Diferencia entre revisiones de «Transformador»

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Revisión del 15:31 11 may 2009

Transformadores

Relación de Transformación

La relación de transformación nos indica el aumento ó decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, por cada volt de entrada cuántos volts hay en la salida del transformador.

a={\frac {N_{p}}{N_{s}}}={\frac {V_{p}}{V_{s}}}={\frac {I_{s}}{I_{p}}}

Donde: a= Relación de transformación N_p= Número de espiras en el devanado primario N_s= Número de espiras en el devanado secundario V_p= Tension en el devanado primario ó tensión de entrada V_s= Tensión en el devanado secundario ó tensión de salida I_p= Corriente en el devanado primario ó corriente de entrada I_s= Corriente en el devanado secundario ó corriente de salida

Tipos de Transformadores

Transformadores Variables

Tambien llamados "Variacs", toman una línea de voltaje fijo y proveen de voltaje de salida variable ajustable.

Transformadores Elevadores

Este tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice elevar la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada. Esto quiere decir que la relación de transformación de estos transformadores es menor a uno.

Enlaces externos

Información sobre Transformadores Variables

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+{{fusionar en|transformador}}
-[[Archivo:Threephasepolemountclose.jpg|thumb|250px|Transformador.]]
+===Transformadores===
-[[Archivo:PoleMountTransformer02.jpg|thumb|250px|Transformador de tres fases.]]
+==Relación de Transformación==
-Se denomina '''transformador''' a una [[máquina eléctrica]] que permite aumentar o disminuir el [[Diferencia de potencial|voltaje o tensión]] en un circuito eléctrico de [[corriente alterna]], manteniendo la frecuencia. La [[Potencia eléctrica|potencia]] que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.
+La relación de transformación nos indica el aumento ó decremento que sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, por cada volt de entrada cuántos volts hay en la salida del transformador.
-Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de [[hierro]] dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan ''primario'' y ''secundario'' según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.
+:<math>
+a =\frac{N_p}{N_s}=\frac{V_p}{V_s}=\frac{I_s}{I_p}
+</math>
+Donde:
+a= Relación de transformación
+N_p= Número de espiras en el devanado primario
+N_s= Número de espiras en el devanado secundario
+V_p= Tension en el devanado primario ó tensión de entrada
+V_s= Tensión en el devanado secundario ó tensión de salida
+I_p= Corriente en el devanado primario ó corriente de entrada
+I_s= Corriente en el devanado secundario ó corriente de salida
+==Tipos de Transformadores==
-== Funcionamiento ==
-[[Archivo:Transformador.png|thumb|Representación esquemática del transformador.]]
-Si se aplica una [[fuerza electromotriz]] alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un [[campo magnético]] variable dependiendo de la [[frecuencia]] de la corriente. Este campo magnético variable originará, por [[inducción electromagnética]], la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.
+===Transformadores Variables===
-La relación entre la fuerza electromotriz ''inductora ('''Ep'''), la aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz ''inducida'' ('''Es'''), la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario ('''Np''') y secundario ('''Ns''') .
+Tambien llamados "Variacs", toman una línea de voltaje fijo y proveen de voltaje de salida variable ajustable.
+===Transformadores Elevadores===
-:<math>\frac{Ep}{Es}=\frac{Np}{Ns}</math>
+Este tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice elevar la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada. Esto quiere decir que la relación de transformación de estos transformadores es menor a uno.
+==Enlaces externos==
-'''La razón de transformación''' '''(m)''' del voltaje entre el bobinado primario y el secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión.
+*[http://www.http://www.corpnewline.com/variacs.html Información sobre Transformadores Variables]
-:<math>\frac{Np}{Ns}=\frac{Vp}{Vs}= m</math>
-[[Archivo:Transformer under load.svg|left|280px]]
-Esta particularidad se utiliza en la [[red de transporte de energía eléctrica]]: al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades, se disminuyen las pérdidas por el [[efecto Joule]] y se minimiza el costo de los conductores.
-Así, si el número de espiras (vueltas) del secundario es 100 veces mayor que el del primario, al aplicar una tensión alterna de 230 [[voltio]]s en el primario, se obtienen 23.000 voltios en el secundario (una relación 100 veces superior, como lo es la relación de espiras). A la relación entre el número de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama ''relación de vueltas'' del transformador o ''relación de transformación''.
-Ahora bien, como la [[potencia eléctrica|potencia]] aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal, debe ser igual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la intensidad (potencia) debe ser constante, con lo que en el caso del ejemplo, si la intensidad circulante por el primario es de 10 [[amperio]]s, la del secundario será de solo 0,1 amperios (una centésima parte).
-== Historia ==
-[[Archivo:Drehstromtransformater im Schnitt Hochspannung.jpg|thumb|Transformador de núcleo laminado mostrando el borde de las laminaciones en la parte superior de la unidad.]]
-La invención del transformador, comienza en el año de 1884 para ser aplicado en los sistemas de transmisión que en esa época eran de corriente directa y presentaban limitaciones técnicas y económicas. El primer sistema comercial de corriente alterna con fines de distribución de la energía eléctrica que usaba transformadores se puso en operación en 1886 en Great Barington, Massachussets, en los Estados Unidos de América. En ese mismo año, la electricidaa se transmitió a 2000 voltios en corriente alterna a una distancia de 30 kilómetros, en una línea construida en Cerchi, Italia. A partir de esta pequeñas aplicaciones iniciales, la industria eléctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta industria el transformador.
-El aparato que aquí se describe es una aplicación, entre tantas, derivada de la inicial [[bobina de Ruhmkorff]] o carrete de Ruhmkorff, que consistía en dos bobinas concéntricas. A una bobina, llamada ''primario'', se le aplicaba una corriente continua proveniente de una batería, conmutada por medio de un [[ruptor]] movido por el magnetismo generado en un núcleo de hierro central por la propia energía de la batería. El campo magnético así creado variaba al compás de las interrupciones, y en el otro bobinado, llamado ''secundario'' y con mucho más espiras, se inducía una corriente de escaso valor pero con una fuerza eléctrica capaz de saltar entre las puntas de un [[chispómetro]] conectado a sus extremos.
-También da origen a las antiguas [[bobina de ignición|bobinas de ignición]] del automóvil [[Ford T]], que poseía una por cada bujía, comandadas por un [[distribuidor]] que mandaba la corriente a través de cada una de las bobinas en la secuencia correcta.
-== Tipos de transformadores ==
-[[Archivo:Diapositiva14.PNG|thumb|Transformador trifásico. Conexión estrella-triángulo.]]
-=== Según sus aplicaciones: ===
-==== Transformador elevador/reductor de tensión ====
-Son empleados en las [[subestación eléctrica|subestaciones]] de la red de transporte de energía eléctrica, con el fin de disminuir las pérdidas por [[efecto Joule]]. Debido a la resistencia de los conductores, conviene transportar la energía eléctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilización.
-==== Transformador de aislamiento ====
-Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentación o señal "flotante". Suele tener una relación 1:1. Se utiliza principalmente como medida de protección, en equipos que trabajan directamente con la tensión de red. También para acoplar señales procedentes de sensores lejanos, en equipos de [[electromedicina]] y allí donde se necesitan tensiones flotantes entre sí.
-no pasa nada
-==== Transformador de alimentación ====
-Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan [[fusible]]s que cortan su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que éste se queme, con la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador.
-==== Transformador trifásico ====
-Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella ('''Y''') (con hilo de neutro o no) o de triángulo ('''Δ''') y las combinaciones entre ellas: '''Δ-Δ''', '''Δ-Y''', '''Y-Δ''' y '''Y-Y'''. Hay que tener en cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δ a Y o viceversa, las tensiones varían.
-==== Transformador de pulsos ====
-Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida (baja [[autoinducción]]) destinado a funcionar en régimen de pulsos.
-y ademas un muy versátil utilidad en cuanto al control de tensión 220
-==== Transformador de línea o ''flyback'' ====
-Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los '''televisores con TRC''' ([[CRT]]) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de [[deflexión horizontal]]. Además suele proporcionar otras tensiones para el tubo (Foco, filamento, etc). Además de poseer una respuesta en frecuencia más alta que muchos transformadores, tiene la característica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios
-==== Transformador con diodo dividido ====
-Es un tipo de transformador de línea que incorpora el [[diodo]] [[rectificador]] para proporcionar la tensión contínua de MAT directamente al tubo. Se llama diodo dividido porque está formado por varios diodos más pequeños repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo ni triplicador.
-==== Transformador de impedancia ====
-Este tipo de transformador se emplea para adaptar [[antena]]s y [[línea de transmisión|líneas de transmisión]] (tarjetas de red, teléfonos...) y era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta [[impedancia]] de los tubos a la baja de los altavoces. Si se coloca en el secundario una impedancia de valor Z, y llamamos '''n a Ns/Np''', como '''Is=-Ip/n y Es=Ep.n, la impedancia vista desde el primario será Ep/Ip = -Es/n²Is = Z/n²'''. Así, hemos conseguido transformar una impedancia de valor '''Z''' en otra de '''Z/n²'''. Colocando el transformador al revés, lo que hacemos es elevar la impedancia en un factor '''n²'''.<br />
-==== Estabilizador de tensión ====
-Es un tipo especial de transformador en el que el núcleo se satura cuando la tensión en el primario excede su valor nominal. Entonces, las variaciones de tensión en el secundario quedan limitadas. Tenía una labor de protección de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha caído en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensión electrónicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energética.
-==== Transformador híbrido o bobina híbrida ====
-Es un transformador que funciona como una [[híbrida]]. De aplicación en los [[teléfono]]s, tarjetas de red, etc.
-==== Balun ====
-Es muy utilizado como [[balun]] para transformar líneas equilibradas en no equilibradas y viceversa. La línea se equilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador.
-==== Transformador electrónico ====
-Esta compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drásticamente su tamaño. También pueden formar parte en circuitos mas complejos que mantienen la tensión de salida en un valor prefijado sin importar la variación en la entrada, llamados [[fuente conmutada]]
-==== Transformador de frecuencia variable ====
-Son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrónicos para comunicaciones, medidas y control.
-==== Transformadores de medida ====
-Entre los transformadores con fines especiales, los más importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y relés protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente. Los transformadores de medida aíslan los circuitos de medida o de relés, permitiendo una mayor normalización en la construcción de contadores, instrumentos y [[relé]]s.
-=== Según su construcción: ===
-[[Archivo:trafo.JPG|thumb|Transformador de grano orientado]]
-==== Autotransformador ====
-{{AP|Autotransformador}}
-El primario y el secundario del transformador están conectados en serie, constituyendo un bobinado único. Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvánico entre el primario y el secundario.
-==== Transformador toroidal ====
-[[Archivo:Small toroidal transformer.jpg|thumb|Pequeño transformador con núcleo toroidal.]]
-El bobinado consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario. Son más voluminosos, pero el flujo magnético queda confinado en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy reducidos y bajas pérdidas por [[corrientes de Foucault]].
-==== Transformador de grano orientado ====
-El núcleo está formado por una chapa de hierro de grano orientado, enrollada sobre sí misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las láminas de hierro dulce separadas habituales. Presenta pérdidas muy reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser también utilizada en transformadores orientados (chapa en E), reduciendo sus perdidas.
-==== Transformador de núcleo de aire ====
-En aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin núcleo o con un pequeño cilindro de [[ferrita]] que se introduce más o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.
-==== Transformador de núcleo envolvente ====
-Están provistos de núcleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados. Evitan los flujos de dispersión.
-==== Transformador piezoeléctrico ====
-Para ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadores que no están basados en el flujo magnético para transportar la energía entre el primario y el secundario, sino que se emplean vibraciones mecánicas en un cristal [[piezoelectricidad|piezoeléctrico]]. Tienen la ventaja de ser muy planos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunos convertidores de tensión para alimentar los fluorescentes del backlight de ordenadores portátiles.
-== Véase también ==
-*[[Multiplicador de tensión]]
-*[[Divisor de tensión]]
-*[[Cambiador de tomas]]
-== Enlaces externos ==
-{{commons|Transformer|Transformadores}}
-* [http://personales.unican.es/rodrigma/PDFs/Trafos.pdf Resumen de la teoría de los transformadores de potencia de la Universidad de Cantabria (España)]
-* [http://www.amperis.com/recursos/articulos/medida-resistencia-bobinados-transformadores/ Medida de la resistencia de bobinados en Transformadores] Artículo didáctico
-* [http://www.voltran.com.mx/ Voltran S.A. de C.V.] Empresa Mexicana dedicada a la fabircacion de transformadores, encuentra toda la informacion acerca de sus produtos.
-[[Categoría:Energía eléctrica]]
-[[Categoría:Máquinas eléctricas]]
-[[af:Transformator]]
-[[an:Transformador]]
-[[ar:محول]]
-[[az:Transformator]]
-[[bg:Трансформатор]]
-[[bn:ট্রান্সফরমার]]
-[[bs:Transformator]]
-[[ca:Transformador]]
-[[cs:Transformátor]]
-[[da:Transformator]]
-[[de:Transformator]]
-[[el:Μετασχηματιστής]]
-[[en:Transformer]]
-[[eo:Transformatoro]]
-[[et:Transformaator]]
-[[eu:Transformadore]]
-[[fa:ترانسفورماتور]]
-[[fi:Muuntaja]]
-[[fr:Transformateur électrique]]
-[[gl:Transformador]]
-[[he:שנאי]]
-[[hi:ट्रान्सफार्मर]]
-[[hr:Transformator]]
-[[hu:Transzformátor]]
-[[id:Transformator]]
-[[is:Spennubreytir]]
-[[it:Trasformatore]]
-[[ja:変圧器]]
-[[ka:ტრანსფორმატორი]]
-[[ko:변압기]]
-[[la:Transformatrum]]
-[[lt:Transformatorius]]
-[[lv:Transformators]]
-[[ml:ട്രാന്‍സ്ഫോര്‍മര്‍]]
-[[mn:Трансформатор]]
-[[nl:Transformator]]
-[[nn:Transformator]]
-[[no:Transformator]]
-[[pl:Transformator]]
-[[pt:Transformador]]
-[[ro:Transformator]]
-[[ru:Трансформатор]]
-[[sh:Transformator]]
-[[simple:Transformer]]
-[[sk:Transformátor]]
-[[sl:Transformator]]
-[[sr:Трансформатор]]
-[[su:Trafo]]
-[[sv:Transformator]]
-[[ta:மின்மாற்றி]]
-[[th:หม้อแปลงไฟฟ้า]]
-[[tl:Transpormador]]
-[[tr:Transformatör]]
-[[uk:Трансформатор]]
-[[vi:Máy biến thế]]
-[[zh:变压器]]
-[[zh-yue:火牛]]