Transformador
El transformador es un dispositivo eléctrico, que
nos facilita manipular las tensiones; para obtener tensiones
elevadas o disminuidas en corriente alterna, claro eso si
manteniendo la potencia en el caso de que sea un transformador
ideal. Los transformadores reales existen perdidas de potencia,
esto se da ya sea por los materiales de construcción,
también por el diseño o por los
tamaños.
Este dispositivo se encarga de convertir (o llevar) la
energía eléctrica de un cierto nivel a otro nivel,
todo este proceso tiene como intermediario al fenómeno
electromagnético, el transformador puede que esté
constituido por diferentes bobinas ya sean dos o más, que
están envueltas en el núcleo que puede ser de
material ferromagnético el más común, y la
única conexión entre estas bobinas es el flujo que
se produce en el núcleo en el cual se encuentran envueltas
las bobinas.
Transformador Ideal._ En el cual no existen
ningún tipo de pérdidas ya sea eléctrica
magnética; en la fig. 1.0 se observa que no hay una
dispersión de fuljo magnético, esto hace que el
fuljo circule y se cierre sin ninguna dificultad.
Fig. 1.0
Transformador Real._ Este transformador
trabaja produciendo pequeñas pérdidas de potencia,
por las siguientes causas.
Perdidas por
HistéresisPerdidas en el cobre del
bobinado.Perdidas por la corriente de
Foucault
Fig. 2.0 Símbolo del
transformador
Fig. 2.0
TRANSFORMADOR MONOFASICO
Un Transformador Monofásicos con
arrollamientos únicos en el primario y el
secundario
En la figura(a) se puede observar las
partes de un transformador monofásico
Fig.a
Por forma de
Núcleo
La
construcción del núcleo
El núcleo magnético está formado
por laminaciones de acero que tienen pequeños porcentajes
de silicio y que se les llama "laminaciones magnéticos",
estas laminaciones tienen la propiedad de tener pérdidas
relativamente bajas por efecto de histéresis y de
corrientes parasitas(o circulantes).
Están formados por un conjunto de laminaciones
acomodadas de forma y de medidas o dimensiones que se necesiten.
La razón de usar laminaciones de acero al silicio en los
núcleos de las máquinas eléctricas, es que
el silicio aumenta la resistividad del material y entonces hace
disminuir la magnitud de las corrientes parásitas o
circulantes y en consecuencia las pérdidas por este
concepto.
El núcleo de un transformador monofásico
tiene dos columnas unidas en las partes inferior y superior por
medio de un yugo, en cada una de estas columnas se encuentran
incrustadas la mitad del devanado primario y la mitad del
devanado secundario. Los transformadores pueden ser construidos
de diferente tipo en este caso se detallara la forma de
núcleo; existen dos tipos los cuales se definirán a
continuación.
TIPOS DE NUCLEOS
Columnas
Acorazados
Tipo Columna._ Este tipo de núcleo está
formado por un grupo de chapas, no es macizo, las chapas que
conforman este núcleo están aisladas
eléctricamente, para poder colocar el bobinado alrededor
del núcleo. En la fig. a se podrá ver la forma del
núcleo. Este núcleo se caracteriza por tener
pérdidas en el flujo magnético.
Fig. a
En la figura Fig. b se trata de un transformador
monofásico dónde el circuito magnético se
cierra por las columnas superior e inferior; esto es para poder
tener un concepto más claro de un núcleo de tipo
columna.
` Fig.b
Acorazado._ Este tipo de núcleo hace
que se reduzca las dispersiones; el cual se ve en la Fig.
c.
Este tipo de núcleo acorazado, tiene la
capacidad de reducir la dispersión magnética(o
líneas de fuljo magnético) por lo que le hace
mejor respecto al núcleo de tipo columna, su uso es
más común en los transformadores
monofásicos. En el núcleo acorazado, los
devanados se localizan sobre la columna central, y cuando se
trata de transformadores pequeños. Las formas de
construcción pueden ser distintas y varían de
acuerdo con la potencia.
Fig. c
Por forma de Devanado
Los devanados de los transformadores se pueden ser de
dos tipos; de baja y alta tensión, esta tiene importancia
para los propósitos de la realización
práctica del devanado debido a que los diseños para
la realizacion de los devanados de baja tensión, son
diferentes a los usados para los devanados de alta
tensión. En este tipo de transformadores los devanados
primario y secundario son concéntricos entre otros
diseños; y bobinado sobre un soporte aislante
único. Se usan conductores de cobre esmaltado, devanados
en espiral y con capas sobre puestas, el devanado de menos
tensión se instala más cerca del núcleo,
interponiendo un cilindro de papel aislante y mediante
separadores se instala en forma concéntrica al devanado de
mas alta tensión . Los extremos de los devanados se
protegen con aislante de forma de tubo conocido como
"spaguetti".
Transformadores de devanados separados._ Estos
transformadores de devanados separados: En el cual los devanados
primarios y secundarios, están montados en columnas
diferentes de los circuitos magnéticos. En la Fig d se
puede observar el transformador
Fig d
En las figura e se podrá visualizar los
Transformadores de devanados concéntricos._ Los devanados
están envueltos sobre la misma columna; el devanado de
baja tensión está casi siempre en el interior,
cerca al hierro, evitando el peligro de un arco entre el
núcleo y el devanado del alta tensión. Esto
facilita su reparación ya que es el que más sufre
en caso de alguna falla.
Fig e
Transformadores de bobinas alternadas. _En
este las bobinas se montan alternadas sobre la misma columna y de
forma que dejan siempre dos secciones de baja tensión en
los extremos Fig f.
Fig f.
Bibliografía
Imágenes
Fig.1.0
http://www.mcgraw-hill.es/bcv/guide/capitulo/8448141784.pdf
Fig. 2.0
http://4.bp.blogspot.com/_Vm1tEdDOCpY/S6VAEftHuI/AAAAAAAAADQ/FPHzCCiSJ_k/s320/simbolo_transformador.jpg
Fig.3.
Fig. a
http://www.tuveras.com/transformador/eltransformador.htm
Fig.b
http://zeus.dci.ubiobio.cl/electricidad/transformadores/transformador_monofasico.htm
Fig. c
http://garaje.ya.com/migotera/atrafo2.htm
Fig d
http://alectricistas-sena.blogspot.com/ CHAPMAN Stephen,
Máquinas Eléctricas, 3ra Edición, Editorial
Nomos S.A.
Fig e
http://jmirez.wordpress.com/2010/09/22/j061-esquema-de-un-transformador-monofasico-ideal/
Fig f BOYLESTAD Robert. L,
Análisis Introductorio de Circuitos, Editorial Prentice
Hall, México 1998.
(http://www.unicrom.com/Tut_transformador.asp)
Referencias
Bibliográficas
[1]
[2]http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador
[3]http://electricidadtransformadorjuioctello.blogspot.com/
[4] (Máquinas Eléctricas y
transformadores.,Edwin Kosow, El ABC de las Máquinas
Eléctricas Enríquez Harper)
[5] TRANSFORMADORES DE POTENCIA DE MEDIDA Y DE
PROTECCION
EnriqueRasOliva.EditorialAlfaOmega(http://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=nucleo%20por%20columnas%20&source=web&cd=8&ved=0CFgQFjAH&url=http%3A%2F%2Fmembers.fortunecity.es%2Fchristian82%2Ftransformador.doc&ei=XzmbT4QDgp7xBO3c-YgP&usg=AFQjCNEWSd8e36w6aKwjQ)Xm0-EAhYNGtsA
[5] BOYLESTAD Robert. L, Análisis
Introductorio de Circuitos, Editorial Prentice Hall,
México 1998. Pág. 1032-1056.
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Referencia de
http://www.monografias.com/trabajos58/transformadores/transformadores
Autor:
Fernando Siavichay