¿Alguna vez te has preguntado cómo funcionan esos grandes dispositivos eléctricos que permiten que la electricidad llegue hasta tu hogar de forma segura y eficiente? En este artículo te vamos a contar todo lo que necesitas saber sobre los diferentes tipos de transformadores. Descubre cómo estos dispositivos son fundamentales en la distribución de energía eléctrica y cómo cada uno de ellos desempeña un papel específico en el proceso. ¡No te lo pierdas!
En este artículo, discutiremos los tipos de transformadores. Un transformador electrico es una maquina electrica estatica que transforma, es decir aumenta o disminuye el nivel de voltaje y corriente alterna sin cambiar su frecuencia.
Un transformador eléctrico es uno de los sistemas de potencia de máquinas eléctricas más importantes y ampliamente utilizados. Podemos clasificar los transformadores eléctricos en diferentes tipos en función de diferentes parámetros. Las clasificaciones importantes de los transformadores se describen en las siguientes secciones.
Tipos de Transformadores
Los transformadores pueden transformar el voltaje del lado primario en el voltaje secundario requerido de acuerdo con la relación de giro del transformador.
La relación entre el voltaje primario y secundario del transformador se puede clasificar en tres categorías.
- Transformador elevador
- Transformador reductor
- Transformador uno a uno
Los transformadores también se pueden clasificar en dos tipos según la construcción de su núcleo, es decir
- Transformador tipo núcleo
- Transformador tipo carcasa
- Transformador de núcleo de ferrita
- Transformador toroidal
- Transformador de núcleo de aire
Los transformadores también se clasifican en los siguientes cuatro tipos según la aplicación,
- Transformador
- Transformador de distribución
- Transformador automático
- Transformador de instrumentos
Ahora, analicemos los tipos de transformadores en detalle uno por uno.
1. Transformador elevador
Un transformador eléctrico que tiene un menor número de vueltas en el devanado primario y un mayor número de vueltas en el devanado secundario para que pueda aumentar el nivel de voltaje de entrada se conoce como transformador elevador. Por lo tanto, un transformador elevador es aquel que produce un voltaje de salida mayor que el voltaje de entrada.
Para un transformador elevador, existe la siguiente relación,
donde N1 y N2 son las vueltas de los devanados primario y secundario respectivamente, V1 y V2 son el voltaje primario y secundario respectivamente, y yo1 y yo2 son la corriente primaria y secundaria respectivamente.
Los transformadores elevadores se utilizan en los estabilizadores e inversores de tensión. Se utiliza un transformador elevador para aumentar el voltaje para la transmisión de energía para reducir las pérdidas de transmisión.
El transformador elevador aumenta el voltaje en el precipitador electrostático (ESP) para eliminar el polvo y las partículas del gas cargado de polvo.
2. Transformador reductor
Un transformador reductor es un tipo de transformador que tiene un mayor número de vueltas en el devanado primario y un menor número de vueltas en el devanado secundario para que pueda reducir el nivel de voltaje de entrada se conoce como transformador reductor. Por lo tanto, un transformador reductor es aquel que produce un voltaje de salida menor que el voltaje de entrada.
Para un transformador reductor, existe la siguiente relación,
Los transformadores reductores se utilizan ampliamente en aplicaciones eléctricas y electrónicas. Los circuitos electrónicos necesitan 5V, 6V, 9V, 12V, 24V y 48V para su funcionamiento. El suministro monofásico de 230 V CA se convierte en el nivel de voltaje de CA deseado mediante un transformador reductor y luego se convierte en voltaje de CC mediante un circuito rectificador. Son ampliamente utilizados en los adaptadores de corriente de los aparatos electrónicos.
(3). Transformador uno a uno – Transformador de aislamiento
Un transformador eléctrico que tiene el mismo número de vueltas tanto en el devanado primario como en el secundario se denomina transformador uno a uno (transformador 1:1). También se conoce como transformador de aislamiento, ya que se utiliza principalmente para aislar eléctricamente dos circuitos, pero conectarlos para transmitir energía magnéticamente.
Para un transformador de aislamiento,
El transformador de aislamiento, al igual que otros transformadores, aísla eléctricamente el primario y el secundario. La relación de giro del transformador de aislamiento es la unidad y, por lo tanto, el voltaje secundario es igual al voltaje primario. El transformador de aislamiento proporciona impedancia frente a picos de tensión y transitorios y, por lo tanto, protege equipos electrónicos sensibles.
4. Transformador tipo núcleo
Un transformador eléctrico en el que el devanado primario y el devanado secundario se colocan alrededor de dos ramas diferentes del núcleo, como se muestra en la siguiente figura, se llama transformador. transformador tipo núcleo.
El núcleo de hierro tiene excelentes propiedades magnéticas y hay una fuga de flujo mínima y casi todo el flujo se une al devanado primario y secundario y tiene una mayor eficiencia.
Podemos seleccionar los diferentes tipos de placas de núcleo según los requisitos. Las placas de núcleo están disponibles en formas E, I, U y L. Las placas delgadas se agrupan para formar un núcleo que reduce las pérdidas por corrientes de Foucault.
5. Transformador tipo carcasa
Un transformador eléctrico en el que los devanados primario y secundario están enrollados alrededor de la rama central del núcleo se llama transformador. transformador tipo carcasa. El transformador tipo carcasa se muestra en la siguiente figura.
Este tipo de transformador utiliza un doble circuito magnético. Es adecuado para aplicaciones de alta tensión y baja corriente debido a una ventilación ligeramente deficiente.
6. Transformador de potencia
Los transformadores de potencia son el tipo de transformador que está diseñado principalmente para funcionar con una carga casi constante que es casi igual a su clasificación de kVA. Estos transformadores brindan la máxima eficiencia a plena carga o con una carga casi igual a su plena carga. Por lo tanto, estos se utilizan en sistemas de generación y transmisión de energía. El transformador de potencia tiene principalmente una configuración delta conectada al devanado primario y secundario.
7. Transformador de distribución
Un transformador de distribución, como su nombre lo indica, es aquel que está diseñado para distribuir energía eléctrica a las cargas. Estos transformadores suelen estar sujetos a cargas variables que son considerablemente menores que su valor de carga completa. Por lo tanto, están diseñados para tener la máxima eficiencia con una carga entre ½ y ¾ de la carga total.
En un transformador de distribución, el devanado primario está conectado en triángulo, mientras que el devanado secundario está conectado en configuración de estrella.
8. Transformador automático
Un transformador eléctrico que tiene solo un devanado que sirve como devanado primario y secundario se llama autotransformador. El autotransformador tiene tomas en sus devanados para obtener un voltaje de salida variable a partir de un solo voltaje de entrada.
Dado que el autotransformador tiene un solo devanado, transmite energía tanto eléctrica como magnéticamente desde el lado primario al secundario.
El autotransformador se utiliza principalmente en laboratorios, arranque de motores de inducción, en bancos de prueba, etc.
9. Transformador de instrumentos
Los transformadores de medida son transformadores especialmente diseñados que se utilizan para protección y medición en sistemas de energía eléctrica. Hay dos tipos de transformadores de instrumentos, a saber, transformador de corriente (CT) y transformador de potencial (PT).
A actual Transformador o TC es aquel que reduce los altos valores de corriente en las líneas de transmisión a un valor medible más bajo que un amperímetro ordinario.
Un transformador potencial o PT es aquel que disminuye el alto voltaje a un voltaje más bajo para que pueda medirse con un voltímetro normal convenientemente.
10. Transformador de núcleo de ferrita
Un transformador que tiene un núcleo de ferrita se llama transformador con núcleo de ferrita. La permeabilidad del núcleo de ferrita es muy alta.
Los transformadores con núcleo de ferrita se utilizan ampliamente en aplicaciones de alta frecuencia porque ofrecen pérdidas muy bajas en la operación de alta frecuencia. Los transformadores con núcleo de ferrita se utilizan ampliamente en fuentes de alimentación conmutadas (SMPS), aplicaciones relacionadas con RF, etc.
11. Transformador de núcleo toroidal
Un transformador que utiliza materiales de núcleo en forma de toroide, como un núcleo de hierro o un núcleo de ferrita, se denomina transformador toroidal. El toroide es un material de núcleo en forma de anillo o dona y tiene un rendimiento eléctrico superior.
El transformador toroidal ofrece una Q muy alta, una reactancia de fuga baja y una inductancia alta. El toroide en forma de anillo conduce a una baja reactancia de fuga y ofrece una inductancia y factores Q muy altos.
12. Transformador de núcleo de aire
El devanado primario y secundario del transformador con núcleo de aire no se enrolla sobre ningún material magnético. El flujo pasa a través del aire y el aire actúa como núcleo del transformador.
El transformador con núcleo de aire produce una baja inductancia mutua en comparación con los transformadores con núcleo de hierro y ferrita.
13. Transformador de pulso
El transformador de pulsos se utiliza en varios circuitos electrónicos para la generación de pulsos en un entorno aislado. El transformador está montado en PCB y genera un pulso de magnitud constante.
Los transformadores de pulso proporcionan aislamiento entre el pulso aislado primario y secundario y de salida para puertas lógicas digitales o controladores.
Por lo tanto, todo esto se trata de la clasificación o tipos de transformadores en electricidad.