Transformadores

TRANSFORMADOR.
Un transformador es un dispositivo que cambia la potencia eléctrica alterna con un nivel de voltaje a potencia eléctrica alterna con otro nivel de voltaje mediante la acción de un campo magnético. Consta de dos o más bobinas de alambre conductor enrolladas alrededor de un núcleo ferromagnético común. Estas bobinas (normalmente) no están conectadas en forma directa. La únicaconexión entre las bobinas es el flujo magnético común que se encuentra dentro del núcleo.

Uno de los devanados del transformador se conecta a una fuente de energía eléctrica alterna y el segundo (y quizá el tercero) suministra energía eléctrica a las cargas. El devanado del transformador que se conecta a la fuente de potencia se llama devanado primario o devanado de entrada, y el devanado que seconecta a la carga se llama devanado secundario o devanado de salida. Si hay un tercer devanado en el transformador, se llama devanado terciario.

Definición de Núcleo Magnético.
Este se define como una pieza (solida o formada por varias placas) de material magnético con una alta permeabilidad utilizados para confinar y guiar los campos magnéticos en diferentes tipos de aparatos eléctricos,electromecánicos y dispositivos magnéticos como electroimanes , transformadores , motores eléctricos , inductores y ensambles magnéticos.
Está hecho de ferromagnéticas de metales como el hierro, o ferromagnéticas compuestos tales como ferritas . La alta permeabilidad, con respecto al aire circundante, hace que las líneas del campo magnético que se concentra en el material del núcleo permitiendo unmejor acaparamiento de las líneas magnéticas. El campo magnético es a menudo creado por una bobina de cable alrededor del núcleo que lleva una corriente. La presencia de la base puede aumentar el campo magnético de una bobina en un factor de varios miles más de lo que sería sin el núcleo.
El uso de un núcleo magnético enormemente puede concentrar la fuerza y aumentar el efecto de los camposmagnéticos producidos por corrientes eléctricas y los imanes permanentes . Las propiedades de un dispositivo dependerá fundamentalmente de los siguientes factores:
* la geometría del núcleo magnético.
* la cantidad de espacio de aire en el circuito magnético .
* las propiedades del material del núcleo (especialmente la permeabilidad y la histéresis ).
* la temperatura de funcionamientode la central.
* si el núcleo es laminado para reducir las corrientes de Foucault .
Núcleos de Transformadores.
La forma del núcleo es variable según el uso y potencia, pues sabemos que entre los monofásicos se encuentran los de forma anillo, o los acorazados, según se ha visto anteriormente. Entre los trifásicos, hay el modelo simétrico o el anillo. En transformadores pequeños se colocanlas chapas una a una, alternando las juntas, para dar más solidez al conjunto, y evitar piezas de unión entre partes del núcleo. En los grandes, las dos cabezas quedan separadas, y deben sujetarse con pernos roscados.

Diferentes Materiales para Fabricación de los Núcleos.
El fenómeno de histéresis determina que las pérdidas producidas por él representan una cierta potencia que absorbe elnúcleo metálico de todo bobinado sometido a corrientes variables. Es decir, que el trabajo eléctrico gastado en la imantación del núcleo no se invierte totalmente en efecto útil, sino que parte de él se consume en describir el ciclo o lazo de histéresis.
Steinmetz estudió diversos materiales magnéticos, casi todos ellos compuestos por hierro puro o con agregados como silicio, manganeso, etc. Elestudio se extendió al acero y la fundición. Posteriormente se ensayaron láminas de acero especialmente preparadas para núcleos de máquinas y transformadores. De todos estos ensayos surgió una fórmula empírica para calcular las pérdidas por histéresis, que es:
W = B1,6 f 10-8
Donde W es la potencia perdida en un Kg. de núcleo, dada en Watt. Para calcular la pérdida en todo el núcleo, hay que...