El Transformador

El transformador es un dispositivo que permite modificar potencia eléctrica de corriente alterna con un determinado valor de tensión y corriente en otra potencia de casi el mismo valor pero, generalmente con distintos valores de tensión y corriente. Es una máquina estática de bajas pérdidas y tiene un uso muy extendido en los sistemas eléctricos de transmisión y distribución de energía eléctrica, desde los centros de generación (Centrales eléctricas) a los centros de consumo, se eleva la tensión (desde unos 15 kV hasta 132, 220 o 500 kV) y se efectúa la transmisión mediante líneas aéreas o subterráneas con menos corriente, ya que la potencia en ambos lados del transformador es prácticamente igual, lo cual reduce las pérdidas de transmisión (RxI2). En la etapa de distribución se reduce la tensión a los valores normales (380/220 V), mediante los transformadores adecuados.

Circuito Equivalente del Transformador

Circuito Equivalente de un Transformador

En el apartado anterior vimos que con el transformador en vacío, por el bobinado primario circulaba una corriente, que descomponíamos en una IP que estaba en fase con la tensión (en este caso la fuerza electromotriz E1) que representa las pérdidas en el núcleo. Como estas pérdidas, para una frecuencia fija como se utiliza en las redes de suministro eléctrico, son función del flujo magnético elevado al cuadrado (k Φ 2 máx.), y siendo el mismo proporcional a la fuerza electromotriz inducida E1, podemos colocar en un circuito equivalente una resistencia que llamaremos RP, que represente las mencionadas pérdidas, y que debe cumplir:

 La otra componente Im, está atrasada en 90° a E1 y debe ser proporcional al flujo magnético o sea a esta fuerza electromotriz, lo cual nos lleva a representarla por una reactancia inductiva Xm tal que cumpla:

 Hemos analizado las partes reales de los bobinados, y reemplazamos las mismas por resistencias y reactancias concentradas que representan a los mismos, de forma tal que teniendo en cuenta lo hasta aquí analizado podemos reemplazar el transformador real por uno ideal con el agregado por separado de sus partes reales, de acuerdo a lo que muestra en la figura.

Importancia de los Transformadores

Importancia de los transformadores en los Sistemas Eléctricos.

El  aislamiento eléctrico  entre los devanados de un transformador viene a ser la capacidad que tiene el transformador de soportar diferencias de tensión altas, sobre todo, entre el primario y el secundario.

La ventaja de disponer de un buen aislamiento. La protección y seguridad del circuito conectado al secundario, si el primario se enchufa a la red eléctrica. Supone, además, una seguridad para el usuario.

El efecto que produce una elevada densidad de corriente sobre un conducto

Frecuencia Intermedia de un receptor. Son las etapas amplificadoras situadas después del paso mezclador en el que se produce la heterodinacion o mezcla de la señal recibida con la generada por el oscilador local.

Se origina un cierto calentamiento del mismo, así como una caída de tensión producida por la resistencia del hilo o cable.

Transformador de Distribucion

Transformadores de Distribución

Los transformadores de distribución son utilizados para reducir la tensión trifásica en redes de distribución eléctrica a tensión de consumo domiciliaria, principalmente en áreas metropolitanas y para aplicaciones industriales. ofrece distintas variantes de diseño para este tipo de transformadores.

.

Transformador de Potencia

TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Dispositivos de gran tamaños utilizados para la generación de energia y tambien el transporte de la electricidad a diferentes escalas, tanto grandes como para pequeños dispositivos. Los transformadores de potencia industriales y domésticos, que operan a la frecuencia de la red eléctrica, pueden ser monofásicos o trifásicos y están diseñados para trabajar con voltajes y corrientes elevados. Para que el transporte de energía resulte rentable es necesario que en la planta productora de electricidad un transformador eleve los voltajes, reduciendo con ello la intensidad. Las pérdidas ocasionadas por la línea de alta tensión son proporcionales al cuadrado de la intensidad de corriente por la resistencia del conductor. Por tanto, para la transmisión de energía eléctrica a larga distancia se utilizan voltajes elevados con intensidades de corriente reducidas. En el extremo receptor los transformadores reductores reducen el voltaje, aumentando la intensidad, y adaptan la corriente a los niveles requeridos por las industrias y las viviendas, normalmente alrededor de los 240 voltios. Los transformadores de potencia deben ser muy eficientes y deben disipar la menor cantidad posible de energía en forma de calor durante el proceso de transformación. Las tasas de eficacia se encuentran normalmente por encima del 99% y se obtienen utilizando aleaciones especiales de acero para acoplar los campos magnéticos inducidos entre las bobinas primaria y secundaria. Una disipación de tan sólo un 0,5% de la potencia de un gran transformador genera enormes cantidades de calor, lo que hace necesario el uso de dispositivos de refrigeración. Los transformadores de potencia convencionales se instalan en contenedores sellados que disponen de un circuito de refrigeración que contiene aceite u otra sustancia. El aceite circula por el transformador y disipa el calor mediante radiadores exteriores.

Transformador de Medicion

Transformadores de medición

 Transformador de tensión.

Los transformadores de tensión para medición constan de dos bobinas, cuya relación está dada en función de la alta tensión a medir y una tensión que se aplica a los instrumentos. En este tipo de transformador el bobinado primario se conecta en paralelo con el circuito en el que se desea medir la tensión, como observamos en la figura 60. En el bobinado secundario se conectan los instrumentos en paralelo. La relación de transformación está dada por:

a = U1/U2 = N1/N2