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1. SISTEMAS ELÉCTRICOS
CAPITULO V
TRANSFORMADORES
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2. TRANSFORMADORES
Se denomina 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 que
se obtiene a la salida.
Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de
pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros
factores.
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3. HISTORIA
El fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa el
funcionamiento del transformador fue descubierto por Michael
Faraday en 1831,
El nacimiento del primer transformador
Entre 1884 y 1885, los ingenieros húngaros Károly Zipernowsky,
Ottó Bláthy y Miksa Déri, de la compañía Ganz, de ese país,
crearon en Budapest el modelo “ZBD” de transformador de
corriente alterna, basado en un diseño de Gaulard y Gibbs
(Gaulard y Gibbs sólo diseñaron un modelo de núcleo abierto).
Descubrieron la fórmula matemática de los transformadores:
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4. PRINCIPIO DE TRANSFORMADORES
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 que se establece 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 se denominan primario y secundario
según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión,
respectivamente.
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Símbolo electrónico

5. PRINCIPIO DE TRANSFORMADORES
Este elemento eléctrico se basa en el fenómeno de la
inducción electromagnética, ya que si aplicamos una fuerza
electromotriz alterna en el devanado primario, debido a la
variación de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se
produce la inducción de un flujo magnético variable en el
núcleo de hierro.
Este flujo originará por inducción electromagnética, la
aparición de una fuerza electromotriz en el devanado
secundario. La tensión en el devanado secundario dependerá
directamente del número de espiras que tengan los devanados
y de la tensión del devanado primario.
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6. PRINCIPIO DE TRANSFORMADORES
La relación de transformación indica el aumento o decremento que
sufre el valor de la tensión de salida con respecto a la tensión de
entrada, esto quiere decir, la relación entre la tensión de salida y la
de entrada.
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) , según
la ecuación:
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La relación de transformación (m) o (a) de la
tensión entre el bobinado primario y el
bobinado 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.

7. PRINCIPIO DE TRANSFORMADORES
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8. PRINCIPIO DE TRANSFORMADORES
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9. PRINCIPIO DE TRANSFORMADORES
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Transformador Trifásico
Se puede decir que un transformador trifásico está constituido
por tres transformadores monofásicos montados en un núcleo
magnético común.
La constitución más comunes la de tres columnas, con los
arrollamientos primarios y secundarios alternados o
concéntricos.

10. PARTES DEL TRANSFORMADOR
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El núcleo: El núcleo está formado por varias chapas u hojas de metal
(generalmente material ferromagnético)
Bobinas: Las bobinas son simplemente alambre generalmente de cobre
enrollado en las piernas del núcleo..
Cambiador de taps: El cambiador de taps o derivaciones es un dispositivo
generalmente mecánico que puede ser girado manualmente para cambiar la
razón de transformación
Relé de sobrepresión: Es un dispositivo mecánico que nivela el aumento de
presión del transformador que pueden hacerlo explotar.
Tablero de control: Contiene las conexiones eléctricas para el control, relés
de protección eléctrica, señales de control de válvulas de sobrepresión.

11. CONFIGURACIONES DEL TRANSFORMADOR
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Las bobinas pueden ser conectadas de forma diferente en delta, estrella, o T.
Se pueden hacer transformadores trifásicos de tres formas distintas:
1. Conectando tres transformadores monofásicos
2. Núcleo tipo acorazado
3. Transformador tipo núcleo.
Clases de ventilación
Hay diferentes tipos de ventilación en un transformador. La ventilación puede ser por:
• Convección natural (N).
• Ventilación forzada (F).
Refrigerante:
El refrigerante al interior del estante del transformador es de varios tipos:
• Aceite (O del inglés Oil).
• Agua (W, del inglés Water).
• Gas (G).

12. TIPOS DE 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.
Transformadores variables
También llamados "Variacs", toman una línea de tensión fija (en la
entrada) y proveen de tensión de salida variable ajustable, dentro
de dos valores.
Transformador de aislamiento
Proporciona aislamiento galvánico entre el primario
y el secundario, de manera que consigue una
alimentación o señal "flotante".
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13. TIPOS DE TRANSFORMADORES
Transformador de alimentación
Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las
tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces
incorpora un fusible
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
delta -triángulo- (Δ) y las combinaciones entre ellas
Transformador de pulsos
Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida
(baja autoinducción) destinado a funcionar en
régimen de pulsos.
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14. TIPOS DE TRANSFORMADORES
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.
Transformador diferencial de variación lineal
(LVDT según sus siglas en inglés) es un tipo de
transformador eléctrico utilizado para medir
desplazamientos lineales. .
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