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 Histéresis
Perdidas 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