El transformador es un dispositivo que permite elevar o disminuir el Voltaje en un circuito por medio de un campo magnético, manteniendo una misma potencia.
4. Partes de un transformador.
5. Ejercicio Practico de un transformador.
TRANSFORMADOR.
1. Como funciona un transformador.
El funcionamiento de un transformador se basa en el principio de inducción electromagnética. El transformador se compone de dos Bobinas, con distintas cantidades de vueltas. Ambas Bobinas están unidas por un material ferromagnético para disminuir las perdidas del transformador.
Se aplica un Voltaje de Corriente alterna al devanado primario, lo que genera en este un campo magnético, que se traslada a través del material ferromagnético al devanado secundario. Al ser un campo magnético variable (debido a la Corriente alterna) genera en el devanado secundario una fem (fuerza electromotriz).
Este Voltaje va a depender de 3 factores:
La cantidad de vueltas que tiene el devanado primario (N1)
La cantidad de vueltas que tiene el devanado secundario (N2)
El Voltaje aplicado en el devanado primario
El Voltaje generado en el segundo devanado quedara dado por la siguiente formula:
V2 = (N2/N1) * V1
2. Para que sirve un transformador.
Es muy probable que en todos lados donde encontremos energía eléctrica, haya previamente un transformador que este proveyendo la energía con el potencial justo.
Es por eso que el uso de un transformador es prácticamente universal, de igual forma a continuación detallaremos alguno de los usos mas comunes de estos:
Para distribución de energía. Es mucho mas eficiente transportar la energía con alto potencial y baja intensidad. Es por esto que se utilizan los transformadores para elevar el potencial a alta tensión. Sin embargo en nuestros hogares tenemos Corriente de baja tensión. Por lo que también se necesitan transformadores para pasar de alta a media y baja tensión.
Para protección de maquinaria eléctrica. En las industrias, los transformadores son muy utilizados para proteger y aislar los equipos eléctricos, controlando los pulsos de energía.
Para general altos Voltajes. Los transformadores son muy utilizados en el ámbito ferroviario para hacer mover las maquinarias que necesitan de un alto Voltaje para funcionar.
3. Tipos de transformadores.
Existen distintos tipos de transformadores según la aplicación que se le de. A continuación detallaremos cada uno de ellos.
Transformador elevador/reductor de tensión.
Son utilizadas por las empresas generadoras de electricidad para transportar a altas tensiones y que las casas puedan recibir a bajas tensiones.
Transformadores variables.
Para una entrada de tensión fija, se puede variar la tensión de salida
Transformador de aislamiento.
Contiene un aislamiento galvánico, y se utilizan para proteger equipos que están conectados directamente a la red.
Transformador de alimentación.
Puede tener una o mas Bobinas secundarias. Incorporan un fusible térmico que permite proteger los equipos de sobrecargas.
Transformador de pulsos.
Transformador que trabaja en un régimen de pulsos. Tiene una rápida velocidad de respuesta. Se utiliza para transferir impulsos a elementos de control.
Transformador diferencial de variación lineal.
Es un transformador utilizado para medir desplazamientos que son lineales. Son utilizados en los servomecanismos para dar una retroalimentación de la posición.
Transformador con diodo dividido.
Compuesto por diodos repartidos por todo el bobinado conectados en serie que permiten proporcionar una tensión continua.
Transformador de impedancia.
Es el transformador encargado de adaptar antenas y líneas de transmisión. Son encargados de disminuir o aumentar la impedancia.
Estabilizador de tensión.
Este funciona normalmente mientras la tensión no supere un valor nominal. En caso de que la tensión supere este valor, el núcleo se satura sin dejar pasar el exceso de tensión. Protege a los equipos de sobrecargas.
4. Partes de un transformador.
Las partes que componen un transformador son:
Bobina primaria: Encargada de recibir la tensión a transformar y convertirla en un flujo magnético.
Núcleo del transformador: Encargado de transportar el flujo magnético a la bobina secundaria.
Bobina secundaria: Encargada de transformar el flujo magnético en una diferencia de potencial requerida.
5. Ejercicio Practico de un transformador.
5.1. Identificar el lado de alta y baja tensión (anotar la Resistencia).
5.5. Calcular parámetros del Transformador.
5.8. Conclusiones del Ejercicio Practico:
· Se concluye que a partir de la medida de la Resistencia de los devanados, se puede determinar cuál es el circuito AT y el circuito BT. La Resistencia más alta corresponde a AT y se puede asumir como conductor más delgado y la Resistencia más baja corresponde a BT y se puede asumir como conductor más grueso. (Aunque el transformador esté completamente tapado).
· Se concluye que a partir de la prueba de Transformación, Circuito Abierto y Cortocircuito se pueden definir los parámetros de un trasformador.
· Se concluye que al graficar la prueba de transformación, la pendiente de la gráfica, es la relación de transformación.
· Se concluye que el transformador se puede utilizar como elevador o como reductor dependiendo de la necesidad o caso a usar.
· Se concluye que las impedancias, Corrientes y/o Voltajes, se pueden referir a primario y/o secundario de acuerdo a la necesidad del cálculo solicitado.
· Se concluye que las operaciones realizadas en clase de teoría y los datos obtenidos en la práctica de Transformadores si coinciden y cumplen las ecuaciones planteadas.
· Se concluye que cuando se opera un transformador hay unas pérdidas en vatios debido al núcleo y otras pérdidas en vatios debido al devanado. Las pérdidas del núcleo se consideran constantes durante la operación del equipo y son función de la frecuencia y el Voltaje, mientras que las pérdidas en el devanado dependen del porcentaje de carga aplicado al equipo.
· Se concluye que cuando se carga un transformador (para el caso particular de la práctica 0.85 inductivo) el Voltaje a la salida se cae debido a la impedancia interna del transformador. Es decir pasa de Voltaje en vacío a Voltaje en carga y depende del factor de potencia de la carga y del porcentaje de carga.
Se concluye que la eficiencia de un transformador, depende de la potencia de la carga que se conecte, su factor de potencia, y las pérdidas propias del transformador.
· Se concluye que a partir de la prueba de Transformación, Circuito Abierto y Cortocircuito se pueden definir los parámetros de un trasformador.
· Se concluye que al graficar la prueba de transformación, la pendiente de la gráfica, es la relación de transformación.
· Se concluye que el transformador se puede utilizar como elevador o como reductor dependiendo de la necesidad o caso a usar.
· Se concluye que las impedancias, Corrientes y/o Voltajes, se pueden referir a primario y/o secundario de acuerdo a la necesidad del cálculo solicitado.
· Se concluye que las operaciones realizadas en clase de teoría y los datos obtenidos en la práctica de Transformadores si coinciden y cumplen las ecuaciones planteadas.
· Se concluye que cuando se opera un transformador hay unas pérdidas en vatios debido al núcleo y otras pérdidas en vatios debido al devanado. Las pérdidas del núcleo se consideran constantes durante la operación del equipo y son función de la frecuencia y el Voltaje, mientras que las pérdidas en el devanado dependen del porcentaje de carga aplicado al equipo.
· Se concluye que cuando se carga un transformador (para el caso particular de la práctica 0.85 inductivo) el Voltaje a la salida se cae debido a la impedancia interna del transformador. Es decir pasa de Voltaje en vacío a Voltaje en carga y depende del factor de potencia de la carga y del porcentaje de carga.
Se concluye que la eficiencia de un transformador, depende de la potencia de la carga que se conecte, su factor de potencia, y las pérdidas propias del transformador.
