El transformador tipo núcleo es una de las piezas clave en el funcionamiento de múltiples dispositivos eléctricos. Desde electrodomésticos hasta sistemas de alimentación, este dispositivo permite la conversión de energía eléctrica en diferentes niveles de voltaje. En este artículo exploraremos su construcción y su trabajo, para comprender cómo esta pequeña pieza puede tener un gran impacto en nuestro día a día.
El transformador tipo núcleo tiene un núcleo magnético y el devanado primario y secundario alrededor del núcleo. El transformador de tipo de núcleo se puede clasificar según la forma del núcleo magnético. Sobre la base de la construcción del núcleo, clasificamos el transformador como tipo de núcleo y tipo de carcasa.
Podemos categorizar el transformador en tipo de núcleo y el tipo de caparazón. en un transformador tipo núcleo el devanado rodea el núcleo, mientras que en un transformador tipo carcasa, el núcleo rodea el devanado. El devanado rodea el núcleo de un transformador. El transformador monofásico tiene dos extremidades y el transformador trifásico tiene tres extremidades.
Tipos de transformadores tipo núcleo
Hay dos tipos de transformador de tipo de núcleo.
- Transformador monofásico
- Transformador trifásico
El transformador monofásico acepta voltaje de CA monofásico y voltaje de CA monofásico de salida de acuerdo con la relación de transformación del transformador. El transformador trifásico convierte el voltaje de CA trifásico en voltaje de CA trifásico de acuerdo con la relación de vueltas. El transformador trifásico es el más adecuado para fines de transmisión y distribución.
El núcleo de un transformador monofásico tiene una sola ventana. El núcleo del transformador monofásico tiene dos extremidades.
Tanto el devanado HV como el LV están envueltos alrededor de ambas extremidades. El devanado LV se coloca cerca del núcleo y luego el devanado HV se coloca después de LV en la misma rama. De esta manera, el tamaño del transformador se vuelve compacto debido a la menor necesidad de aislamiento. El costo del transformador se reduce con esta disposición de colocar el devanado LV y HV en la misma rama.
La principal desventaja del transformador tipo núcleo es que todo el flujo producido en el primario no se vincula con el secundario y algunas partes del flujo no se vinculan. Por lo tanto, el flujo de fuga en el transformador tipo núcleo es mayor en comparación con la utilización de flujo en el transformador tipo carcasa.
Sin embargo, la disposición del tipo de núcleo es la más adecuada para transformadores de gran capacidad debido a que facilita el acceso al devanado durante el mantenimiento. Si hay una falla en el devanado interior, podemos quitar fácilmente el devanado interior después de quitar el devanado exterior.
Leer más: Transformador tipo carcasa: su construcción y funcionamiento
Construcción de núcleo y devanado de transformador tipo núcleo
Hay diferentes tipos de laminación adecuados para el transformador tipo núcleo.
La laminación de estampado LL y UI cuando se conectan juntas forman la forma de núcleo requerida.
El diseñador selecciona las formas del núcleo del transformador de acuerdo con la clasificación del transformador. En un transformador de clasificación pequeña, el devanado tiene forma cuadrada o rectangular, por lo tanto, el núcleo de sección transversal cuadrada o rectangular es adecuado para el tipo de transformador de núcleo.
El transformador de clasificación pequeña tiene conductores de menor capacidad de carga de corriente y es fácil envolver el conductor en forma cuadrada o rectangular. El núcleo cuadrado o rectangular es económico para el transformador de pequeña potencia.
Para transformadores de gran capacidad, el conductor de bobinado grueso es adecuado para transportar más corriente. Es difícil doblar el conductor grueso en forma cuadrada o rectangular. El bobinado de forma cilíndrica redonda es la mejor opción para el transformador de clasificación grande en vista de optimizar el uso del conductor de cobre.
Sin embargo, la cantidad significativa de espacio entre el devanado y el núcleo no se usa cuando se usa el devanado de forma cilíndrica redonda en un miembro de núcleo de sección transversal cuadrada. Para reducir este espacio no utilizado, se utiliza el núcleo de sección transversal escalonada. La laminación de diferentes formas se organiza para formar un núcleo de sección transversal casi circular. La sección transversal del núcleo puede ser de un solo paso, de dos pasos o de varios pasos.
Aplicación del transformador tipo núcleo
Este tipo de transformadores son los más adecuados para aplicaciones de alto voltaje como transformadores de potencia, transformadores de distribución y autotransformadores. El transformador de alto voltaje funciona con alta densidad de flujo. El núcleo más grueso utilizado para el transformador causa una menor pérdida en el núcleo.
Además, el transformador de alto voltaje requiere más cantidad de aislamiento. Es más fácil colocar aislamiento en el transformador de tipo de núcleo. El devanado de bajo voltaje también proporciona el aislamiento entre el devanado de alto voltaje y el núcleo. Usamos este tipo de transformador para aumentar el bajo voltaje a alto voltaje y para reducir el alto voltaje a bajo voltaje.
Ventajas y desventajas
El pros y contras del tipo de núcleo del transformador son como sigue:
ventajas
- Robusto – El núcleo simétrico protege el devanado de forma cilíndrica. El núcleo y el devanado no se ven afectados por la vibración causada durante la carga del transformador.
- Baja pérdida de hierro – El apilamiento de laminación en el núcleo reduce la pérdida de hierro.
- Adecuado para Aplicación de alta frecuencia-Tiene baja pérdida por corrientes de Foucault. Por lo tanto, el transformador tipo núcleo es adecuado para aplicaciones de alta frecuencia.
Contras
- No es bueno para uso al aire libre- Los factores ambientales externos afectan las partes internas del transformador. Por lo tanto, el transformador tipo núcleo no es adecuado para aplicaciones al aire libre, en comparación con el transformador tipo seco.
- Ruidoso- Produce el ruido audible debido a la fuerza de magnetoestricción en el núcleo.
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