6 Tipos Y Clasificación De Transformadores Eléctricos

El transformador es el dispositivo estático que funciona según el principio de inducción electromagnética. Se utiliza para transferir la energía eléctrica de un circuito a otro sin ninguna variación en su frecuencia. En la inducción electromagnética, la transferencia de energía de un circuito a otro se lleva a cabo con la ayuda de la inducción mutua. Es decir, el flujo inducido en el devanado primario está vinculado con el devanado secundario. Aquí te mostraremos 6 tipos y clasificación de transformadores eléctricos.

1.  Tipos de transformadores eléctricos

En esta sección del artículo de la clasificación de transformadores, cubriremos 6 diferentes tipos de transformadores eléctricos utilizados en distintas aplicaciones. Sin embargo, todos los tipos de transformadores siguen los mismos principios pero tienen un método de construcción diferente.

A continuación los tipos de transformadores basados en el nivel de voltaje:

Transformador reductor

El transformador reductor se usa tanto en el dominio de la electrónica como en el eléctrico. Un transformador reductor convierte el nivel de voltaje primario a un voltaje más bajo a través de la salida secundaria.

Esto se logra mediante la relación de los devanados primario y secundario. Para los transformadores reductores, el número de devanados es mayor en el lado primario que en el lado secundario. Por lo tanto, la relación de bobinado general de primario y secundario siempre permanece más de 1.

En electrónica, muchas aplicaciones funcionan con 5V, 6V, 9V, 12V, 24V o en algunos casos con 48V. Para convertir el voltaje de salida de corriente monofásica de 230 V CA al nivel de bajo voltaje deseado, se requieren transformadores reductores. En instrumentación, así como en muchos tipos de equipos eléctricos, el transformador reductor es el requisito principal para la sección de Potencia.

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Transformador elevador

En la clasificación de transformadores, el transformador elevador es exactamente opuesto al transformador reductor. El transformador elevador aumenta el voltaje primario bajo a un voltaje secundario alto. Nuevamente se logra mediante la relación de relación de bobinado primario y secundario. Para el transformador Step Up, la relación del devanado primario y el devanado secundario sigue siendo inferior a 1.

Eso significa que el número de vueltas en el devanado secundario es mayor que el devanado primario.

En electrónica, los transformadores intensificadores se usan a menudo en estabilizadores, inversores, etc., donde el bajo voltaje se convierte en un voltaje mucho más alto.

Un transformador elevador también se utiliza en la distribución de energía eléctrica. Se requiere alto voltaje para la aplicación relacionada con la distribución de energía. El transformador elevador se utiliza en la red para aumentar el nivel de voltaje antes de la distribución.

Transformador de aislamiento

Dentro de la clasificación de transformadores; el transformador de aislamiento no convierte ningún nivel de voltaje. El voltaje primario y el voltaje secundario de un transformador de aislamiento siempre permanecen iguales. Esto se debe a que la relación de devanado primario y secundario siempre es igual a 1. Eso significa que el número de vueltas en el devanado primario y secundario es el mismo en el transformador de aislamiento.

El transformador de aislamiento se utiliza para aislar el primario y el secundario. Como se discutió anteriormente, el transformador no tiene conexiones eléctricas entre primario y secundario, también se usa como una barrera de aislamiento donde la conducción ocurre solo con el flujo magnético. Se utiliza con fines de seguridad y para cancelar la transferencia de ruido de primario a secundario o viceversa.

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Transformador de núcleo de hierro

El transformador de núcleo de hierro utiliza múltiples placas de hierro blando como material del núcleo. Debido a las excelentes propiedades magnéticas del hierro, el enlace de flujo del transformador de núcleo de hierro es muy alto. Por lo tanto, la eficiencia del transformador de núcleo de hierro también es alta.

Las placas con núcleo de hierro suave pueden estar disponibles en múltiples formas y tamaños. Las bobinas de la herida primaria y secundaria o envueltas en una bobina formadora. Después de eso, el formador de la bobina se monta en placas de núcleo de hierro blando.

Transformador de núcleo de ferrita

Un transformador de núcleo de ferrita utiliza un núcleo de ferrita debido a la alta permeabilidad magnética. Este tipo de transformador ofrece pérdidas muy bajas en la aplicación de alta frecuencia. Debido a esto, los transformadores de núcleo de ferrita se utilizan en aplicaciones de alta frecuencia, como en la fuente de alimentación en modo conmutado (SMPS), aplicaciones relacionadas con RF, etc.

Los transformadores de núcleo de ferrita también ofrecen un tipo diferente de formas, tamaños según los requisitos de la aplicación. Se utiliza principalmente en electrónica en lugar de aplicaciones eléctricas. La forma más común en el transformador de núcleo de ferrita es el núcleo E.

Transformador de núcleo de aire

El transformador de núcleo de aire no utiliza ningún núcleo magnético físico como material del núcleo. El enlace de flujo del transformador de núcleo de aire se realiza completamente utilizando el aire.

En el transformador de núcleo de aire, la bobina primaria se alimenta con corriente alterna que produce un campo electromagnético a su alrededor. Cuando una bobina secundaria se coloca dentro del campo magnético, de acuerdo con la ley de inducción de Faraday, la bobina secundaria se induce con un campo magnético que luego se utiliza para alimentar la carga.

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Sin embargo, el transformador de núcleo de aire produce baja inductancia mutua en comparación con el material del núcleo físico, como el núcleo de hierro o ferrita. Se utiliza en electrónica portátil y en aplicaciones relacionadas con la radiofrecuencia. Debido a la ausencia de material del núcleo físico, es muy ligero en términos de peso.

2.  Clasificación de transformadores

Dependiendo del tipo de servicio, en el campo del sistema de potencia, se clasifican en: transformadores de potencia y transformadores de distribución.

Clasificación de transformadores de núcleo y de carcasa:

En esta sección te mostramos la clasificación de transformadores según el tipo de núcleo y carcasa que existen:

• Transformador de núcleo. Las bobinas se enrollan alrededor de las dos extremidades de un núcleo magnético rectangular. Cada miembro lleva la mitad del devanado primario y la mitad del devanado secundario para reducir la reactancia de fuga al mínimo posible.
• Transformadores pequeños. pueden tener núcleos de sección x rectangular o cuadrada con bobinas rectangulares o circulares, pero es un desperdicio en el caso de transformadores de gran capacidad.
• Transformadores de gran tamaño, se emplea un núcleo cruciforme escalonado con bobinas cilíndricas circulares. Tal núcleo emplea laminaciones de diferentes tamaños.
• De carcasa. En la construcción tipo carcasa, como se muestra en la figura 10.31, las bobinas se enrollan en la extremidad central de un núcleo de tres extremidades. Todo el flujo pasa a través de la extremidad central y se divide en dos partes que van a las extremidades laterales. En consecuencia, el área de la sección transversal (y, por lo tanto, el ancho) de la extremidad central es el doble de la de cada una de las extremidades laterales. El devanado tipo sándwich se usa en tal construcción.

Comparación de la clasificación de transformadores

Si se compara clasificación de transformadores de núcleo y de carcasa, entonces concluimos que el transformador tipo núcleo tiene una longitud media más larga de núcleo de hierro y una longitud media más corta de giro de la bobina. Por eso entender la clasificación de transformadores es importante, ya que:

• El transformador de núcleo. Tiene una sección x más pequeña de hierro y, por lo tanto, un mayor número de vueltas. La construcción tipo núcleo proporciona más espacio para el aislamiento, lo que lo hace más adecuado para los requisitos de EHV.
• En los transformadores de carcasa. La ventaja se obtiene mediante el uso del núcleo para proteger los devanados del daño mecánico. La construcción tipo carcasa brinda un mejor soporte contra las fuerzas electromagnéticas entre los conductores que transportan corriente.

Transformadores de potencia y distribución

Aquí te mostramos la clasificación de transformadores de potencia y de distribución:

• Transformadores de poder. El término se utiliza para incluir todos los transformadores de gran tamaño (250 kVA y superiores) utilizados en estaciones generadoras y subestaciones para transformar el voltaje en cada extremo de una línea de transmisión de energía. Pueden ser; monofásico o trifásico; 3 hilos delta / delta o delta / estrella conectados; y de voltaje nominal 220/11 kV o en rango de alto voltaje.
• De potencia. Están diseñados para tener una reactancia de fuga considerablemente mayor que la permitida en los transformadores de distribución porque en los transformadores de potencia la regulación de voltaje inherente no es tan importante como el efecto limitador de corriente de la mayor reactancia de fuga.
• Los de distribución Los transformadores de capacidad nominal de hasta 200 kVA, utilizados para reducir el voltaje de distribución a un voltaje de servicio estándar, se conocen como transformadores de distribución. Se mantienen en funcionamiento las 24 horas del día, ya sea que transporten carga o no. En tales transformadores, la pérdida de hierro ocurre todo el tiempo donde la pérdida de cobre ocurre solo cuando se cargan.

Para terminar...

Hemos logrado cubrir la clasificación de transformadores y sus tipos, además de que hay otras clases de transformadores con propósitos especiales, esperamos que te sea de utilidad la información que te proporcionamos.

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