Potencia tu empresa vintage con el transformador adecuado

¿Sabes realmente qué es un transformador? ¿Eres consciente de su importancia en tu empresa? Lorenzo Sánchez, de Talajoh nos lo explica esta semana.

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El transformador

• Conocemos como transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.
• La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la obtenida a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
• El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética.
• Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común establecido en el núcleo.
• El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados denominados como 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.

Ecuaciones de Maxwell y relación de transformación

El funcionamiento de los transformadores es basado en el fenómeno de la inducción electromagnética, cuya explicación matemática es resumida por las ecuaciones de Maxwell. Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario o inductor, producida ésta por la corriente eléctrica que lo atraviesa, produce la inducción de un flujo magnético en el núcleo de hierro.

Según la ley de Faraday, si dicho flujo magnético es variable, aparece una fuerza electromotriz en el devanado secundario o inducido. De este modo, el circuito eléctrico primario y el circuito eléctrico secundario quedan acoplados mediante un campo magnético.

La tensión inducida en el devanado secundario depende directamente de la relación entre el número de espiras del devanado primario y secundario y de la tensión del devanado primario. Dicha relación es conocida como relación de transformación.

Tipos de transformadores

La siguiente clasificación se basa en las aplicaciones de los transformadores.

Transformador elevador/reductor de tensión

Son empleados por empresas de generación eléctrica en las 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.

La mayoría de los dispositivos electrónicos en hogares hacen uso de transformadores reductores conectados a un circuito rectificador de onda completa para producir el nivel de tensión de corriente directa que necesitan.

Este es el caso de las fuentes de alimentación de equipos de audio, video y computación.

Transformadores variables

También llamados “Variacs“, toman una línea de tensión fija (en la entrada) y proveen de tensión de salida variable ajustable.

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 entre las tensiones del primario y secundario.

Utilizada principalmente como medida de protección, en equipos que trabajan directamente con la tensión de red y también para acoplar señales procedentes de sensores lejanos, en equipos de electromedicina y donde sea necesario tensiones flotantes.

Transformador estabilizador de tensión/ferrorresonante

Es un tipo especial de transformador en el que el núcleo es saturado 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.

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 emplea habitualmente para convertir 220 V a 125 V y viceversa y en otras aplicaciones similares.

Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvánico entre el primario y el secundario.

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