tranformadores

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. 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 ytamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre síeléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada 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.
TRANSFORMADORES

Los transformadores son dispositivos electromagnéticos estáticos que permiten partiendo de una tensión alterna conectada a su entrada, obtener otra tensión alterna mayor o menor que la anterior en la salida del transformador.

Permitenasí proporcionar una tensión adecuada a las características de los receptores. También son fundamentales para el transporte de energía eléctrica a largas distancias a tensiones altas, con mínimas perdidas y conductores de secciones moderadas.

CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTO

Constan esencialmente de un circuito magnético cerrado sobre el que se arrollan dos bobinados, de forma que ambosbobinados están atravesados por el mismo flujo magnético. El circuito magnético está constituido (para frecuencias industriales de 50 Hz) por chapas de acero de poco espesor apiladas, para evitar las corrientes parásitas .

El bobinado donde se conecta la corriente de entrada se denomina primario, y el bobinado donde se conecta la carga útil, se denomina secundario.

La corriente alterna que circulapor el bobinado primario magnetiza el núcleo de forma alternativa. El bobinado secundario está así atravesado por un flujo magnético variable de forma aproximadamente senoidal y esta variación de flujo engendra por la Ley de Lenz, una tensión alterna en dicho bobinado.



Circuitos primario y secundario en un transformador





Construcción del núcleo de un transformador con devanadoscoaxiales



ECUACIONES FUNDAMENTALES

El valor eficaz de la fuerza electromotriz en los devanados del transformador se determina por las siguientes fórmulas:



U1 = 4,44 BM A f n1

U2 = 4,44 BM A f n2

En donde:

U1 = tensión en devanado primario (voltios)

U2 = tensión en devanado secundario (voltios)

BM = valor máximo de la inducción magnética en el núcleo (Tesla). (Ennúcleos de hierro magnéticos de transformador suele tener un valor máximo de 1,4 Tesla)

f = frecuencia de la corriente alterna (Hz)

n1 = número de espiras del devanado primario (adimensional)

n2 = número de espiras del devanado secundario (adimensional)

A = área de la sección recta del núcleo magnético (m2)



Si el primario y el secundario están atravesados por la misma inducciónmáxima BM y la sección A del núcleo permanece constante, entonces;

U1 / U2 = n1 /n2

A este cociente se denomina relación de transformación, e indica la relación entre la tensión de entrada y salida, cuando el transformador está funcionando en vacío, o sea sin carga, en el secundario.





Formas constructivas de arrollamientos



POTENCIAS Y EFICIENCIAS

Un transformador...