Guia Completa sobre Transformadors Elèctrics: Conceptes i Tipus

Què és un Transformador?

Un transformador és una màquina elèctrica que funciona per l'efecte de la inducció magnètica. Està format per un devanament primari per a una força electromotriu (E1) i un secundari per a una segona força electromotriu (E2).

Què és la Relació de Transformació?

És la relació entre les espires del devanament primari (N1) i del secundari (N2): m = N1/N2.

Reluctància del Circuit Magnètic

Com més gran és el seu valor, més grans són les pèrdues que es produiran.

La Resistència dels Devanaments

És la resistència que el conductor presenta al pas del corrent.

Pèrdues en el Ferro per Corrents de Foucault

Les corrents de Foucault produeixen pèrdues per massa de calor.

Histèresi Magnètica

La selecció de materials magnèticament fluixos permet que el cicle d'histèresi sigui el més estret possible, disminuint les pèrdues.

Dispersió del Flux Magnètic

Es presenta en major o menor mesura en cadascun dels devanaments en funció de la càrrega, influint de forma negativa en el rendiment del transformador.

Terminals Homòlegs

Es denominen així els borns dels dos devanaments en els quals el sentit del corrent és el mateix per a un instant determinat del corrent.

Classificació dels Transformadors

Per el Nivell de Tensió:

• Reductors: Són els que redueixen el nivell de tensió.
• Elevadors: Són els que augmenten el nivell de tensió.

Fórmules de tensió (trifàsica):

V = √3 · Vf

Vf = V / √3

Per el Nombre de Fases d'Alimentació:

• Monofàsics: Estan constituïts per un devanament primari i un de secundari.
• Trifàsics: Estan constituïts per tres bobines, una per cada devanament.

Per la seva Construcció:

• Transformadors monofàsics de dues columnes
• Transformadors trifàsics de tres columnes
• Transformadors trifàsics de cinc columnes
• Transformadors trifàsics acorassats

Transformador Toroidal

És un tipus de transformador que el nucli magnètic té forma de disc.

Autotransformador

És un transformador format per un sol devanament.

Materials Constructius dels Transformadors

• Circuit Elèctric: Fil esmaltat, carrets per allotjar devanaments, aïllants laminats, tubs flexibles, etc.
• Circuit Magnètic: La xapa que el constitueix.

Fil Esmaltat

Els transformadors de baixa potència es construeixen fent servir fil esmaltat.

Xapa Magnètica

És l'element amb què es construeix el nucli dels transformadors.

Xapa Normalitzada

Les xapes per a transformadors de petita potència són les que estan normalitzades per a facilitar el muntatge del nucli.

Característiques Elèctriques d'un Transformador

• Tensió primària
• Tensió secundària
• Caiguda de tensió
• Corrent del primari
• Corrent del secundari
• Freqüència
• Potència aparent (S = V2 · i2)

Connexions de Devanaments en Transformadors Trifàsics

Per al càlcul i configuració, les bobines dels devanaments es poden connectar de les següents maneres:

• Estrella
• Triangle
• Zig-zag

Aquestes connexions defineixen la relació de transformació en sistemes trifàsics, sent les més comunes Estrella i Triangle.