24 de octubre de 2023
Los transformadores incurren en diferentes tipos de pérdidas durante su funcionamiento, compuestas principalmente por dos clases: pérdidas en el cobre y pérdidas en el hierro.
Pérdidas en el cobre: Las pérdidas en el cobre se deben a la resistencia de los bobinados por los que circula la corriente, generalmente fabricados con hilo de cobre. Estas pérdidas se producen principalmente en los conductores del bobinado debido a la generación de calor cuando la corriente eléctrica los atraviesa. Las pérdidas en el cobre son directamente proporcionales al cuadrado de la corriente.
Para reducir las pérdidas en el cobre:
Utilizar conductores de mayor sección o materiales con mayor conductividad eléctrica para minimizar la resistencia .
Reducir la corriente de carga del transformador para disminuir las pérdidas en el cobre.
Mejorar la eficiencia operativa del transformador para minimizar las pérdidas innecesarias.
Pérdidas en el hierro: Las pérdidas en el hierro se originan por los efectos de histéresis y de corrientes parásitas en el núcleo de hierro del transformador, asociados al campo magnético variable.
Las pérdidas en el hierro comprenden:
Pérdidas por histéresis: La imantación y desimantación del núcleo de hierro bajo corriente alterna provocan una pérdida de energía. Para mitigar las pérdidas por histéresis, se pueden seleccionar materiales para el núcleo de hierro con características de histéresis menores.
Pérdidas por corrientes parásitas: El campo electromagnético alterno induce corrientes parásitas dentro del núcleo de hierro, lo que genera una pérdida de energía. Para disminuir las pérdidas por corrientes parásitas, se pueden emplear chapas más delgadas en el núcleo laminado o adoptar diseños de núcleo que minimicen dichas pérdidas.
Para reducir las pérdidas del transformador, se pueden adoptar las siguientes medidas:
Seleccionar transformadores de alta eficiencia: Los diseños de transformadores de alta eficiencia de última generación emplean materiales y tecnologías para minimizar las pérdidas.
Optimizar el diseño del transformador: Elegir materiales de núcleo adecuados, diseños de bobinados y sistemas de refrigeración para minimizar las pérdidas.
Mantenimiento regular: El mantenimiento periódico garantiza el correcto funcionamiento del transformador, e incluye la limpieza de los bobinados, la inspección de los sistemas de refrigeración y el cuidado del aislamiento del aceite.
Evitar las sobrecargas: Las sobrecargas pueden provocar un aumento de las pérdidas en el cobre, por lo que deben evitarse.
Elegir la potencia nominal adecuada del transformador: Asegurarse de que la capacidad del transformador coincida con la carga para evitar pérdidas innecesarias.
Reducir las pérdidas del transformador no solo mejora la eficiencia, sino que también prolonga su vida útil y reduce los costes operativos. Por lo tanto, en la selección, el diseño y la operación de los transformadores deben considerarse exhaustivamente las medidas para minimizar las pérdidas.
