Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

En el mundo de la electricidad, los transformadores son dispositivos indispensables para el correcto funcionamiento de los sistemas de distribución de energía. Uno de los tipos más comunes y eficientes es el transformador con toma central. En este artículo descubriremos todo sobre su construcción, funcionamiento y las diversas aplicaciones en las que se utiliza. Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de la ingeniería eléctrica y desentrañar los secretos de este crucial componente.

Un transformador con toma central tiene una toma central en sus devanados secundarios. La derivación central divide los devanados secundarios en dos partes iguales y se ubica en el punto medio del devanado.

Construcción de transformador con toma central

El transformador con toma central tiene devanados primario y secundario como un transformador convencional. El transformador convencional tiene un devanado secundario, por otro lado, un transformador con derivación central tiene un devanado secundario dividido en dos partes iguales. Por lo tanto, el transformador con toma central proporciona dos voltajes iguales en su devanado secundario.

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

Se toma una derivación del centro del devanado secundario para crear un transformador con derivación central. El punto central está conectado a una tierra común que crea un punto de referencia para ambos devanados secundarios.

El punto central se encuentra exactamente en el punto central del devanado secundario y divide el devanado en dos partes iguales. Ambas partes del devanado secundario tienen el mismo número de vueltas.


El devanado primario tiene un cable de mayor calibre que los devanados secundarios porque maneja mayor voltaje y corriente. Contrariamente a esto, los devanados secundarios tienen cables de calibre más pequeño porque manejan voltaje y corriente más bajos.

El transformador de derivación central tiene un núcleo de hierro hecho de láminas de acero laminado. El devanado primario y secundario está enrollado en el núcleo del transformador. Las láminas laminadas reducen las pérdidas por corrientes de Foucault y mejoran la eficiencia del transformador.

Principio de funcionamiento

Cuando el devanado primario del transformador con toma central recibe voltaje alterno, consume corriente y produce flujo magnético. La magnitud del flujo magnético producido en el primario depende del número de vueltas y la tasa de cambio del flujo magnético.

El flujo magnético luego viaja a través del núcleo magnético de baja reluctancia y se conecta al devanado secundario y primario del transformador. De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday, se induce voltaje en el devanado primario y secundario. El voltaje inducido en el primario se opone al suministro principal y, por lo tanto, limita la corriente de irrupción. El flujo magnético vinculado produce dos voltajes iguales pero de polaridad opuesta en ambas partes del devanado secundario.

Funcionamiento de un transformador con toma central

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

La disposición del devanado y el núcleo del transformador se muestran en la imagen de arriba. Cuando alimentamos el suministro de CA al devanado primario del transformador con derivación central, produce un campo magnético variable a su alrededor. El campo magnético provoca que el flujo magnético se establezca en el núcleo y el flujo viaja a través del núcleo magnético y se une al devanado secundario. El voltaje se induce en el devanado secundario según la ley de inducción electromagnética de Faraday.

El voltaje inducido en una parte del devanado secundario es:

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

El voltaje inducido en la segunda parte del devanado secundario es:

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

En el transformador con toma central, el número de vueltas en ambas partes del devanado secundario es igual.

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

Por lo tanto,

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

La magnitud del voltaje inducido en ambas partes del secundario es;

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

Similarmente,

Transformador con toma central: construcción, trabajo y aplicaciones

Diferencia entre un transformador normal y uno de derivación central

Un transformador normal genera un solo voltaje. Sin embargo, un transformador con toma central le proporciona dos o más voltajes de igual magnitud dependiendo de la toma del transformador. Por ejemplo, un transformador con toma central de 240/24-0-24 voltios nominales proporcionará dos voltajes iguales de 24 voltios en magnitud con un cambio de fase de 180 grados.



Aplicaciones de los transformadores con toma central

Las siguientes son las aplicaciones de los transformadores con toma central.

  1. Fuentes de alimentación: Los transformadores con toma central proporcionan dos salidas de voltaje iguales desde un solo transformador. Proporciona alimentación positiva y negativa, por lo que se utiliza en amplificadores operacionales y otros circuitos analógicos que necesitan alimentación dual.
  2. Rectificadores: Con el uso de transformadores con derivación central, es posible tener una rectificación de onda completa de alimentación de CA a alimentación de CC. El diodo rectificador está conectado a dos devanados secundarios que convierten el voltaje de CA en voltaje de CC.
  3. Amplificadores de sonido: El amplificador debe proporcionar una salida balanceada para tener menos ruido y distorsión en la señal. Los transformadores con toma central están conectados a la etapa de salida del amplificador para reducir el ruido.
  4. Aislamiento: Los transformadores con toma central proporcionan aislamiento galvánico y, por lo tanto, se utilizan para aislar dos circuitos eléctricos para evitar interferencias eléctricas.
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