Este documento describe los principios básicos de los transformadores. Los transformadores funcionan basados en el principio de la inductancia mutua entre dos bobinas acopladas magnéticamente. La relación de vueltas entre el devanado primario y secundario determina la relación de voltaje entre las dos bobinas. Los transformadores pueden funcionar como elevadores o reductores de voltaje dependiendo de si el voltaje secundario es mayor o menor que el voltaje primario. La potencia en el devanado primario es igual a la potencia en la carga.

1. TRANSFORMADORES
CAPITULO 14

2. INDUCTANCIA MUTUA
Es la inductancia que hay entre dos bobinas
LM: 𝑘 𝐿1 ∗ 𝐿2
El voltaje inducido se incrementa si k aumenta.

3. EL TRANSFORMADOR BÁSICO
La función esta basada en
la inductancia mutua
Construido a partir de
bobinas de alambre
devando acopladas
magnéticamente entre si.
Estos devanados son
llamados devanado
primario y devanado
segundario
Relación vueltas
Es la relación de vueltas
en el devanado
secundario a las y vueltas
en el devanado primario
Dirección de los
devanados, determina la
dirección del voltaje
𝑁 𝑆𝐸𝐶
𝑁 𝑃𝑅𝐼
=n

4. ELEVADORES Y REDUCTORES
Elevadores
Donde el
voltaje
secundario es
mas grande
que el voltaje
primario
𝑉𝑠𝑒𝑐
𝑉𝑝𝑟𝑖
=
𝑁𝑆𝐸𝐶
𝑁𝑝𝑟𝑖
𝑉𝑆𝐸𝐶=𝑛𝑉 𝑝𝑟𝑖
Reductores
Donde el voltaje
secundario es
menor que el
voltaje primario
𝑉𝑆𝐸𝐶=𝑛 𝑉𝑃𝑅𝐼

5. CARGA DEL DEVANADO SECUNDARIO
CUANDO SE CONECTA UN RESISTOR DE
CARGA AL DEVANADO
SECUNDARIO,FLUYE CORRIENTE A
TRAVES DEL CIRCUITO SECUNDARIO
RESULTANTE ACAUSA DEL VOLTAJE
INDUCIDO EN LA BOBINA SECUNDARIA.

6. POTENCIA EN EL PRIMARIO
Es igual a la
potencia de la
carga
La potencia
depende el la
corriente y el
voltaje y no puede
haber incremento
en un
transformador
𝑃𝑠𝑒𝑐 = 𝑉𝑝𝑟𝑖 𝐼 𝑝𝑟𝑖 = 𝑃𝑝𝑟𝑖

7. CARGA REFLEJADA
Ejemplo
Tengo un transformador de 5w, pero no es necesario
utilizar 5watts. El transformador puede trabajar con 2
watts entonces la carga reflejada del transformador son 2
watts
Resistencia en el circuito secundario reflejada en
el circuito primario

8. IGUALACIÓN DE
IMPEDANCIA
Es la oposición a la
corriente,
incluyendo los
efectos de
resistencia y
reactancia
𝑛 =
𝑅 𝐿
𝑅 𝑝𝑟𝑖
Relación de
vueltas en
particular.
Permite que la
resistencia de
carga sea igual a
lo resistencia de
la fuente
Impedancia

9. TRANSFORMADOR NO IDEAL (REAL)
Resistencia del devanado.
Tanto el devando primario como
el secundario tienen resistencia
de devanado
Capacitancia de devanado
Las capacitancias
parasitas
producen una
capacitancia
efectiva en
paralelo con cada
devanado de un
transformador

10. TRANSFORMADOR NO IDEAL
(REAL)
Potencia nominal de
un transformador
Se clasifica en volt-
amperes, voltaje
primario/secundario
y frecuencia de
operación
Ejemplo
2kVA, 500/50,60HZ
• El valor 2kVA es la potencial nominal
• Las cifras 500/50 son voltajes secundarios o
primarios
• 60 Hz frecuencia de operación
• ¿Cuál es la I a través de la carga ? Con 𝑉𝑝𝑟𝑖
• ¿Cuál es la I a través de la carga? Con 𝑉𝑠𝑒𝑐
𝐼 𝐿 =
𝑝 𝑠𝑒𝑐
𝑉𝑠𝑒𝑐
=
2𝑘𝑉𝐴
50𝑉
= 40 A
𝐼
𝐿=
𝑃𝑠𝑒𝑐
𝑉𝑠𝑒𝑐
=
2𝑘𝑉𝐴
500𝑣 =4𝐴
EFICIENCIA DE UN TRANSFORMADOR:
Mide el porcentaje de la potencia de
entrada que se suministra a la salida.
𝜂 =
𝑃𝑠𝑎𝑙
𝑃𝑒𝑛𝑡
∗ 100%

11. TRANSFORMADORES CON TOMAS Y DEVANADOS
MÚLTIPLES
Transformadores con tomas
CT, EQUIVALE A DOS DEVANADOS SECUNDARIOS CONLA
MITAD DELVOLTAJE TOTAL A TRAVES DE CADA UNO

12. TRANSFORMADORES CON
TOMAS Y DEVANADOS
MÚLTIPLES
TRANSFORMADORESCON
MULTIPLES DEVANADOS
• ALGUNOS ESTAN HECHOS
PARAOPERAR CON LINEAS DE
110/220v DE CA
• Por lo general tienen dos
devanados primarios están
diseñados para 110V
AUTOTRANSFORMADORES
DIFIEREN DE LOS
TRANSFORMADORES
CONVENCIONALES EN QUE NO
EXISTE AISLAMIENTO ELECTRICO
ENTRE ELPRIMARIO Y EL
SECUNDARIO PORQUE AMBOS SE
ENCUENTRA EN UN SOLO
DEVANADO.
• NORMALMENTE SONMAS
PEQUEÑOS Y LIVIANOS
• TIENEN UNA TOMA AJUSTABLE
QUE UTILIZA UN MECANISMO DE
CONTACTODESLIZANTE