Transformadores: Tipos, Funcionamiento y Aplicaciones en Instalaciones Eléctricas

TRANSFORMADORES: CLASIFICACIÓN Y CONSTRUCCIÓN

2.1 Definición y Función de los Transformadores

• Transformador: Máquina eléctrica estática que eleva o reduce los valores de tensión e intensidad, manteniendo la potencia aparente (S).
• Es una máquina reversible, sin partes móviles, lo que le confiere un elevado rendimiento y un bajo mantenimiento.
• Existen distintos tipos de transformadores, que se detallarán más adelante.
• Comentar la figura 2.1 (no incluida en este documento).

2.2 Principio de Funcionamiento de los Transformadores

• Se basa en un circuito magnético, formado por chapas de material ferromagnético.
• Posee circuitos eléctricos primario y secundario arrollados sobre el núcleo magnético. Cada uno tiene un número determinado de espiras.
• Al aplicar una tensión sobre el primario, se genera un flujo magnético alterno que circula por el núcleo magnético hasta alcanzar el secundario. De esta manera, se induce una tensión en el secundario. El valor de las tensiones U1 y U2 depende del número de espiras en ambos bobinados.
• Solo funciona con corriente alterna.
• Existe un flujo de dispersión, que es la parte del flujo magnético que no se acopla entre el primario y el secundario.
• El flujo magnético se mide en weber (Wb).
• La relación de transformación de tensión es la relación entre las tensiones del primario y el secundario.

2.3 Tipos de Transformadores: Clasificación

• Se clasifican en transformadores de potencia y transformadores de medida.
• Los transformadores de potencia se pueden clasificar según su función en: elevadores, reductores o estabilizadores. También se clasifican por el número de fases, el ambiente donde se ubican, el tipo de refrigerante y el tipo de refrigeración.
• Los transformadores de medida se utilizan para medir tensión y corriente.

2.4 Construcción Magnética de los Transformadores

• Transformadores de columnas (figuras 2.4 y 2.5, no incluidas en este documento): Se utilizan en transformadores trifásicos de potencia y monofásicos para equipos de soldadura o de aislamiento.
• Transformadores acorazados (figura 2.6, no incluida en este documento): Pueden tener junta lisa o junta ensamblada.
• Transformadores toroidales: Se emplean en diferenciales, transformadores de medida y autotransformadores regulables.

2.6 Transformadores de Medida

• Se utilizan para facilitar la medida de altas intensidades y altas tensiones.
• Existen transformadores de intensidad (utilizados en baja tensión - BT y alta tensión - AT) y transformadores de tensión (utilizados solo en AT).
• Transformadores de intensidad: Su relación de transformación es siempre de un valor determinado a 5 A. El secundario debe estar permanentemente cortocircuitado.
• Transformadores de tensión: Su relación de transformación es siempre de un valor determinado a 110 V. Estos transformadores funcionan siempre en vacío.

2.7 Transformadores Especiales

• Incluyen transformadores de separación de circuitos, transformadores para pequeñas tensiones de seguridad y transformadores para soldadura.

Los apartados 2.8 y 2.9 no se incluyen en este documento.

2.10 Autotransformadores

• Se explicará qué son y cómo diferenciarlos de un transformador convencional.
• No se pueden utilizar como separación de circuitos.
• Solo se fabrican para relaciones de transformación no muy grandes (por ejemplo, 230/125 V).