Entendiendo el Transformador Eléctrico: Principios y Funcionamiento

El Transformador Eléctrico: Principios y Funcionamiento

1. Transformador: Es una máquina de corriente alterna estática que permite modificar algunas de las características de la corriente eléctrica alterna, como la tensión y la intensidad. Una de las principales aplicaciones de los transformadores es variar la tensión en las líneas de transporte de energía; los transformadores que realizan esta función son los transformadores de potencia (elevadores, reductores). Otra aplicación está en el campo de la medida (transformadores de medida).

2.1 Principio de Funcionamiento

Transformador Ideal en Vacío

Este transformador está constituido por un núcleo de chapas magnéticas apiladas y aisladas entre sí por una capa de barniz, y por dos devanados: el devanado primario y el devanado secundario. Un transformador ideal en vacío implica que:

• * En él no se producen pérdidas en el circuito magnético.
• * La resistencia de los devanados es nula.
• * No hay pérdida de flujo magnético.

Funcionamiento: Se produce cuando conectamos el devanado primario a una corriente alterna y dejamos el secundario sin conectar carga en él. Entonces, por el devanado primario circula una corriente denominada corriente de vacío, que produce un flujo magnético variable de tipo sinusoidal. Cuando este flujo corta a los conductores, se induce una fuerza electromotriz.

Transformador Ideal con Carga

Si conectamos el secundario del transformador a una carga exterior, por el secundario circulará una corriente desfasada respecto a la f.e.m. El valor depende del tipo de impedancia, que normalmente es inductiva. Por tanto, el secundario suministra una potencia al circuito exterior, potencia que el primario transmite por acción del flujo común.

Transformador Real

Un transformador real tiene pérdida de potencia, al igual que todas las máquinas. En él, debemos tener en cuenta:

• * Flujo: No es igual en todo el circuito magnético, ya que hay una dispersión de flujo en el devanado primario y en el devanado secundario. Estos flujos se originan por las corrientes que recorren los devanados.
• * Resistencia Óhmica: La resistencia de los conductores de los devanados no puede considerarse despreciable. Estas resistencias producen caídas de tensión (c.d.t) en los devanados y pérdidas por efecto Joule.
• * Pérdidas en el Hierro: Ya que al someter el núcleo con chapas magnéticas a un flujo alterno, se producen fenómenos de histéresis y corrientes parásitas, provocando pérdidas de potencia.