TRANSFORMADOR (Continuación) IV

TRANSFORMADOR DE ALIMENTACIÓN 

Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorpora un fusible térmico que corta su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que éste se queme, con la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles, no suelen ser reemplazables cuando se encuentran alojados en el interior de los devanados.

TRANSFORMADOR DE PULSOS

Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida (baja autoinducción) destinado a funcionar en régimen de pulsos. Su principal aplicación es transferir impulsos de mando sobre elementos de control de potencia como SCR, triacs, etc. logrando un aislamiento galvánico entre las etapas de mando y potencia.

TRANSFORMADOR DE LÍNEA O FLYBACK

Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal. Suelen ser pequeños y económicos. Además, suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc.). Además de poseer una respuesta en frecuencia más alta que muchos transformadores, tiene la característica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios.

TRANSFORMADOR DIFERENCIAL DE VARIACIÓN LINEAL

El transformador diferencial de variación lineal (LVDT según sus siglas en inglés) es un tipo de transformador eléctrico utilizado para medir desplazamientos lineales. El transformador posee tres bobinas dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado primario y las externas son los secundarios. Un centro ferromagnético de forma cilíndrica, sujeto al objeto cuya posición desea ser medida, se desliza con respecto al eje del tubo.

Los LVDT son usados para la realimentación de posición en servomecanismos y para la medición automática en herramientas y muchos otros usos industriales y científicos.

TRANSFORMADOR CON DIODO DIVIDIDO

Es un tipo de transformador de línea que incorpora el diodo rectificador para proporcionar la tensión continua de MAT directamente al tubo. Se llama diodo dividido porque está formado por varios diodos más pequeños repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo tan solo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo ni triplicador.

TRANSFORMADOR DE IMPEDANCIA

Este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y  lineas de transmisión  (tarjetas de red, teléfonos, etc.) y era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.

Si se coloca en el secundario una impedancia de valor Z, y llamamos n a la relación de transformación, como ${\displaystyle I_{s}=-I_{p}/n}$ y ${\displaystyle E_{s}=E_{p}\cdot n}$, la impedancia vista desde el primario será ${\displaystyle E_{p}/I_{p}=-E_{s}/n^{2}I_{s}=Z/n^{2}}$. Así, hemos conseguido transformar una impedancia de valor Z en otra de ${\displaystyle Z/n^{2}}$. Colocando el transformador al revés, lo que hacemos es elevar la impedancia en un factor ${\displaystyle n^{2}}$.

ESTABILIZADOR DE TENSIÓN 

Es un tipo especial de transformador en el que el núcleo se satura cuando la tensión en el primario excede su valor nominal. Entonces, las variaciones de tensión en el secundario quedan limitadas. Tenía una labor de protección de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha caído en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensión electrónicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energética.

TRABAJO EN CASA

1. Escribir en el cuaderno la parte teórica de los tipos de transformador que están en esta página.
2. Consultar los siguientes términos. 

• Autoinducción
• Los televisores con TRC (CRT)
• Servomecanismos
• Diodo rectificador

   3. Tiempo de presentación semana del 1 al 5 Junio se califica sobre 5 la siguiente semana sobre 4 y después sobre 3.

TRANSFORMADOR (III)

TRANSFORMADOR TRIFÁSICO

OBJETIVO:

Continuar con el estudio y clases de los transformadores eléctricos

DEFINICIÓN: 

Los transformadores trifásicos son muy importantes ya que están presentes en muchas partes del sistema eléctrico. Este tipo de transformadores se ocupa de la elevación y reducción de la tensión en diversas partes del sistema eléctrico: En generación cerca de los generadores para elevar la insuficiente tensión de estos, así como también en las líneas de transmisión y, por último, en distribución en donde se distribuye la energía eléctrica a voltajes menores hacia casas, comercios e industrias. Todos los transformadores desde el generador hasta la entrada a nuestros hogares o industrias son transformadores trifásicos.

Un transformador trifásico consta de tres fases desplazadas en 120 grados eléctricos, en sistemas equilibrados tienen igual magnitud. Una fase consiste en un polo positivo y negativo por el que circula una corriente alterna.

Se pueden hacer transformadores trifásicos de tres formas distintas:

1. Conectando tres transformadores monofásicos
2. Núcleo tipo acorazado
3. Transformador tipo núcleo.

CLASIFICACIÓN SEGÚN SUS APLICACIONES

Transformadores variables

También llamados "Variacs", toman una línea de tensión fija (en la entrada) y proveen de tensión de salida variable ajustable.

Transformador de aislamiento

Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentación o señal "flotante". Suele tener una relación 1:1 entre las tensiones del primario y secundario. En el que al estar los dos circuitos separados permite proteger contra contactos indirectos. Se utiliza principalmente como medida de protección, en equipos que trabajan directamente con la tensión de red y también para acoplar señales procedentes de sensores lejanos, en equipos de electromedicina y donde se necesitan tensiones flotantes.

Aplicaciones

Los transformadores de aislamiento se usan principalmente para proteger a las personas frente a choques eléctricos y como fuente de energía para equipos sensibles (computadores, equipos médicos, equipos de laboratorio, etcétera). Se usan para aislar la máquina o equipo del resto de la instalación eléctrica, para evitar pérdidas de potencia en el caso de fallo de aislamiento.

Como no hay trayectoria de retorno a la fuente (el devanado secundario del transformador), en el evento de un fallo, no habrá corriente de fallo y ningún dispositivo de protección cortará el suministro. Aparte de ser perjudicial para las personas tocar las partes conductoras, el primer fallo no causará peligro pero tampoco cortará la alimentación. Aparte de ser perjudicial para las personas tocando las partes conductivas, un primer fallo no causará peligro pero tampoco cortará la alimentación otra aplicación del transformador de aislamiento es crear un punto de estrella en las redes que no tienen tales puntos.

Tipos

Transformador de aislamiento monofásico.

El transformador de aislamiento monofásico lleva instalada una pantalla entre el bobinado primario secundario, que está conectada a un terminal aislado. Las escuadras de montajes están aisladas del núcleo del transformador. Los transformadores tienen una potencia nominal de 3,15… 10KVA, tienen sensores de temperatura incorporada, cuentan con un bajo nivel de ruido, poseen una gran capacidad de carga, marca VDE ENEC.

Transformador de aislamiento trifásico.

El transformador de aislamiento trifásico lleva instalada una pantalla entre el bobinado primario y secundario, que está conectada a un terminal aislado. Las escuadras de montaje están aisladas del núcleo del transformador. Los transformadores de aislamiento trifásico cuentan con potencia nominal 3,15… 10 KVA y sensores de temperatura incorporado.

Ventajas del transformador de aislamiento

• Los transformadores de aislamiento son esenciales en la protección contra los peligros de choques eléctricos.
• Estos equipos sirven para mantener una alta disponibilidad de suministro eléctrico.
• La corriente de pérdida en esta clase de transformadores es más baja.
• Pueden tener varias capas de aislamiento reforzado que da una mayor seguridad.

TRABAJO EN CASA:

1. Escribir en el cuaderno la teoría y hacerla llegar al profesor en formato pdf
2. Ponerse al dia con todos los trabajos realizados hasta hora 
3. plazo de entrega Mayo 25 al 29 Después de esta fecha se calificará sobre 4 y dos semanas despues sobre 3

RELACIÓN DE TRANSFORMADOR

EL TRANSFORMADOR (II)

Objetivo: Continuar con el estudio del transformador en cuanto a sus Leyes y relación.  

LEYES BÁSICAS DEL TRANSFORMADOR

Los voltajes de las bobinas son directamente proporcionales al número de vueltas de la bobina:

${\displaystyle {\frac {Vs}{Vp}}={\frac {Ns}{Np}}}$

Los voltajes son inversamente proporcionales a las intensidades de las corrientes eléctricas:

${\displaystyle {\frac {Vs}{Vp}}={\frac {Ip}{Is}}}$

Las intensidades de las corrientes son inversamente proporcionales al número de vueltas de alambre:

${\displaystyle {\frac {Ns}{Np}}={\frac {Ip}{Is}}}$

RELACIÓN DE TRANSFORMADOR

Existe una relación directa entre el voltaje del bobinado primario y secundario de un transformador, este depende siempre del número de vueltas de alambre que tengan las dos o más bobinas del transformador.

              Donde "a" = es la relación de transformación, es igual al número de vueltas del primario sobre el número de vueltas del secundario.

   

Ejemplo:

Sí un transformador posee una bobina primaria de 220 y un secundario de 440 vueltas, ¿cuál es la relación del transformador? Si en el primario se le conecta un voltaje de 110 voltios cuál sería el voltaje en el secundario? 

Procedemos a encontrar la relación de transformado: 

a= Np/Ns 

a= 220/440 =1/2 = 0.5 

Cuando tenemos en el primario 110 voltios procedemos a:

  

a= Vp / Vs =     Vs = Vp / a,  Vs = 110 Voltios / 0.5 = 220 voltios. 

El transformador es elevador

Ejercicios para realizar en casa

1. Si un transformador posee una bobina primaria de 880 y un secundario de 440 vueltas, ¿cuál es la relación del transformador cuando se conecta a un voltaje de 220 Voltios en el primario ? ¿y cuál sería el voltaje del secundario?

1. Sea un transformador monofásico ideal, el bobinado primario tiene 35 espiras y el secundario 78 espiras. ¿Qué relación de transformación tiene el transformador? ¿Es un transformador elevador o reductor? ¿Si le aplicamos 230 Voltios de corriente alterna al primario, qué tensión aparece en el secundario? ¿Y si el secundario está consumiendo 0,75 Amperios, qué corriente circula por el primario? 
2. Queremos transformar los 230 Voltios de una instalación moderna en 127 Voltios para un receptor antiguo, para ello utilizamos un transformador reductor doméstico. ¿Qué relación de transformación habremos de utilizar? ¿Qué corriente consumirá el primario del transformador si el receptor consume 2 Amperios?
3. Presentar los tres ejercicios resueltos y el cuaderno con el tema.
4. Tiempo de presentación de la semana 18 al 23 mayo, después de esto se califica sobre 4 y después de dos semanas sobre 3

 

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OBJETIVOS:

• Interiorizar el principio y funcionamiento del transformador.
• Identificar las partes que componen a un transformador. 
• Analizar la relacion de la  ecuación, para encontrar los voltajes, intensidades de corriente y numero de vueltas o espiras en un transformador 

EL TRANSFORMADOR

DEFINICIÓN: Un transformador eléctrico es una máquina estática de corriente alterna que permite variar (aumentar o disminuir) alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.

Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada (Bobinado primario) en magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.

El núcleo de los transformadores está formado por láminas delgadas (chapas) de acero al silicio aisladas entre ellas. Están compuestos por dos partes principales: las columnas, que es la parte donde se montan los devanados, y las culatas, que es la parte donde se realiza la unión entre las columnas. El núcleo se utiliza para conducir el flujo magnético, ya que es un gran conductor.

Por su parte el devanado es un hilo de cobre enrollado a través del núcleo en uno de sus extremos y recubierto por una capa aislante, que suele ser barniz. Está compuesto por dos bobinas, la primaria y la secundaria. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el devanado primario y el secundario indicará la relación de transformación. El nombre de primario y secundario es algo simbólico: por definición allá donde apliquemos la tensión de entrada será el primario y donde obtengamos la tensión de salida será el secundario.

FUNCIONAMIENTO

Los transformadores se basan en la inducción electromagnética. Al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario, es decir una tensión, se origina un flujo magnético en el núcleo de hierro. Este flujo viajará desde el devanado primario hasta el secundario. Con su movimiento originará una fuerza electromagnética en el devanado secundario.

Según la Ley de Lenz, la corriente debe ser alterna para que se produzca esta variación de flujo. El transformador no puede utilizarse con corriente continua.

La relación de transformación del transformador la definimos con la siguiente ecuación:

Np / Ns = Vp / Vs = Is / Ip = rt

 (Np) es el número de vueltas del devanado del primario.

(Ns) el número de vueltas del secundario.

(Vp) la tensión aplicada en el primario.

(Vs) la obtenida en el secundario,

(Is) la intensidad que llega al primario.

(Ip) la generada por el secundario.

(rt) la relación de transformación.

Esto quiere decir que para encontrar uno de los parámetros dados debemos conocer los otros tres parámetros, de esta manera queda la ecuación de la siguiente manera

Vs     Vp. Ns / Np

TRABAJO PARA LA CASA

1. Escribir en el cuaderno la teoría sobre el transformador
2. Consultar que es un transformador eléctrico elevador.
3. Que son transformadores eléctricos reductores,