Clasificación, Tipos y Pérdidas en Transformadores de Potencia

Partes de un transformador

• 1º Núcleo magnético: Chapa de muy poco espesor de material ferromagnético.
• 2º Circuitos eléctricos: Tiene dos, el primario (1ª) y el secundario (2ª), que se realizan con cobre alrededor del núcleo magnético.

Funcionamiento

Alimentamos la bobina primaria, que produce un flujo magnético que circula a través del núcleo magnético, llegando hasta el bobinado secundario.

Transformador en carga

Cuando el secundario está alimentado, en este caso circula una intensidad.

Transformador reductor

Reducen la tensión secundaria con respecto a la primaria; el número de espiras en el secundario (2º) es menor que en el primario (1º).

Transformador elevador

Aumenta la tensión secundaria con respecto a la primaria; se utiliza en líneas de transporte.

Clasificación de los transformadores

1º Por su función

• a) Potencia: Alimentan líneas o receptores. Existen varias clasificaciones: según cómo modifican la tensión, por el número de fases, por el ambiente donde están ubicados (interior o intemperie), por el refrigerante (aceite o secos) y por el tipo de refrigeración (natural o forzada).
• b) De medida: Conexión a aparatos de medida.

2º Forma constructiva

• A) De columna: Posee dos columnas verticales, unidas entre sí por dos culatas; todos tienen la misma sección.
• B) Acorazados: Los bobinados se arrollan en la columna central. Por esta columna el flujo es el doble, por lo tanto, la sección es el doble.
• C) Toroidales: El núcleo tiene forma de anillo y proporciona bobinados muy equilibrados.

Transformador trifásico

Está compuesto por tres transformadores monofásicos. Se utiliza para el transporte y distribución de energía eléctrica y para alimentar máquinas de gran potencia.

Tipos de conexiones

1. Triángulo-triángulo.
2. Estrella-estrella.
3. Triángulo-estrella.
4. Estrella-triángulo.
5. Estrella-zigzag.

Refrigeración de los transformadores

• 1. Transformadores secos: Utilizan refrigeración natural. Son transformadores de baja potencia.
• 2. En baño de aceite: Los bobinados y el núcleo están sumergidos en aceite. Suelen disponer de radiadores para disipar el calor. Pueden ser de llenado parcial o llenado total con depósito de expansión. En las máquinas grandes se utilizan bombas para mover el aceite.
• 3. De piraleno: Utilizan un aceite llamado piraleno con una gran rigidez dieléctrica.

Pérdidas en el transformador

Pérdidas en el hierro

Se producen en las chapas magnéticas. Se determinan mediante el ensayo en vacío. La fórmula es: P_FE = V₁ · I₀ · cosφ.

Pérdidas en el cobre

Se producen en los bobinados de los circuitos. Se determinan mediante el ensayo en cortocircuito. La fórmula es: P_cu = R · I².