Transformadores

Los transformadores son maquinas eléctricas estáticas cuyo fundamento radica en convertir energía eléctrica alterna CA, de un determinado voltaje, en energía eléctrica alterna CA con un voltaje diferente al de entrada, pero manteniendo siempre la misma frecuencia.

El principio de funcionamiento del transformador se basa en los fenómenos de inducción electromagnética(producción de una fuerzaelectromotriz por variación de un flujo en un circuito estático o por corte de flujo en un circuito en movimiento).

Función de un transformador

La inducción electromagnética fue mencionada por primera ves por el Sr. Faraday y establece que: El voltaje inducido en una bobina es proporcional al producto del número de vueltas y la razón de cambio del campo magnético dentro de las vueltas.
Laelectrodinámica demuestra que toda corriente eléctrica produce un campo magnético alrededor de ella. Si se colocan dos bobinas una cerca de otra como se muestra en la figura.

Campo magnético

Figura 1. Voltaje inducido en una bobina

La bobina 1 se encuentra conectada a una batería y la bobina 2 a un voltímetro, el campo magnético producido forma una corriente en la bobina 1, el cual fluyepor la bobina 2 y crea un voltaje en ella que se registra en el voltímetro, cuando el campo magnético que se origina en la bobina 1 es constante deja de fluir por la bobina 2 y no se crea un voltaje ya que no existe cambio en el flujo del campo magnético a través de la bobina 2.

Esta manera de generar voltaje en una bobina se aprovecha para la creación de un transformador. Cuando se coloca unamasa de hierro dentro de una bobina la fuerza del campo magnético se aumenta debido a que los dominios magnéticos del hierro se ordenan en la dirección del campo magnético que se produce en la bobina. Si la masa de hierro forma un vía cerrada el campo magnético circula a través de él, este flujo magnético puede generar un voltaje en una bobina que se envuelva en un extremo como se muestra en lasiguiente figura.

A la bobina 1 se le denomina bobina principal y a la bobina 2 se le conoce como bobina secundaria. El voltaje de suministro de un transformador siempre se hace en la bobina principal, el voltaje que se genera es en la bobina secundaria. El voltaje que se genera en la bobina secundaria del transformador es dependiente del voltaje que se emplea a la bobina principal y delnúmero de vueltas que tenga cada bobina.

Algunos usos sencillos de transformadores son:

1) Si en una casa hogar se tienen un voltaje de 220, para encender una televisión o un radio de 110, debes reducir a la mitad el voltaje: usas un transformador de 220 a 110 volts.

2) Si con los 220 volts se desea hacer funcionar una radio a base de baterías de 3 volts, usas un trasformador de 220 a 3 volts.Uso industrial de transformadores

Transformadores de potencia.

Descripción:
Se utilizan para substransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes usuarios.

Características Generales:
Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2,33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformador de distribución

Descripción:
Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

CaracterísticasGenerales:

Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variación de tensión, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

Caso de estudio

Transformadores Delta....