El transformador

El transformador es un dispositivo que, como su mismo nombre lo dice, transforma la energía eléctrica en cierto nivel de voltaje, en energía eléctrica en otro nivel de voltaje, la cual puede ser más alta o baja, dependiendo del tipo de transformador, POR MEDIO DE UNA ACCION DE UN CAMPO MAGNETICO.

Esta construido básicamente por dos o mas bobinas de alambre aisladas entre si eléctricamente, por lo general enrolladas entre si por un mismo núcleo de metal ferro magnético.

Abstract

The transformer is devices that, as your name says it, transform the electric energy in true level of voltage, in electric energy in other level of voltage that is most discharge or fall, by means of an action of a magnetic field.

It is constructed basically for two or most bobbins of wire isolated electrically between if, in general coiled between if for the same core of ferromagnetic metal.

Objetivos

General: conocer los conseptos basicos de un tranformador para sus diferentes utilidades y usos.

Específicos: conocer cuales son las aplicaciones que tiene un transformador.

Como se le puede dar mantenimiento a un transformador.

Calcular acertadamente el embobinado primario y secundario, mediante sus respectivas formulas.

Glosario

Inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.

Conductor eléctrico Es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.

Inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotris (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático.

Flujo magnético, representado con la letra griega Φ, es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie.

Fuerza electromotriz (FEM) es toda causa capaz de mantener una dirferncia de potencia entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado. Es una característica de cada generador elctrico.

Marco teórico

Como ya pudimos ver, un tranformador es el que se encarga de elevar o disminuir una tensión o una corriente, ósea que un transformador es elevador o reductor, simultáneamente, dependiendo de sus devanados.

Ahora vamos a ver que un transformador es ideal cuando no tiene perdidas, esto se logra cuando tiene una bobina de salida y una de entrada y las relaciones entre entrada y salida, y de corriente de entrada y salida se obtiene mediante la siguiente ecuación:

La potencia disipada por RL en el secundario es IS2 * RL o VS* IS

Clases de transformadores

Existen dos clases de transformadores, los secos y en aceite; los primeros tienen una refrigeración natural, requieren de un gran espacio alrededor, tienen un menor costo de mantenimiento y su tiempo de funcionamiento es mayor.

Ahora hablemos de los transformadores en aceite, su refrigeración se hace por aceite dieléctrico, son compactos, al contrario de un clase seco su mantenimiento es costoso y demorado, pero fu fabricación es menos costosa.

Entonces veremos ahora los tipos y características que tienen estas clases de transformadores:

Transformadores auto protegidos

El transformador incorpora componentes para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto posee fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión, montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión. Para protección contra sobretensiones el transformador está provisto de dispositivo para fijación de Características

Potencia: 45 a 150KVA

Alta Tensión: 15 o 24,2KV

Baja Tensión: 380/220 o 220/127V

Pararrayos externos en el tanque.

EN ACEITE

Transformador 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.

C aracterísticas Generales: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.

SECOS

Transformador de corriente tt/cc

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen a los instrumentos al ocurrir cortocircuitos.

Los valores de los transformadores de corriente son:

Carga nominal: 2.5 a 200 VA, dependiendo su función.

Corriente nominal: 5 y 1A en su lado secundario. se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones típicas de un transformador de corriente podrían ser: 600/5, 800/5, 1000/5.

Usualmente estos dispositivos vienen con un amperímetro adecuado con la razón de transformación de los transformadores de corriente, por ejemplo: un transformador de 600/5 está disponible con un amperímetro graduado de 0 - 600A.

Transformador de potencial tt/pp

Es un transformador devanado especialmente, con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensión. Tiene una potencia nominal muy baja y su único objetivo es suministrar una muestra de voltaje del sistema de potencia, para que se mida con instrumentos incorporados.

Además, puesto que el objetivo principal es el muestreo de voltaje deberá ser particularmente preciso como para no distorsionar los valores verdaderos. Se pueden conseguir transformadores de potencial de varios niveles de precisión, dependiendo de que tan precisas deban ser sus lecturas, para cada aplicación especial.

Ahora vernos que son los:

AUTOTRANSFORMADORES

Los autotransformadores se usan normalmente para conectar dos sistemas de transmisión de tensiones diferentes, frecuentemente con un devanado terciario en triángulo. De manera parecida, los autotransformadores son adecuados como transformadores elevadores de centrales cuando sé desea alimentar dos sistemas de transporte diferentes. En este caso el devanado terciario en triángulo es un devanado de plena capacidad conectado al generador y los dos sistemas de transporte se conectan al devanado, autotransformador. El autotransformador no sólo presenta menores pérdidas que el transformador normal, sino que su menor tamaño y peso permiten el transporte de potencias superiores.

TRANSFORMADORES DE GENERACIÓN (GSU)

O transformador elevador de generación se utiliza para "aumentar" eléctricamente la tensión desde un generador hasta la alta tensión más conveniente para la transmisión de potencia. Los transformadores elevadores de generación se instalan en una central eléctrica y son construidos como unidades monofásicas o trifásicas.

Ahora veremos los tipos de transformadores los cuales son dos:

Transformadores reductores.

Transformadores elevadores.

Los fenómenos de la autoinducción y de la inducción mutua constituyen el fundamento del transformador eléctrico, un aparato que permite elevar o reducir tensiones alternas. Un transformador consta, en esencia, de dos bobinas arrolladas a un mismo núcleo de hierro. La bobina o arrollamiento donde se aplica la f.e.m. alterna exterior recibe el nombre de primario y la bobina en donde aquélla aparece ya transformada se denomina secundario.

Cuando al primario se le aplica una fuerza electromotriz alterna, el flujo magnético variable que produce atraviesa tanto al primario como al secundario.

OBSERVACIONES

Como pudimos ver en las perdidas que ocurren en los transformadores, son producidas por varias situaciones, por ejemplo las corrientes parasitas que circulan atreves del embobinado, o también llamadas ruidos y nos pueden generar un voltaje que no corresponde al de los cálculos; también tenemos las perdidas en el

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