Transformadores: Tipos, Componentes, Características y Funcionamiento

Componentes Principales de un Transformador

Un transformador está compuesto fundamentalmente por bobinas y un núcleo de hierro.

Bobinas

Las bobinas de un transformador están constituidas por hilo de cobre barnizado, y por lo tanto, aislado. Estas bobinas se enrollan sobre los núcleos de hierro, intercalando previamente un material aislante. La cantidad de bobinas que llevará un transformador será igual al número de fases multiplicado por dos.

Núcleo de Hierro

El núcleo de hierro está formado por un conjunto de chapas de hierro, conocidas como chapas magnéticas. Estas chapas están pegadas unas a otras, intercalando entre ellas una capa de barniz o una capa de óxido. La razón de que estas chapas magnéticas estén aisladas entre sí se debe a las corrientes de Foucault.

Clasificación de los Transformadores

Podemos encontrar tres tipos principales de transformadores:

1. Transformadores de potencia: Son aquellos transformadores que se utilizan para reducir o aumentar la tensión y alimentar una carga receptora.
2. Transformadores de medida: Son aparatos que se utilizan para reducir la tensión o la intensidad, y con ello, alimentar a un aparato de medida o un dispositivo de seguridad.
3. Transformadores de seguridad: (Esta sección necesita más información para ser completa).

Características Clave de los Transformadores

1. Relación de transformación: Existen dos tipos diferentes de relación de transformación: la ideal o teórica y la real.
2. Potencia: Se entiende por potencia nominal a la potencia que puede entregar el transformador a una carga en régimen permanente sin que se produzca un calentamiento excesivo del mismo.
   • Potencia Activa (P): Es la potencia que consumen los elementos resistivos puros, como lámparas incandescentes, resistencias de hornos, etc. Se mide en vatios (W).
   • Potencia Reactiva (Q): Esta potencia es debida al consumo de bobinas y condensadores. Existen dos tipos de potencia reactiva:
     • Potencia Reactiva Inductiva (QL): Se mide en voltamperios reactivos inductivos (VAri) y es debida al consumo de las bobinas.
     • Potencia Reactiva Capacitiva (QC): Se mide en voltamperios reactivos capacitivos (VArc) y es debida al consumo de los condensadores.
   • Potencia Aparente (S): Es la suma vectorial de la potencia activa y la potencia reactiva. También se puede obtener multiplicando la tensión por la intensidad, y se mide en voltamperios (VA).

Principio de Funcionamiento de los Transformadores

El funcionamiento de los transformadores se basa en el siguiente principio:

Al introducir una tensión de corriente alterna en el devanado primario del transformador, se origina un paso de corriente por dicha bobina. Este flujo de corriente alterna genera un campo magnético también alterno, que es conducido por el núcleo de hierro, el cual forma un circuito magnético cerrado. Este campo magnético variable en el tiempo atraviesa el interior de la bobina del devanado secundario, induciendo en él una tensión. Cuando el secundario está conectado a una carga (circuito cerrado), se produce un flujo de corriente en el devanado secundario.