Corriente de irrupción de magnetización del transformador

¿Sabías que la corriente de irrupción de magnetización puede ser la clave para mejorar la eficiencia de los transformadores eléctricos? En este artículo te contaremos todo lo que necesitas saber sobre este fenómeno fascinante y cómo puede impactar en el rendimiento de los equipos de energía. Descubre cómo se produce, cuáles son sus efectos y cómo se puede optimizar para aprovechar al máximo la energía eléctrica. ¡No te lo pierdas!

Al energizar un transformador de potencia, el transformador atrae corriente de magnetización. La magnitud de la corriente magnetizante es varias veces superior a la corriente nominal del transformador. Incluso la magnitud de la corriente de irrupción puede aumentar hasta diez veces la corriente nominal y su duración puede durar unos 10 ciclos. La alta corriente en el momento de la carga crea estres mecanico y Ruido en el transformador.

Además de eso, el alto corriente magnetizante crea transitorios en la red eléctrica que también pueden afectar el funcionamiento de otros equipos. La corriente de irrupción magnetizante deteriora la vida útil de un transformador. Técnicamente, debe evitarse la carga frecuente del transformador.


Corriente de magnetización del transformador

Cuando el voltaje se aplica al primario del transformador, el flujo se establece en el núcleo; y algo de flujo residual siempre permanece en el núcleo debido a las propiedades del material del núcleo cuando se apaga el transformador.

La magnitud del flujo magnético residual puede ser del 50 al 80 por ciento del flujo operativo máximo. El flujo residual del núcleo se agrega al flujo principal cuando se energiza el transformador. Entonces, el flujo neto generado dentro del devanado se determina sumando el flujo residual del núcleo con el flujo generado al aplicar un voltaje al devanado primario.


Cuando el voltaje sinusoidal se aplica al primario del transformador, la FEM inducida en el devanado primario es la siguiente ecuación.

Corriente de irrupción de magnetización del transformador

De la ecuación anterior, el flujo neto en el núcleo depende del flujo magnético residual en el núcleo y depende de la magnitud del voltaje aplicado en el instante de la energización del transformador.

Si el transformador se energiza en t-0 del voltaje aplicado, es decir, en el instante en que la forma de onda del voltaje cruza cero y se vuelve positiva, el valor pico máximo del flujo es:

Corriente de irrupción de magnetización del transformador

El valor máximo de flujo máximo del transformador aumenta con el flujo residual en el transformador.

Razones principales para magnetizar la corriente de irrupción

Desde arriba, es evidente que la corriente de irrupción magnetizante of el transformador depende de lo siguiente;

  • El flujo magnético residual en el núcleo
  • Número de vueltas en circuito al momento de energizar el transformador
  • El instante de la forma de onda aplicada en el momento de la carga del transformador.

¿Cómo minimizar la corriente de irrupción de magnetización?

Los siguientes métodos son útiles para minimizar la corriente de irrupción del transformador.

Conmutación del Transformador en un instante particular de Voltaje Aplicado

La magnitud de la corriente de carga puede variar cuando el transformador se carga en los diferentes instantes de la forma de onda de suministro. Si el transformador se carga en el instante en que la forma de onda está a 90 grados, no habrá corriente de irrupción de magnetización. Sin embargo, si el transformador se carga en el instante en que la forma de onda está en el cruce de cero grados, el transformador consumirá una alta corriente de irrupción de magnetización.

Por lo tanto, el transformador no debe cargarse en el instante en que la forma de onda del suministro de entrada cruza cero. La detección de cruce por cero se puede hacer y el transformador se puede cargar en otros instantes evitando el punto de cruce por cero de la forma de onda.

Reducción del voltaje primario

En el momento de cargar el transformador, se puede insertar una resistencia en serie con devanado primario para reducir el voltaje aplicado en el primario. Después de cargar el transformador, la resistencia en serie se desvía para el funcionamiento normal. Para limitar la corriente de irrupción de magnetización del transformador de la estación generadora, el interruptor del generador se hace cuando el generador comienza a generar el voltaje; por lo tanto, a la tensión reducida, la corriente de irrupción del transformador es mínima.

Tomando el Número Máximo de vueltas sinuosas en el circuitot

El flujo generado por el devanado primario en el transformador es;

Corriente de irrupción de magnetización del transformador

El flujo generado en el devanado primario es recíproco al número de vueltas del devanado primario. Con el mecanismo del cambiador de tomas en carga, la posición de la toma se reduce al mínimo para que las vueltas máximas del devanado primario estén en el circuito. Después de cargar el transformador, la posición del grifo se puede cambiar según los requisitos del sistema.

Cuando el transformador se apaga o se dispara con fallas de protección, el cambiador de tomas se puede programar para llevar la posición de la toma al mínimo, de modo que en el momento de la carga del transformador se pueda reducir la corriente de carga.

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