Para qué sirve un transformador: características, principio de funcionamiento y aplicación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Para empezar, averigüemos para qué sirve un transformador y qué es. Esta es una máquina eléctrica diseñada para cambiar el voltaje. Son diferentes dependiendo del propósito. Hay transformadores de corriente, voltaje, emparejamiento, soldadura, potencia, medición. Todos tienen tareas diferentes, pero están inequívocamente unidos por el principio de acción. Todos los transformadores funcionan con corriente alterna. No existen tales dispositivos de CC. Todos tienen devanados primario y secundario.

¿Qué se llama devanado primario y qué se llama devanado secundario?

El primario es al que le llega el voltaje, y el secundario es al que se le quita. Supongamos que tenemos un transformador que convierte 220 V CA en 12 V. En este caso, el devanado primario es el que tiene 220 V. Pero los transformadores no solo pueden reducir, sino también aumentar el voltaje. Asi queAsí, conectando 12 V CA al secundario antes indicado, podemos quitarle al primario 220 V. Así, se cambian de lugar.

En algunos casos, puede haber varios devanados secundarios. Por ejemplo, en los televisores antiguos había dispositivos con un devanado primario y muchos secundarios, cuyo voltaje variaba de 3,3 a 90 V. En cualquier caso, el transformador sirve para convertir voltajes y corrientes a valores óptimos.

La ley de conservación de la energía

Debe entenderse que esta unidad no toma energía de la nada. Por ejemplo, tomemos un transformador con un voltaje primario de 220 V y una corriente de 5 A. Esto significa que su potencia es de 1100 vatios. Del devanado secundario a 22 V, podemos eliminar una corriente de no más de 50 A. Convirtiendo a vatios, obtenemos los mismos 1100 vatios. No quitaremos más potencia al devanado secundario. Si intenta hacer esto, el dispositivo simplemente fallará. Por lo tanto, queda claro para qué sirve el transformador. Para convertir voltaje AC a DC. A continuación, te contaremos más sobre cada tipo de estos dispositivos.

Transformadores de medida

Dichos dispositivos se utilizan para reducir los valores a aceptables para los dispositivos de medición. Se utilizan en instrumentación. También puede encontrar dichos dispositivos en tecnología de microprocesador. Allí funcionan como un sensor que envía señales de diferentes niveles al tablero, según el cual este último "toma una decisión" sobre el funcionamiento posterior.aparato.

Por lo general, son muy precisos y no están destinados al uso del consumidor. Ejemplos de para qué se utilizan los transformadores de instrumentos son los siguientes dispositivos para convertir corriente y voltaje. Intentaremos explicar su propósito con el mayor detalle posible.

Transformadores de corriente

¿Para qué sirven estos dispositivos? Están diseñados para reducir la cantidad de corriente a un equipo de medición aceptable. De hecho, son equipos intermedios entre los conductores, de los cuales es necesario tomar el valor del valor y el mecanismo de medición. Dichos transformadores se utilizan, como ya se mencionó, en instrumentos de medición, equipos de protección y automatización. Se conectan de esta manera: el devanado primario tiene varias vueltas y se conecta en serie con la carga, y el devanado secundario se conecta a la mínima resistencia posible del equipo de protección o de medida.

Por lo general, estos transformadores se suministran con el propio equipo, ya que pequeños cambios en la resistencia de carga afectarán la precisión de la medición y el equipo de protección no funcionará correctamente. La característica de diseño y el método de conexión de dichos dispositivos hacen que sea imposible alimentar al consumidor.

Transformadores de tensión

Este tipo de dispositivo no se utiliza para alimentar consumidores, pero es necesario para crear un aislamiento galvánico entre las partes de alto y bajo voltaje. El método de fabricación no es nada.diferente de los tipos de potencia de los dispositivos con el mismo nombre. Todavía hay devanados primarios y secundarios, la sección transversal del cable es bastante baja, lo que no permite su uso para alimentar a los consumidores.

Por ejemplo, toma un kilovoltímetro. El hecho es que es demasiado costoso construir un dispositivo que soporte alto voltaje. Por lo tanto, se instala un transformador de voltaje entre las sondas de medición, que toman el valor de las cantidades, y el dispositivo. Convierte valores altos a aceptables por el mecanismo de medición (aproximadamente 100 V). Esta medida le permite no realizar cambios en el mecanismo de medición. Hasta cierto punto, este esquema de conexión le permite proteger al electricista que toma las medidas.

También se utilizan para su instalación en diversos sistemas automatizados de control y protección. Ahora ya sabes para qué sirven los transformadores de tensión. Pasemos al siguiente tipo: dispositivos de soldadura del mismo nombre.

Transformadores de potencia

Estos son dispositivos más potentes que muchos de ustedes han visto. A continuación, describiremos en detalle para qué se utilizan los transformadores de potencia. Son necesarios para aumentar/disminuir el voltaje por inducción electromagnética al valor que el consumidor necesita. En el caso de estos dispositivos, la palabra “consumidor” se refiere a fábricas y edificios residenciales.

El ejemplo más llamativo son los aparatos que bajan 6 (10) kV a unos aceptables 380 V, que ya alimentan una sola fase en combinación con la línea medianuestras casas necesitan 220 V. Y un ejemplo de un transformador elevador de este tipo se puede encontrar en el microondas, donde una de las redes de 220 V hace que el magnetrón de 2 kV sea necesario para la operación. Las unidades de alta tensión (por encima de 1000 V) son casi siempre trifásicas, y se clasifican en unidades refrigeradas por aire o aceite, así como de modificación climática y de tensión del devanado primario.

Una característica de los transformadores trifásicos es que, dependiendo de la inclusión de los devanados (estrella-triángulo), puede cambiar el voltaje de operación en 1,73 veces. Supongamos que esta unidad, conectada por un delta de 6 kV, puede operar en una red de 10 kV, a menos, por supuesto, que el fabricante se haya ocupado de esta posibilidad desde el punto de vista del aislamiento. Hay transformadores, como se mencionó anteriormente, trifásicos y monofásicos. Los dispositivos están diseñados para trabajar con diferentes capacidades dependiendo de las necesidades del consumidor.

Los transformadores monofásicos, que antes se usaban como fuentes de alimentación, ahora se están reemplazando activamente por varios convertidores electrónicos, que tienen una mayor eficiencia, menos peso y dimensiones. Además, los dispositivos de potencia se pueden dividir según el tipo de ejecución del circuito magnético en varilla y armadura.

Un transformador con un circuito magnético central está diseñado de tal manera que 2 bobinas están instaladas en una parte en forma de U y un yugo está cerrado en la parte superior. La ventaja es que los elementos en realidad no se tocan entre sí.

En el circuito magnético blindado, la bobina se instala en la parte en forma de W. La sección en la que se ubican los conductores generalmente se enrolla primerocomo primario, y luego, a través de un separador resistente al calor, como secundario. La ventaja es la protección mecánica reforzada de los devanados.

También hay núcleos toroidales, pero están hechos de anillos de ferrita, ya que no es rentable construir una estructura de este tipo a partir de un circuito magnético laminado. Estas unidades se utilizan normalmente en electrónica y funcionan a altas frecuencias.

Transformadores de soldadura

¿Para qué sirven estos dispositivos? De hecho, son unidades independientes. Es decir, un transformador de soldadura no es un arnés que garantice el funcionamiento de ningún dispositivo, sino que en sí mismo es un dispositivo completo. El propósito de dicho dispositivo es reducir el voltaje de la red a un nivel relativamente bajo, aproximadamente 50-60 V, y proporcionar una gran corriente.

Con este voltaje, se abre un arco bastante corto, pero una corriente verdaderamente enorme le proporciona mucha potencia. Gracias al último parámetro, el metal se suelda o se corta.

Tales transformadores, por regla general, tienen ajuste de corriente. Esto es necesario para cambiar el diámetro y el tipo del electrodo de soldadura. Es cierto que los transformadores de soldadura para uso doméstico están siendo reemplazados cada vez más por inversores. Lo cual no es sorprendente, porque la eficiencia del convertidor de soldadura es menor. Disminuye fuertemente la tensión de red, consumiendo grandes corrientes en el devanado primario, tiene un gran peso, poca movilidad y se calienta bastante en comparación con los dispositivos de tipo inversor.

Ahora ya sabes cómo funciona un transformador de soldadura y para qué sirve.

Coordinador

Este tipo de transformador se utiliza en varios circuitos de etapas múltiples para igualar la resistencia entre las diferentes partes del circuito. Puedes encontrarlo en un amplificador de audio de válvulas. Por lo general, en tales dispositivos es un día libre.

Entonces, ¿para qué sirve el transformador de adaptación de carga? Por ejemplo, el voltaje de funcionamiento de las lámparas en el amplificador de frecuencia de audio es de 70-90 V, pero la corriente es escasa. Dicho voltaje no se puede aplicar a los altavoces, lo que significa que se reduce a un voltaje aceptable y, en consecuencia, la corriente aumenta.

El propósito de dicho transformador es reducir el voltaje o aumentarlo al valor requerido por un nodo particular del aparato.

Conclusión

Todos los dispositivos para convertir corriente y voltaje están unidos por el principio de funcionamiento. Parámetros clave a los que prestar atención al comprar: tensión primaria, devanado secundario, frecuencia, factor de potencia y, en consecuencia, potencia y corriente de salida.

En la vida cotidiana, esta unidad casi nunca se usa. Después de todo, el transformador de soldadura reemplazó al inversor, y sus análogos en las fuentes de alimentación ya reemplazaron a los convertidores de voltaje electrónicos. Esto se debe al hecho de que los dispositivos suelen tener, en comparación con los electrónicos, mucho peso, y tampoco son económicamente ventajosos debido al alto consumo de metales no ferrosos en la producción y costosas reparaciones. pronto se quedará enproducir solo subestaciones transformadoras, pero solo en aquellos lugares donde no será posible reemplazarlos con componentes electrónicos.

En este artículo, tratamos de explicar para qué sirven los transformadores y hablamos un poco sobre sus tipos principales.