Transformadores





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¿Qué son?
El transformador es un dispositivo eléctrico construido con dos bobinas acopladas magnéticamente entre sí, de tal forma que al paso de una corriente eléctrica por la primera bobina (llamada primaria) provoca una inducción magnética que implica necesariamente a la segunda bobina (llamada secundaria) y provocando con este principio físico lo que se viene allamar una transferencia de potencia.
Utilizando las propiedades físicas de la inducción electromagnética este, es capaz de elevar y disminuir la tensión eléctrica, transformar la frecuencia (Hz), equilibrar o desequilibrar circuitos eléctricos. Además es capaz de transportar la energía eléctrica desde las centrales generadoras de la electricidad hasta las residencias domésticas, los comercios y lasindustrias. Dicho dispositivo asimismo puede aislar circuitos de corriente alterna de circuitos de corriente continua.
Los transformadores tienen la capacidad de transformar el voltaje y la corriente a niveles más altos o más bajos. No crean por supuesto, la energía a partir de la nada; por lo tanto, si un transformador aumenta el voltaje de una señal, reduce su corriente; y si reduce el voltajede la señal, eleva la corriente. En otras palabras, la energía que fluye a través de un transformador, no puede ser superior a la energía que haya entrado en él.
Componentes y Funcionamiento
Está constituido por dos o más bobinas de alambre, aisladas entre si eléctricamente por lo general y arrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. El arrollamiento que recibe laenergía eléctrica se denomina arrollamiento de entrada o bobinado primario, sin importar si se trata de la mayor tensión o la menor tensión. El arrollamiento del que se toma la energía eléctrica a la tensión transformada se denomina arrollamiento de salida o bobinado secundario. En concordancia con ello, los lados del transformador se denominan lado de entrada y lado de salida.
El bobinado primario y elsecundario envuelven la misma columna del núcleo de hierro. El núcleo se construye de hierro porque tiene una gran permeabilidad, o sea, conduce muy bien el flujo magnético.
En un transformador, el núcleo tiene dos misiones fundamentales:
a. Desde el punto de vista eléctrico –y esta es su misión principal- es la vía por que discurre el flujo magnético. A través de las partes de la culataconduce el flujo magnético siguiendo un circuito prescrito, de una columna a otra.
b. Desde el punto de vista mecánico es el soporte de los arrollamientos que en él se apoyan.
Para generar el flujo magnético, es decir, para magnetizar el núcleo de hierro hay que gastar energía eléctrica. Dicha energía eléctrica se toma del arrollamiento primario.
El constante cambio de magnetización del núcleo dehierro origina pérdidas. Estas pérdidas pueden minimizarse eligiendo tipos de chapa con un bajo coeficiente de pérdidas.
Además, como el campo magnético varía respecto al tiempo, en el hierro se originan tensiones que dan origen a corrientes parásitas. Estas corrientes, asociadas a la resistencia óhmica del hierro, motivan pérdidas que pueden reducirse empleando chapas especialmente finas aisladasentre sí (apiladas). En cambio, en un núcleo de hierro macizo se producirían pérdidas por corrientes parásitas excesivamente grandes que motivarían altas temperaturas.
El flujo magnético, periódicamente variable en el tiempo, originado por la corriente que pasa a través del arrollamiento de entrada induce en el arrollamiento de salida una tensión que varía con la misma frecuencia. La corrientealterna que circula por el bobinado primario magnetiza el núcleo de forma alternativa. El bobinado secundario está así atravesado por un flujo magnético variable de forma aproximadamente sinusoidal y esta variación de flujo engendra por la Ley de Lenz, una tensión alterna en dicho bobinado.

La bobina primaria recibe una tensión alterna que hará circular, por ella, una corriente alterna....