Pedagogia didactica

EL TRANSFORMADOR

Tema: Estudio de los transformadores y su aplicación en electrónica. Principio de funcionamiento, clasificación, conexión, prueba de transformadores, relación de transformación, relación entre la relación de transformación y la tensión, relación de transformación y la corriente, Impedancia y relación de transformación. Laboratorio Nº. 2.

INTRODUCCIÓN
El transformadorbásico consiste de dos bobinas eléctricamente aisladas y enrolladas sobre un núcleo común, la energía eléctrica se transfiere de una bobina a otra por medio de acoplamiento magnético. La bobina que recibe la energía de la fuente de c.a. se le llama (devanado) primario. La que proporciona energía a una carga de c.a. se llama (devanado) secundario. Los núcleos de los transformadores que se usan en bajasfrecuencias se hace un material magnético, usualmente acero laminado. Los núcleos de los transformadores que se utilizan para frecuencias altas se hacen de hierro pulverizado y cerámica o de materiales no magnéticos (por ejemplo, de cartón y de plástico), de manera que el material del núcleo sea en realidad el aire.

1. EL TRANSFORMADOR
1. Concepto.- Es una máquina eléctrica estática, que seemplea para adecuar niveles de tensión y corriente alterna en otros de mayor o menor valor con la finalidad de realizar fuentes de poder electrónicas para hacer funcionar los equipos electrónicos. Debemos tener presente que los cambios de niveles de tensión y corriente no afecta la potencia que debe entregar el transformador.

CA RL

Figura 1. Diagrama simplificado de untransformador.

2. Simbología de los transformadores. Existe una gama de símbolos de transformadores atendiendo a sus múltiples características, algunas de ellas se presentan a continuación ya que la finalidad del presente texto no es el estudio del transformador.

[pic]
SIMBOLOGíA AMERICANA SIMBOLOGIA EUROPEA

3. CLASIFICACION DE LOS TRANSFORMADORES
1. Por el tipo de núcleo.a) Núcleo Toroidal
b) Núcleo acorazado
c) Núcleo tipo anillo.

2. Por el material del núcleo.
a) De hierro silicoso
b) De ferrita.
c) De aire.
d) De papel.

3. Por el número de fases.
a) Monofásico
b) Trifásico.
c) Polifásico.

4. por su aplicación.
a) Transformadores de subestaciones ( de potencia hasta 300KV)
b) Transformadores defilamento
c) Autotransformadores
d) Transformadores de audiofrecuencia
e) Transformadores de Frecuencia Intermedia FI.
f) Transformadores de acoplamiento de impedancias.
g) Transformadores de instrumentación.
h) Transformadores de estabilización (Ferromagnéticos).

4. PARAMENTROS ELÉCTRICOS DEL TRANSFORMADOR.

1. Relación de transformación.- esta dado por elnúmero de vueltas de alambre que tiene el bobinado primario en relación con el número de vueltas que tiene el bobinado secundario, matemáticamente se expresa como [pic], donde
Rt = Relación de transformación.
Np = Numero de vueltas del primario
Ns = Numero de vueltas del secundario.

2. Relación entre la Tensión y la relación de transformación.
La fuerza electromotriz(f.e.m.) inducida en el secundario del transformador obedece al número de vueltas que existe entre los bobinados primario y secundario y matemáticamente se puede expresar con la siguiente relación.
[pic]

3. Relación entre la corriente y la relación de transformación.- Teniendo como premisa que en un transformador las potencias del primario y el secundario se mantienen iguales, podemosexpresar las siguientes ecuaciones a fin de relacionar la corriente y la relación de transformación de un tranformador.

Pp = Ps (1)
Pp = Ip Ep (2)
Ps =Is Es (3)
[pic]
Remplazo (5) en (4)
[pic]
Np Ip = Ns Is (7)
[pic]

5. RELACION ENTRE LA IMPEDANCIA Y LA RELACION DE TRANSFORMACION.
Un circuito transfiere la máxima cantidad...