Nayarit

Profesor:

Ing. Raúl Andrés Ramos Trujillo.

Elaborado por:

Jorge Arellano Espinoza.

Grupo:

MT-21

Índice de contenido:

Introducción-----------------------------------------1

Concepto y características del transformador--2

Transformadores para instrumentación y su clasificación-----------------------------------------3

Tipos de transformadores-------------------------4

1. Corriente constante2. Toroidal3. De frecuencia4. De impedancia5. De calentamiento6. Autotransformadores

7.Trifásicos

Conclusión y fuentes------------------------------8

Introducción

Ésta investigación trata sobre transformadores, su clasificación y aplicación.

Para nosotros como estudiantes de mecatrónica es muy importante conocer sobre el tema, ya que la electricidad es una energía que utilizaremos a lo largo de nuestra vida y carrera, y los transformadores son parte esencial para manipular las fuentes de voltaje según sea nuestra necesidad.

Concepto y características del transformador

Un transformador es un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna manteniendo la frecuencia. La potencia

que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía alterna de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados son nombradas primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el

secundario.

Transformadores para instrumentación y su clasificación

Son transformadores diseñados para poder medir tensiones e intensidades elevadas por aparatos de medida como voltímetros y amperímetros. Tiene las bobinas aisladas, lo cual asegura la seguridad de técnico que trabaje con éstos.

Existen 2 tipos:

1.-Transformador de corriente

Son diseñados para poder medir altos niveles de intensidad. Su construcción física se basa en una bobina primaria de pocas vueltas con un alambre muy grueso, en cambio, la bobina secundaria tiene muchas espiras con un alambre bastante fino.

Su funcionamiento consiste en elevar la tensión para poder disminuir la intensidad. El amperímetro que se utiliza para tomar la medida de amperios, se coloca a la salida del transformador, la bobina secundaria.

Para medir la intensidad de un transformador de corriente, el amperímetro se coloca en paralelo, porque no existe ninguna carga, el amperímetro es la carga que colocamos al transformador.

Se utiliza para poder monitorizar la línea de alta tensión desde una sala de control eléctrica.

2.-Transformador de potencial

Con éste se mide la tensión o la potencia de línea con un voltímetro. También lo constituyen dos bobinas. La primaria tiene muchas espiras o vueltas y la bobina secundaria tiene pocas espiras o vueltas.

La medición se realiza en paralelo con la bobina secundaria. Para proteger al técnico se conecta una de las salidas de la bobina secundaria a la masa.

Normalmente, este tipo de transformador tiene una tensión en el secundario de 115 V, aunque depende de las especificaciones técnicas del fabricante.

A diferencia del transformador de corriente, en la bobina primaria del transformador de potencial se conectan dos fases o líneas de tensión.

Es utilizado para monitorizar las tensiones en las salas de control eléctricas.

Tipos de transformadoresTransformadores de corriente constante:

Son diseñados con la intención de mantener una intensidad constante. Para ello las dos bobinas, primaria y secundaria, son colocadas en la misma sección del núcleo, de esta forma se disminuye considerablemente el flujo de dispersión. La permeabilidad del núcleo es muy baja al saturarse gracias al flujo de dispersión.

Funciona con dos bobinas que actúan como dos electroimanes. Las dos bobinas se rechazan por su polaridad. Físicamente la bobina secundaria se desplaza hacia arriba o hacia abajo según varía la carga y, por tanto, el grado de rechazo por parte de la bobina primaria. De

esta manera, siempre se tiene una corriente constante, porque la bobina secundaria es móvil. Cuando la carga aumenta lo que sucede en la bobina primaria es que disminuye la fuerza magnetomotriz, por lo tanto, disminuye el poder de rechazo de la bobina primaria. De igual manera si disminuye las fuerza magnetomotriz de la bobina primaria también lo hace la fuerza magnetomotriz de la bobina secundaria (también disminuye el poder de rechazo de esta bobina), lo cual hace que las dos bobinas se acerquen. Cuanto más se aumenta la carga más cerca se encuentra la bobina secundaria de la bobina primaria. En este tipo de transformador el voltaje varía con la carga, pero la intensidad se mantiene siempre constante.

Transformador toroidal:

Consiste en un transformador de corriente.

La diferencia se encuentra en el núcleo y en la bobina primaria que utilizan. El núcleo toroidal esta laminado, la bobina secundaria se encuentra enrollada en el núcleo toroidal, mientras que la bobina primaria consiste en un conductor que atraviesa el núcleo por el centro vacio. Resultan económicos y se suelen utilizar para medir intensidades superiores a los 100A.

Al igual que los transformadores de intensidad, son usados para monitorizar las intensidades de línea en una sala de control eléctrico.

Transformador de frecuencia:

Los núcleos de estos transformadores son de una aleación especial de acero y níquel para disminuir las pérdidas por histéresis debido al calentamiento que sufre el transformador, a mayor frecuencia más incremento de corrientes parásitas y pérdidas por histéresis. Con el núcleo de acero y níquel se consigue disminuir la densidad de flujo.

Se utiliza para aparatos electrónicos complejos porque se reduce el gasto económico de capacitancias, inductancias, resistencias, etc.

Transformador de impedancia:

Utilizado en juguetes eléctricos, lámparas fluorescentes, soldadores de arco, hornos de arco, quemadores de petróleo, lámparas de neón, reguladores de potencia. Al tener una impedancia elevada, si el transformador entra en cortocircuito no se sobrecalienta.

Se utiliza para elevar la impedancia, si es conectado al revés trabaja con más capacidad.

Transformador de calentamiento:

El transformador de calentamiento por inducción es un tipo de transformador diseñado especialmente para producir aceros y aleaciones en los llamados hornos de inducción.

Autotransformadores:

Pueden tener más de dos bobinas, cuantas se requiera. Sus bobinas están conectadas en serie, constituyendo un embobinado único.

Ventajas:

1. Menos corriente. El autotransformador necesita menos cantidad de corriente para generar el flujo en el núcleo.

2. La potencia. El autotransformador genera más potencia que un transformador normal de especificaciones similares.

3. Eficiencia. El autotransformador es más eficiente que un transformador normal en potencias parecidas.

Es ligero y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220 V a 125 V y viceversa y en otras aplicaciones similares.

Se puede conectar invertido para hacerlo trabajar con más capacidad.

No tiene aislamiento galvánico entre bobinas.

Transformadores trifásicos:

Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario.

Utilizados para el suministro de energía a grandes distancias de sistemas de potencias eléctricas, ósea distribución eléctrica.

Los devanados de las bobinas están conectados internamente.

Se pueden conectar de diversas formas, como son: en forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta (Δ) y las combinaciones entre ellas: Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y.

Existen 2 tipos:

1.-Transformador trifásico del tipo núcleo

2.-Transformador trifásico del tipo acorazado

La diferencia de un transformador trifásico de tipo núcleo y de otro de tipo acorazado, está en que en un transformador trifásico de tipo acorazado las tensiones están menos distorsionadas en las salidas de las fases. Lo cual hace mejor al transformador trifásico de tipo acorazado.

Conclusión

Un transformador es un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia.

Necesitamos conocer las diferentes capacidades y aplicaciones de los mismos, para que en el campo práctico tomemos decisiones para llegar a resultados eficaces.

Fuenteshttp://www.cypsela.es/especiales/pdf231/transformador.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador

http://html.rincondelvago.com/transformador-electrico.html