Principios Fundamentales y Funcionamiento del Transformador Eléctrico

El transformador.
Es un aparato eléctrico capaz de variar la amplitud de la tensión y la intensidad. Se aplica a las sucesivas transformaciones de la corriente desde la generación hasta su consumo. Se eleva la tensión generada para disminuir las pérdidas en el transporte y emplear conductores de secciones pequeñas. Se reduce la tensión, en varias etapas, hasta el valor nominal de utilización. CONSTITUCIÓN. El transformador está formado por: Núcleo: Es el encargado de acoplar magnéticamente los arrollamientos del primario y secundario.
Está construido por chapas de, material ferromagnético, para reducir las pérdidas por histéresis magnética y aumentar la resistividad del acero y disminuir las corrientes de Foucault. La forma más sencilla de construcción, es la que consta de tres columnas y dos culatas. La sección de la columna central es doble, pues circula por él todo el flujo. Devanados: Es donde se genera el flujo magnético. Se realizan con hilo de cobre aislado y formando espiras sobre las columnas. Se aíslan con algodón, papel, barniz, etc. A los devanados se les denomina simétricos si están sobre dos columnas, y concéntricos si están sobre una. Al devanado que recibe la energía eléctrica se denomina primario y secundario al que la suministra. PÉRDIDAS DE ENERGÍA. RENDIMIENTO. Pérdidas de energía. En un transformador se producen dos tipos de pérdidas de energía. Las pérdidas en el hierro PFE son las pérdidas el circuito magnético por dispersión de flujo, corrientes de Foucault y por histéresis. Son las mismas para cualquier carga.
Las pérdidas en el cobre PCU son las pérdidas el circuito eléctrico por calentamiento debido a la resistencia del hilo del devanado (efecto Joule)
. Rendimiento. Se llama rendimiento del transformador a la relación entre la potencia útil cedida por el secundario (P2) y la potencia útil absorbida por el primario (P1). El rendimiento del transformador depende del índice de carga al que trabaje. El rendimiento es alto, por encima del 90%. Alcanza el máximo rendimiento para un índice de carga tal que las pérdidas en el cobre sean iguales a las del hierro. Ensayo en vacío y en cortocircuito (sig que su eje no se mueve).Con el ensayo de vacío, dejando el secundario abierto, como las pérdidas por calentamiento son despreciables, un vatímetro en el primario mide las pérdidas en el hierro. Con el ensayo de cortocircuito, aplicando una tensión al primario tal que la corriente que circule sea la nominal, el transformador se comporta como una carga y un vatímetro en el primario indicará las pérdidas en el cobre.