¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona un transformador eléctrico? El fenómeno de la relación de giro del transformador es clave para entender su funcionamiento. En este artículo, te explicaremos en qué consiste esta relación, cómo se calcula mediante una fórmula especial y te presentaremos algunos problemas resueltos para que puedas poner a prueba tus conocimientos. ¡Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de los transformadores eléctricos!
En este artículo, discutiremos la relación término-vuelta más importante de un transformador. Puede encontrar este término confuso si no se entiende conceptualmente.
Todos ustedes saben que el transformador funciona según el principio de la ley de inducción electromagnética de Faraday. Cuando su primario recibe suministro de CA, el primario genera un flujo magnético que se vincula con el primario y produce EMF autoinducido. El flujo también se une al secundario y produce campos electromagnéticos inducidos mutuos.
Por lo tanto, el transformador tiene una cierta relación entre los campos electromagnéticos inducidos, el número de vueltas y las corrientes. El transformador solo transforma el nivel de tensión, no altera la frecuencia ni cambia la potencia. Con esta breve descripción, ahora analicemos la relación de giro de un transformador.
¿Qué es la relación de giro del transformador?
La relación de vueltas primarias (Np) a vueltas secundarias (Ns) se conoce como relación de vueltas del transformador o TTR. Se denota con la letra ‘a’.
Las ecuaciones EMF de la EMF inducida primaria y secundaria son;
Dividiendo la ecuación (1) con la ecuación (2). obtenemos
Si hablamos de un transformador ideal, la FEM inducida en el devanado primario y secundario es igual al voltaje aplicado. Esto se debe a que el componente de pérdida de corriente y flujo magnético está ausente.
Por lo tanto, podemos escribir la expresión para el voltaje aplicado y la FEM inducida como;
Por lo tanto,
Sin embargo, un transformador ideal es hipotético y la realización de dicho transformador no es posible.
De las discusiones anteriores, podemos averiguar la relación de vueltas si se conocen los parámetros primario y secundario, como el voltaje y el número de vueltas. ¿Podemos averiguar la relación de giro si hay datos de corriente primarios y secundarios disponibles? Definitivamente si!! deduzcamos la expresión para la relación de giro en este caso.
Según la definición del transformador, el transformador no cambia la cantidad de energía, solo transforma el voltaje de acuerdo con la relación de giro. En otras palabras, podemos decir que la potencia de salida secundaria es igual a la potencia primaria. Llegados a este punto, podrías pensar, ¿cómo es posible? ¿Este transformador es sin pérdidas? Definitivamente, estás pensando bien. En realidad, la potencia de entrada es igual a la suma de las pérdidas de potencia y la potencia secundaria. Sin embargo, aquí estamos considerando un transformador ideal y las pérdidas en el transformador (pérdida de hierro y pérdida de cobre) son cero.
Fórmula de relación de giro
Nota: Para calcular la relación de espiras de un transformador trifásico, tome por fase el número de espiras, el voltaje y la corriente.
Relación de giro del transformador elevador y reductor
El transformador elevador aumenta el voltaje primario y así obtenemos el voltaje secundario más que el primario. Contrariamente a esto, el transformador reductor disminuye el voltaje y obtenemos un voltaje más bajo en el secundario en comparación con el voltaje primario.
Sabemos que la magnitud de la FEM inducida en primaria y secundaria depende del número de vueltas. Cuanto mayor sea el número de vueltas, mayor será el EMF. La siguiente tabla muestra la relación de giro de los transformadores elevadores y reductores.
| Transformador | giros primarios | giros secundarios | Relación de giro(a) |
| Aumentar | Menos | Más | nortepag/NORTEs<1 |
| Reducir | Más | Menos | nortepag/NORTEs>1 |
Relación de giro del transformador trifásico
Transformador Delta-estrella
Lado delta
Tensión de fase = Tensión de línea
lado estrella
Tensión de fase = 1/√3 de tensión de línea
Por lo tanto, la relación de giro del transformador Delta-Star es;
Aquí, V.pag y Vs son el voltaje de línea.
Por ejemplo, si el voltaje de la línea primaria y secundaria de un transformador de estrella delta es de 6600 voltios y 440 voltios respectivamente. ¿Cuál es la relación de giro del transformador?
Transformador estrella-triángulo
lado estrella
Tensión de fase = 1/√3 de tensión de línea
Lado delta
Tensión de fase = Tensión de línea
Por lo tanto, la relación de giro del transformador Star-Delta es;
Por ejemplo, si el voltaje de la línea primaria y secundaria de un transformador estrella delta es de 11000 voltios y 6600 voltios respectivamente. ¿Cuál es la relación de giro del transformador?
Relación entre la relación de giro, la relación de voltaje y la relación de transformación de voltaje
De las ecuaciones anteriores, la relación entre la relación de giro, la relación de voltaje y la relación de transformación de voltaje es;
Problemas resueltos de Relación de giro
Un transformador tiene 400 y 100 vueltas en su primario y secundario respectivamente. Encuentre la relación de giro del transformador.
datos dados
nortepag = 400
nortes = 100
Relación de giro = 4:1
Cuando un transformador recibe 440 voltios en su devanado primario, induce 220 voltios en su secundario. ¿Cuál es la relación de giro del transformador?
Relación de giro = 2:1
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