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Clasificación y principio de funcionamiento de los transformadores de potencia

5 de marzo de 2024

Los transformadores de potencia pueden clasificarse en varias categorías según su propósito, estructura y otras características:

1. Según el propósito:

Transformador elevador: Eleva la tensión de la electricidad de baja a alta, facilitando la transmisión a largas distancias a través de líneas eléctricas.

Transformador reductor: Reduce la tensión de la electricidad de alta a baja, suministrando energía a cargas cercanas o relativamente próximas a través de líneas de distribución.

2. Según el número de fases: Transformador monofásico; Transformador trifásico

3. Según la disposición de los devanados: Transformador de devanado único (también conocido como autotransformador, que proporciona dos niveles de tensión); Transformador de doble devanado; Transformador de triple devanado

4. Según el material del devanado: Transformador de hilo de cobre; Transformador de hilo de aluminio

5. Según la regulación de tensión: Transformador con conmutador de derivaciones sin carga; Transformador con conmutador de derivaciones bajo carga

6. Según el medio y el método de refrigeración:

Transformador sumergido en aceite: Los métodos de refrigeración incluyen refrigeración natural, refrigeración forzada por aire (con ventiladores montados en los radiadores) y refrigeración forzada de aceite por aire (utilizando una bomba de aceite para promover la circulación del aceite). Además, los grandes transformadores pueden emplear circulación forzada de aceite con refrigeración por aire o por agua.

Transformador tipo seco: Los devanados se colocan en un medio gaseoso (aire o gas hexafluoruro de azufre) o se encapsulan en aislamiento de resina epoxi. Se utilizan comúnmente como transformadores de distribución en parte de la red de distribución. Actualmente, los transformadores tipo seco pueden fabricarse hasta 35 kV, con amplias perspectivas de aplicación.

Principio de funcionamiento de los transformadores:

Los transformadores funcionan según el principio de inducción electromagnética. Su operación se basa en procesos electromagnéticos similares a los de las máquinas eléctricas rotativas (generadores y motores), con la distinción de que los transformadores operan a velocidad de rotación cero (es decir, estacionarios). Los componentes principales de un transformador son los devanados y el núcleo. Durante la operación, los devanados sirven como camino "eléctrico", mientras que el núcleo actúa como camino "magnético" y proporciona soporte estructural a los devanados. Cuando se introduce energía eléctrica en el lado primario, se genera un campo magnético alterno dentro del núcleo (convirtiendo la energía eléctrica en energía de campo magnético). Debido al enlace de flujo, las líneas de flujo magnético en los devanados secundarios se alternan continuamente, induciendo una fuerza electromotriz (fem) secundaria. Cuando se conecta un circuito externo, circula una corriente inducida y se entrega energía eléctrica (es decir, se convierte la energía del campo magnético de nuevo en energía eléctrica). Este proceso de conversión de energía, conocido como conversión "eléctrica-magnética-eléctrica", se logra basándose en el principio de inducción electromagnética y constituye el proceso de funcionamiento de los transformadores.

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