Transformadores

Inductancia mutuaCuando se colocan dos bobinas muy cercanas entre sí, el campo electromagnética variante producido por la corriente que fluye por una bobina provocará un voltaje inducido en la segunda bobina a causa de la inductancia mutua presente entre las dos bobinas.

Transformador básico.Es un artefacto eléctrico construido por dos bobinas de alambre llamado devanado enrolladas en un nucleo, de modo que existe inductancia mutua para transferir potencia de un devanado al otro.

Los devanados de un transformador se forman a través de un nucleo. El nucleo da soporte y también da una mejor trayectoria magnética para que el flujo magnético que sea más concentrado.

Existen tres categorías generales de material de nucleo:

Relación de vueltas.La relación de vueltas se defina como la relación del número de vueltas que hay en el devanado secundario (Nsec) al número de vueltas presentes en el devanado primario (Npri)

Se expresa en la siguiente formula:

Transformadores reductores y elevadores. Un transformador elevador tiene más vueltas en su devanado secundario que en el primario y se utiliza para incrementar voltaje de ca.

Un transformador reductor tiene más vueltas en su devanado primario que en el secundario y se utiliza para reducir voltaje de ca.

Carga del devanado secundarioCuando se conecta un resistor de carga a la bobina secundaria fluye corriente por el circuito secundario resultante a causa del voltaje inducido que produce la bobina secundaria.

Carga ReflejadaEs cuando se tiene un transformador de 10W y sólo se utiliza 7W, entonces la carga reflejada en el transformador es de 7W.

Igualación de impedancia.Una de las aplicaciones de los transformadores es igualar la resistencia de carga frente a la resistencia de la fuente para lograr la transferencia de la mayor potencia posible.

Características de un transformador no ideal (Transformador real)Resistencias de devanado: Es un transformador practico, la resistencia de devanado resulta en menos voltaje a través de una carga secundaria. Las caídas del voltaje provocadas por la resistencia de devanado se sustraen efectivamente de los voltajes primario y secundario, y producen un voltaje de carga que es menor al pronosticado.

Perdidas en el núcleo: Es una pérdida por calentamiento que se produce en los núcleos de ferrita y hierro lo que no pasa en los núcleos de aire.

Dispersión del flujo magnético: En el transformador ideal todo el flujo magnético producido por la corriente primaria pasaría por el núcleo y llevaría al devanado secundario. En un transformador practico algunas líneas de flujo magnéticas se escapan del núcleo y pasan a través del aire circundante.

Capacitancia de devanado: Siempre hay alguna capacitancia parásitas entre las vueltas adyacentes de un devanado. Estas capacitancias tiene muy poco efecto en la operación de transformador a bajas frecuencias porque la reactancia (Xc) son muy altas.

Eficiencia de un transformador: En un transformador ideal la potencia suministrada a la carga es igual a la potencia suministrada al primario.

Transformadores con tomas y devanados múltiples.

Transformadores con tomas: Es un transformador que trae incluido una vez el toma corriente.

Transformadores con múltiples devanados: Son transformadores que vienen destinados para que puedan trabajar tanto en 110V como en 220V. Estos transformadores por en general traen dos devanados primarios.

Autotransformadores: En un autotransformador un devanado sirve como primario y como secundarios. Los autotransformadores difieren de los transformadores normales porque no tienen aislamiento entre el bobinado primario y secundario.