Transformadores

INTRODUCCIÓN


Casi todos los sistemas importantes de generación y distribución de potencia del mundo son, hoy en día, sistemas de corriente alterna trifásicos. Puesto que los sistemas trifásicos desempeñan un papel tan importante en la vida moderna, es necesario entender la forma como los transformadores se utilizan en ella.
Los transformadores para circuitos trifásicos puedenconstruirse de dos maneras. Estas son:
• Tomando tres transformadores monofásicos y conectándolos en un grupo trifásico.
• Haciendo un transformador trifásico que consiste en tres juegos de devanados enrollados sobre un núcleo común.




TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS



I. DEFINICIÓN.
El Transformador es un dispositivo que se encarga de "transformar" la tensión de corrientealterna que tiene a la entrada en otra diferente a la salida.
Este dispositivo se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras (vueltas) de alambre conductor. Este conjunto de vueltas se llaman bobinas y se denominarán: "primario" a la que recibe la tensión de entrada y "secundario" a aquella que dona la tensión transformada.
La bobina "primaria" recibe una tensiónalterna que hará circular, por ella, una corriente alterna. Esta corriente inducirá un flujo magnético en el núcleo de hierro. Como el bobinado "secundario" está arrollado sobre el mismo núcleo de hierro, el flujo magnético circulará a través de las espiras de éste. Al haber un flujo magnético que atraviesa las espiras del "secundario" se generará por el alambre del secundario una tensión. Habríacorriente si hubiera una carga (si el secundario estuviera conectado a una resistencia, por ejemplo). La razón de la transformación de tensión entre el bobinado "PRIMARIO" y el "SECUNDARIO" depende del número de vueltas que tenga cada uno.
La relación de transformación es de la forma [pic],
donde N[pic], N[pic] son el número de espiras y T[pic] y T[pic] son las tensiones del primario y delsecundario respectivamente.
Entonces:   [pic]
Un transformador puede ser elevador o reductor, dependiendo del número de espiras de cada bobinado.
Si se supone que el transformador es ideal (la potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de él, se desprecian las perdidas por calor y otras), entonces:
Potencia de entrada (Pi) = Potencia de salida (Ps).
Pi = Ps
Si tenemos los datos deintensidad y tensión de un dispositivo, se puede averiguar su potencia usando la siguiente fórmula.
Potencia (P) = Tensión (V) x Intensidad (I)
P = V x I (W)
Aplicamos este concepto al transformador y deducimos que la única manera de mantener la misma potencia en los dos bobinados es que cuando la tensión se eleve la intensidad disminuya en la misma proporción y viceversa. Entonces:
[pic]
Así,para conocer la corriente en el secundario cuando tengo la corriente Ip (intensidad en el primario), Np (espiras en el primario) y Ns (espiras en el secundario) se utiliza siguiente fórmula:
[pic]



II. CARACTERISTICAS GENERALES.




Los Tr. trifásicos pueden efectuarse mediante:

a) Tres unidades monofásicas
b) Una unidad trifásica.


Si se consideran tresTr. monofásicos del tipo a columna y si suponemos teóricamente los arrollamientos de A.T. y B.T. sobre una sola de las columnas y los unimos por el núcleo sin arrollamientos según figura Tt.-1
[pic]
Fig. Tt.-1 Fig. Tt.-2

Suponiendo los arrollamientos y circuitos magnéticos iguales, alimentados lasbobinas por un sistema trifásico simétrico, se verificará que el núcleo central o el flujo resultante es nulo, es decir que desde el punto de vista magnético no cumple ninguna función. Se puede entonces adoptar para el núcleo magnético la forma constructiva indicada en la figura Tt.-2, que es asimétrica ya que las reluctancias de las ramas A y C son distintas a las de la rama B, dado que la longitud y...