Componentes Esenciales en Ingeniería Eléctrica y Mecánica: Transformadores, Motores de Explosión y Redes de Distribución

Transformadores Importantes

Transformador Bipolar

Este tipo de transformador realiza un trabajo sumamente importante en la industria, genera altas potencias para circuitos integrados que trabajan a altas temperaturas.

Transformador Tripolar

Caracterizado por tener tres tipos de polos, diseñados para manejar una corriente sumamente alta y trabajar a temperaturas muy bajas, además de un consumo excesivo de corriente.

Transformador Genérico

El transformador genérico realiza un trabajo sumamente pobre en el hogar, ya que al estar dentro de un microondas se calienta demasiado rápido y no permite la completa carburación del motor.

Motor de Explosión

Es un tipo de motor de combustión interna que utiliza la explosión de un combustible, provocada mediante una chispa, para expandir un gas empujando así un pistón. Hay de dos y de cuatro tiempos. El ciclo termodinámico utilizado es conocido como Ciclo Otto. Este motor, también llamado motor de gasolina o motor Otto, es junto al motor diésel, el más utilizado hoy en día en automoción.

El combustible se inyecta pulverizado y mezclado con el gas (habitualmente aire u oxígeno) dentro de un cilindro. La combustión total de 1 gramo de gasolina se realizaría teóricamente con 14,8 gramos de aire, pero como es imposible realizar una mezcla perfectamente homogénea de ambos elementos se suele introducir un 10% más de aire del necesario (relación en peso 1/16). A veces se suele inyectar más o menos combustible, esto lo determina la sonda lambda (o sonda de oxígeno) la cual envía una señal a la ECU.

Una vez dentro del cilindro la mezcla es comprimida. Al llegar al punto de máxima compresión (punto muerto superior o P.M.S.) se hace saltar una chispa, producida por una bujía, que genera la explosión del combustible. Los gases encerrados en el cilindro se expanden empujando un pistón que desliza dentro del cilindro (expansión teóricamente adiabática de los gases). La energía liberada en esta explosión es pues transformada en movimiento lineal del pistón, el cual, a través de una biela y el cigüeñal, es convertido en movimiento giratorio. La inercia de este movimiento giratorio hace que el motor no se detenga y que el pistón vuelva a empujar el gas, expulsándolo por la válvula correspondiente, ahora abierta. Por último, el pistón retrocede de nuevo permitiendo la entrada de una nueva mezcla combustible.

Obtención de Energía Eléctrica

La electricidad se obtiene a gran escala a través de las Centrales Hidroeléctricas o Termoeléctricas, fuente de energía térmica (combustibles, geotermia, energía solar, energía nuclear) o energía mecánica (energías eólica, hidráulica, mareomotriz), la cual acciona unos aparatos motores, por ejemplo, turbinas. Las turbinas, acopladas a alternadores, convierten su energía mecánica en energía eléctrica, que luego es distribuida a la red. En la actualidad, las únicas instalaciones de gran potencia son las centrales termoeléctricas (que funcionan con combustibles como carbón, petróleo o gas) y las centrales hidroeléctricas (que funcionan por la fuerza de la caída de aguas en las grandes represas o los caudales de ríos).

Red de Distribución de Energía Eléctrica

Es un subsistema del Sistema Eléctrico de Potencia cuya función es el suministro de energía desde la subestación de distribución hasta los usuarios finales (medidor del cliente).

Los elementos que conforman la red o sistema de distribución son los siguientes:

• Subestación de Distribución: Conjunto de elementos (transformadores, interruptores, seccionadores, etc.) cuya función es reducir los niveles de alta tensión de las líneas de transmisión (o subtransmisión) hasta niveles de media tensión para su ramificación en múltiples salidas.
• Circuito Primario
• Circuito Secundario