Transformadores

Máquinas eléctricas
Se pueden definir de manera muy sencilla como cualquier sistema de mecanismos capaz de producir, transformar o aprovechar la energía eléctrica.
Las máquinas eléctricas de acuerdo a sus usos se dividen en:
• Generadores
Transforman la energía mecánica en eléctrica. Se instalan en las centrales eléctricas y en los diferentes equipos de transporte como autos, aviones,barcos, etc. En las centrales eléctricas los generadores son accionados mecánicamente mediante turbinas que pueden ser a vapor o hidráulicas, en los equipos de transporte mediante motores de combustión interna o turbinas a vapor. En una serie de casos los generadores se usan como fuente de energía para equipos de comunicaciones, dispositivos automáticos, de medición, entre otros.
• Motores
Sonequipos eléctricos que transforman la energía eléctrica en energía mecánica, sirven para accionar diferentes máquinas, mecanismos y dispositivos que son usados en la industria, agricultura, comunicaciones, y en los artefactos electrodomésticos.
• Convertidores electromecánicos
Transforman la corriente alterna en corriente continua y viceversa, variando la magnitud de tensión, tanto de la continuacomo la alterna, frecuencia, número de fases y otras especificaciones. Se usan ampliamente en la industria aunque en las últimas décadas ha disminuido su demanda debido al uso de los conversores semiconductores, es decir dispositivos electrónicos de potencia.
• Compensadores electromecánicos
Generan o absorben potencia reactiva en los sistemas eléctricos de potencia para mejorar los índicesenergéticos (el factor de potencia, niveles de tensión) en las interconexiones y los centros de carga.
• Amplificadores electromecánicos
Se usan para el control de equipos de gran potencia, mediante señales eléctricas de pequeña potencia, que son transmitidos a los devanados de excitación (control). Su uso también ha disminuido.
• Convertidores electromecánicos de señales
Generan, transforman yamplifican diferentes señales. Se diseñan y proyectan en forma de micromotores y lo usan ampliamente diferentes equipos de control.
Transformadores
El transformador es un dispositivo estático de tipo electromagnético que tiene dos o más devanados acoplados por un campo magnético mutuo (núcleo) y se usa para convertir uno o varios sistemas de corriente alterna en otro u otros sistemas de corrientealterna de tensión diferente.
La aplicación de los transformadores permite elevar o bajar la tensión, variar el número de fases y en algunos casos incluso variar la frecuencia de la corriente alterna. La posibilidad de transmitir las señales eléctricas de un devanado a otro mediante inducción electromagnética fue descubierta por Michael Faraday.
Componentes del transformador
El transformador esuna máquina de composición simple ya que consta básicamente de dos partes:
• Núcleo
Este elemento está constituido por chapas de acero al silicio aisladas entre ellas. El núcleo de los transformadores está compuesto por las columnas, que es la parte donde se montan los devanados, y las culatas, que es la parte donde se realiza la unión entre las columnas. El núcleo se utiliza para conducir elflujo magnético, ya que es un gran conductor magnético.
• Devanados
El devanado es un hilo de cobre enrollado a través del núcleo en uno de sus extremos y recubiertos por una capa aislante, que suele ser barniz. Está compuesto por dos bobinas, la primaria y la secundaria. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el primario y el secundario nos indicará la relación de transformación. Elnombre de primario y secundario es totalmente simbólico. Por definición donde apliquemos la tensión de entrada será el primario y donde obtengamos la tensión de salida será el secundario.

Transformador monofásico ideal.

Relación de transformación
Una vez entendido el funcionamiento del transformador vamos a observar cuál es la relación de transformación de este elemento.

Donde N p es...