Fundamentos de Transformadores Eléctricos: Circuitos Magnéticos y Conexiones

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Circuitos Magnéticos y Transformadores Eléctricos

Circuitos Magnéticos

Los circuitos magnéticos son fundamentales en el diseño y funcionamiento de los transformadores. Se encargan de conducir el flujo magnético generado por las corrientes eléctricas.

Circuito Magnético Acorazado o de Circuito Magnético Doble

Este tipo de circuito está formado por dos culatas y tres columnas. La columna central tiene el doble de sección de hierro que las dos laterales, para que la inducción resulte igual en todas. Esto se debe a que en la columna central se establece el flujo total del transformador, mientras que en las laterales solo existe la mitad de ese flujo total. Estos transformadores son de aplicación muy limitada, solo para muy pequeñas potencias, empleándose casi exclusivamente en radio y aplicaciones similares.

Circuitos Magnéticos de Transformadores Trifásicos

El circuito magnético de los transformadores trifásicos está construido con tres columnas de igual sección, reunidas por dos culatas iguales, una superior y otra inferior. En cada columna se dispone una fase completa de los bobinados primario y secundario, de manera que en ella se transforma la tercera parte de la potencia total del transformador.

Conexión de las Fases y Relación de Transformación

Las tres fases de cada bobinado, tanto del primario como del secundario, pueden ser conectadas entre sí, bien en estrella (Y), bien en triángulo (Δ), dando lugar a distintas clases de transformadores. La elección de la conexión influye directamente en la relación de transformación y en las características operativas del transformador.

Tipos de Conexiones en Transformadores Trifásicos:

  • Transformador Triángulo / Triángulo (Δ/Δ)

    Para esta clase de transformador trifásico, las tres fases, tanto del bobinado primario como del secundario, están conectadas en triángulo.

  • Transformador Estrella / Estrella (Y/Y)

    En esta clase de transformador trifásico, las tres fases de ambos bobinados están conectadas en estrella.

    La conexión estrella se utiliza comúnmente cuando la línea tiene neutro. El neutro se emplea siempre en baja tensión; mientras que, en alta tensión, se usa poco, ya que ahorrar un conductor supone en una línea de alta tensión un ahorro muy importante, debido a que, generalmente, las líneas de alta tensión tienen muchos kilómetros de largo.

  • Transformador Triángulo / Estrella (Δ/Y)

    En esta clase de transformador trifásico, las tres fases del bobinado primario están conectadas en triángulo, mientras que las tres fases del bobinado secundario lo están en estrella.

  • Transformador Estrella / Triángulo (Y/Δ)

    En el transformador estrella/triángulo, las tres fases del bobinado primario están conectadas en estrella, mientras que las tres fases del bobinado secundario lo están en triángulo.

Autotransformadores

También es posible efectuar la transformación de la energía eléctrica mediante autotransformadores, máquinas estáticas de construcción más económica que los transformadores convencionales.

En esencia, el autotransformador se caracteriza por poseer un único devanado con tomas que permiten la conexión tanto al circuito primario como al secundario. Esto significa que una parte del devanado es común a ambos circuitos, lo que reduce la cantidad de cobre y el tamaño del equipo para una misma potencia.

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