¿Sabes cómo funciona un transformador? Este dispositivo es una pieza clave en el funcionamiento de distintos equipos eléctricos y electrónicos. En este artículo, te explicaremos de manera sencilla y detallada los diferentes tipos de transformadores, las partes que lo componen y las ventajas que ofrecen. ¡Descubre cómo esta innovadora tecnología ha revolucionado la transmisión de energía eléctrica!
Teniendo en cuenta la parte de aislamiento del generador, la generación de energía eléctrica está limitada de 11 KV a 22 KV, pero transmitir energía a un nivel de voltaje más alto, es decir, 132 KV o más, es económico debido a las pérdidas en el voltaje más bajo. La transmisión es mayor y se requiere un tamaño de conductor más grande debido a mayor corriente. Aquí veremos el principio de funcionamiento, los tipos, las piezas y las ventajas del transformador.
Cada línea de transmisión de energía CA comienza con un transformador eléctrico trifásico y termina con él reduciendo el alto voltaje trifásico a un nivel utilizable usando un transformador de tipo reductor, es decir, 415 V para trifásico y 215 V para usuario monofásico.
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¿Qué es el transformador y su principio de funcionamiento?
El transformador eléctrico es un dispositivo de pieza estática, lo que significa que no tiene ninguna parte móvil. es por eso que la eficiencia de la misma es alta en comparación con otras máquinas eléctricas.
El transformador básicamente transfiere energía de un circuito eléctrico a otro circuito a través de un campo magnético. Por lo tanto, también llamado dispositivo de conversación de energía electromagnética.
Aquí principalmente para notar que el primario y el secundario no están conectados eléctricamente entre sí, sino magnéticamente.
El acoplamiento magnético permite transferir energía desde un nivel de voltaje más alto a un nivel más bajo o desde un voltaje bajo a uno más alto, es decir, transferencia de energía en cualquier dirección.
Principio de funcionamiento del transformador
El transformador funciona según el principio de la ley de inducción electromagnética de Faraday. De acuerdo con la ley de Faraday, se induce una fem en una bobina si se vincula a un flujo cambiante.
La alternancia MMF N1I crea un flujo alterno ϕ que comienza a fluir a través del núcleo magnético y se vincula con el devanado secundario y el voltaje inducido E2 en el devanado secundario debido a la acción del transformador.
Si se conecta una carga a través del secundario de X’mer, la corriente comienza a fluir en el secundario a través de la carga.
Tipos de transformadores
Transformador tipo coraza y tipo núcleo Estos dos tipos difieren entre sí en la forma en que el devanado se enrolla en el núcleo magnético.
tipo de núcleo
En el tipo de núcleo, el núcleo magnético está construido con láminas para formar un marco rectangular y los devanados están dispuestos concéntricamente entre sí alrededor de las patas o extremidades.
Cada rama lleva la mitad de los devanados primario y secundario. Los dos devanados están estrechamente acoplados para reducir la reactancia de fuga.
El devanado de bajo voltaje se enrolla cerca del núcleo y el devanado de alto voltaje se enrolla sobre el devanado de bajo voltaje alejándolo del núcleo para reducir la cantidad de materiales aislantes requeridos.
Tipo de concha
En el tipo de concha, los devanados se enrollan alrededor de la rama central y el flujo viaja a través de dos ramas laterales y completa su circuito.
La rama central transporta el flujo mutuo total, mientras que las ramas laterales que forman parte de un circuito magnético transportan la mitad del flujo total. El área de la sección transversal de la extremidad central es el doble que la de cada extremidad lateral.
Transformadores elevadores:
Un transformador que cambia el voltaje de un voltaje más bajo a un voltaje más alto se llama transformador elevador.
Step-up X’mer tiene más vueltas en el devanado secundario que en el primario, por lo tanto, el voltaje por vuelta aumenta, aumenta el nivel de voltaje, se usa principalmente en la estación generadora para transmitir energía eléctrica en la línea de transmisión a un voltaje más alto.
Transformadores reductores:
Se utiliza en una red de distribución donde termina la línea de transmisión. en su mayoría delta – devanados conectados en estrella, el primario está conectado en delta y el secundario está en estrella para derivar el punto neutral.
Tenga en cuenta que el x’mer reductor se puede usar como transformador elevador, en el que el secundario de un x’mer reductor se convierte en primario y el primario del reductor se convierte en devanado secundario.
La operación de trabajo ascendente o descendente del transformador se decide después de la instalación en el sitio.
Partes de los transformadores:
núcleo magnético:
El núcleo magnético está hecho de material magnético como CRGO (acero de grano orientado laminado en frío). este material tiene alta permeabilidad.
El núcleo es una pila de láminas delgadas de acero al silicio para reducir las pérdidas por corrientes de Foucault y separarse entre sí mediante el uso de capas delgadas de barniz.
bobinado:
- En un transformador tipo núcleo, la mayor parte del núcleo está rodeada por un devanado.
- Por otro lado, en el núcleo del transformador de tipo carcasa, rodea una parte importante del devanado.
- La ventaja del tipo de núcleo es que reduce el material del núcleo pero requiere más cobre para el bobinado.
- el tipo de carcasa requería menos material conductor pero más material de núcleo.
- La porción vertical del X’mer se llama extremidad y la porción horizontal se llama yugo.
- 1 fase tipo coraza x’mer tiene 3 brazos y bobinado en el brazo central y tipo núcleo tiene dos brazos y bobinado en ambos brazos.
conservador:
No se debe permitir que el aceite del transformador entre en contacto con el aire atmosférico, ya que puede absorber humedad y reducir la rigidez dieléctrica del aceite. Por lo tanto, el aire puede causar acidez y sedimentos de aceite. Para prevenir este transformador provisto de un conservador.
La función de un conservador es absorber la contracción y expansión del aceite del transformador durante el trabajo sin permitir que entre en contacto con el aire exterior.
El tanque principal está completamente lleno de aceite cuando está frío.
El tanque del conservador está parcialmente lleno de aceite. Por lo tanto, se proporciona espacio para la expansión del aceite y el lodo formado permanece en el conservador mismo y no va al tanque principal.
respiradores:
Cuando cambia la temperatura, el aceite se expande o se contrae y se produce un movimiento de aire. Cuando el transformador se enfría, el nivel de aceite baja y el aire entra. este proceso se conoce como respiración.
El aire aspirado pasa a través de un respiradero para eliminar la humedad del aire.
El respiradero consiste en un pequeño recipiente que contiene un cristal de gel de sílice impregnado con cristal de cobalto.
Ventajas de los transformadores:
- Se utiliza para aumentar o disminuir el voltaje de suministro.
- Alta eficiencia en comparación con otras máquinas eléctricas.
- con el uso de un x’mer, es posible la transmisión de potencia ca a larga distancia.
- Distribuir energía a alto voltaje.
- Aislar circuitos/establecer circuitos derivados por separado.
- Proporcionar circuitos secundarios de 3 hilos.
- Proporcione protección contra el ruido transitorio con blindaje electrostático.
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