Transformador y transformador trifasico

Maquinas Eléctricas "El trasformador"

El funcionamiento del trasformador, es un dispositivo  que permite recibir corriente alterna a un voltaje y suministrarla a otro voltaje, de esta forma permite la trasferencia a largas distancias evitando así las considerables pérdidas de energía eléctrica.

Para tal caso nos concentraremos en el funcionamiento de sus partes y como está construido un transformador, para luego analizar un transformador trifásico.

El transformador funciona gracias a la Inducción Electromagnética la  cual consistes en un flujo magnético variable dentro de una espira que induce una Fuerza Electromotriz.

Para producir un flujo magnético variable se debe pasar una corriente alterna en una bobina, la cual está construida por un conductor aislado, este al pasar la corriente alterna produce un campo electromagnético, dicho campo a producido por el arrollamiento debido a las esperas, el campo magnético debido a la corriente alterna cambia su polaridad  a lo largo del tiempo; este flujo magnético puede conectarse a una segunda bobina al colocar un núcleo de un material ferro-magnético el cual permite la transferencia manteniendo todo el flujo magnético confinado en su interior, al actuar la inducción debido al campo magnético variable ejercerá una fuerza electromotriz en el devanado secundario.

Cada vuelta puede considerarse una espira individual conectada en serie con la siguiente por eso la fuerza electromotriz total será la suma de las fuerzas electromotriz individuales que se inducen en cada vuelta; la fuerza electromotriz del embobinado primario es igual a la del embobinado secundario ya que por los dos para el mismo flujo.

Es= es X Ns                                                ep = es

N = numero de vueltas

e = f.e.m por vuelta

La fuerza electromotriz por cada vuelta del primario se relaciona al voltaje aplicado, por tal podemos relacionar que la fuerza electromotriz  en el embobinado secundario la podemos expresar así:

Es= (Ep/Np)x Ns

Permitiendo dos condiciones:

• al aumentar el número vueltas del embobinado secundario el voltaje aumentara.
• al reducir el número vueltas del embobinado secundario el voltaje disminuirá.

Al conservarse la energía la potencia total se mantiene por lo tanto las corrientes y voltajes del primario y secundario  se expresan de la siguiente manera:

                                        EsxIp= EsxIp

La relación de las espiras del embobinado primario y secundario se le llama relación de transformación

                                        m= Np/Ns

El voltaje de cada bobina es aproximadamente a la fuerza electromotriz cambiada de signo, entonces podemos sustituir las fuerzas por voltajes y obtener que:

Vp/Vs=Np/Ns

y al conservarse la potencia tenemos que:

VsIs=VpIp

Facilitando así los cálculos.

En un trasformador trifásico esta formado por 3 transformadores monofásicos, pero cambiando su configuración en los embobinados ya que estos se encuentra concéntricamente el secundario dentro del primario; ya son tres fases se cuentan con tres configuraciones de la misma manera.

Dichos embobinados cuenta con una configuración de arrollamiento tipo disco, son espiras en forma de disco donde se conectan en seria de manera que los extremo internos se conecta mutuamente y de igual manera los  externos respetando la configuración en serie, donde las bobinas secundarias se conectan en delta y las bobinas primarios en estrella permitiendo en esta ultima configuración tener 4 puntos; 3 donde irán las fases y 1 para el neutro el cual va conectado a la carcasa del transformador para evitar corrientes de fuga o arcos eléctricos, se usan aisladores en las entradas y salidas para mayor eficiencia , el núcleo  esta hecho de laminas de acero, para evitar corrientes parasitas.

...