con aislamiento en aceite.

Los transformadores en seco tienen su parte activa en contacto directo con un medio aislante gaseoso (por lo general aire) o bien con algún medio aislante sólido como por ejemplo resinas, material plásticos, etc. Estas maquinas por lo general se construyen para potencias hasta algunos kVA y con tensionesque normalmente no exceden a la clase de 15 kV por lo que su empleo es reducido casi a los servicios auxiliares o como parte integrante de las instalaciones secundarias industriales o comerciales.

Los transformadores en aceite tienen en cambio su parte activa sumergida en aceite mineral (derivados del petróleo) por lo que en estas maquinas de hecho no se tienen limitaciones ni en la...