Un transformador es un dispositivo que se utiliza para convertir la tensión, la corriente y la impedancia de corriente alterna. Funciona según el principio de la inducción electromagnética y es un aparato eléctrico estático. Existen muchos tipos de transformadores, entre los que se incluyen los transformadores de impulsos, los transformadores de frecuencia intermedia, los transformadores de disparo, los transformadores de blindaje y muchos más.
Índice
Definición de un transformador
Un transformador transfiere energía eléctrica o señales de un circuito a otro utilizando el principio de la inducción electromagnética. Es un componente esencial para la conversión de energía eléctrica o la transmisión de señales.
Un transformador está compuesto por:
- Núcleo (de hierro o magnético)
- Espirales (dos o más)
El devanado conectado a la fuente de alimentación es el devanado primario, y los demás son devanados secundarios.
Principio de funcionamiento de un transformador
Un transformador monofásico sencillo consta de dos devanados conductores. Cuando una corriente alterna o una corriente continua pulsada circula por uno de los devanados, se genera un campo magnético variable que induce una tensión en el segundo devanado, según el principio de la inducción mutua.
La relación de tensión entre los devanados primario y secundario es proporcional a su relación de espiras:
VsVp = NsNp \frac{V_s}{V_p} = \frac{N_s}{N_p}Vp Vs = Np Del mismo modo, el coeficiente de liquidez corriente es inversamente proporcional al coeficiente de rotación.
Aunque los transformadores pueden elevar o reducir la tensión, no amplifican la potencia. Si se excluyen las pérdidas, la potencia en ambos lados es aproximadamente igual:
VpIp ≈ VsIsV_p I_p ≈ V_s I_sVp Ip ≈ Vs Is
Funciones de un transformador
Los transformadores desempeñan un papel fundamental en el transporte de energía:
- En el caso de la transmisión a larga distancia, unas tensiones más altas reducen la corriente y disminuyen drásticamente el tamaño de los conductores y el coste de la línea.
- Los transformadores elevadores aumentan la tensión para la transmisión.
- Los transformadores reductores reducen la tensión para uso industrial, comercial y doméstico.
Por lo tanto, los transformadores son componentes esenciales en cualquier sistema eléctrico.
Explicación del modelo de transformador
Los modelos de transformadores varían mucho. Los distintos tipos siguen reglas de denominación diferentes. A continuación se muestran algunos ejemplos típicos:
Ejemplo de transformador de tipo seco
SCB10-1000 kVA / 10 kV / 0,4 kV
Significado:
- S – Trifásico
- C – Resina moldeada de tipo seco
- B – Bobinado con lámina
- R = bobinado con alambre
- L = bobinado de aluminio
- Z = conmutador de tomas en carga (el cobre es la opción predeterminada)
- 10 – Número de secuencia de diseño
- 1000 kVA – Potencia nominal
- 10 kV – Tensión primaria
- 4 kV – Tensión secundaria
Ejemplo de transformador de potencia
SFSZ9-31500/110
Significado:
- S – Trifásico
- F – Refrigeración por aire forzado
- S – Tres muelles
- Z – Conmutador de tomas en carga
- 9 – Secuencia de diseño
- 31 500 – Potencia nominal (kVA)
- 110 – Tensión nominal primaria (kV)