Transformador

INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA

EL TRANSFORMADOR

EL TRANSFORMADOR
1.-

FUNCIONAMIENTO ......................................................................2

2.-

MODELOS DE TRANSFORMADORES...........................................3

2.1 TRANSFORMADOR IDEAL...........................................................4
2.2 TRANSFORMADOR REAL............................................................8
2.2.1 EJEMPLO NUMÉRICO.........................................................14
3.-

MEDICIONES DE TRANSFORMADORES ....................................20

3.1 MEDICIÓN DE LA RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN “n” .........20
3.2 PRUEBA EN CIRCUITO ABIERTO ..............................................22
3.3 PRUEBA EN CORTO CIRCUITO.................................................22
3.4 EJEMPLO DE MEDICIÓN ..........................................................23
4.-

DISEÑO DE TRANSFORMADORES ............................................25

4.1 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO ..................................................26
4.2 EJEMPLO DE DISEÑO ..............................................................36
5.-BLINDAJES...................................................................................42
5.1 BLINDAJE ELECTROESTÁTICO ................................................42
5.2 BLINDAJE ELECTROMAGNÉTICO.............................................43
Estos apuntes han sido transcritos, revisados y actualizados, a partir de los apuntes que
el Dr. Jerry N. Reider B. utilizaba para impartir la U.E.A. “Electrónica V” en laUAMAzcapotzalco.

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INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA

EL TRANSFORMADOR

EL TRANSFORMADOR
1.- FUNCIONAMIENTO
Un transformador es un dispositivo convertidor de energía. La conversión es de
tipo eléctrico-electromagnético-eléctrico. Esto significa que la energía eléctrica
induce un campo magnético, el cual, a su vez induce una fuerza electromotriz en
otro circuito.
Para realizaresta secuencia de conversiones se embobinan dos o más devanados
sobre un núcleo magnético común. Al aplicar un voltaje alternante a uno de los
devanados se inducirán fuerzas electromotrices en los otros devanados.
Considérese el caso de un transformador con solo dos devanados, (figura 1). Se
llama primario al devanado al cuál está conectado la fuente de voltaje alternante.
Al otro devanado sele llama secundario.
Supóngase que el secundario del transformador en la figura 1 está abierto, al
aplicar un voltaje V1 alternante al primario circula una corriente tal, que se
induce un flujo φ en el núcleo de hierro. Este flujo variable induce en el
secundario una fuerza electromotriz.

Figura 1.- Funcionamiento del transformador

Ocurre también que el flujo φ induce en el primario otrafuerza electromotriz tal,
que se opone al voltaje V1 aplicado, (Ley de Lenz). En estas condiciones la
corriente en el primario tiene un valor muy pequeño y es solo el necesario para
mantener la magnetización en el núcleo.

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INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA

EL TRANSFORMADOR

Si se conecta una carga en el secundario, (resistencia R en la figura 1), circula
una corrientesecundaria. Esta corriente induce un flujo tal, que tiende a
cancelar al flujo φ inducido por el primario. Entonces, como el flujo total
disminuye, decrece también la fuerza electromotriz contraria en el primario y
aumenta la corriente primaria. De esta manera, se ve como un transformador
“refleja” al primario la carga en el secundario, además de transferir la energía de
una fuente a una carga.De las explicaciones anteriores se pueden deducir las características básicas de
un transformador:
a) No es posible transformar una corriente continúa. Esto se debe a que el flujo
inducido es constante y no induce, a su vez, ninguna fuerza electromotriz en
los devanados. Ocurre, además, que como no existe una fuerza electromotriz
contraria en el primario alcanzará valores muy altos...