¿Qué es Transformador? – Definición y Significado

El transformador es un dispositivo que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro a través de un campo magnético y sin cambios en la frecuencia. El circuito eléctrico que recibe energía eléctrica de la fuente se llama devanado primario y otro circuito que entrega la energía eléctrica a la carga se llama devanado secundario.

Hay muchas otras definiciones de transformador. También se puede definir como un dispositivo que aumenta o reduce el voltaje con la correspondiente disminución y aumento de la corriente, respectivamente.

El transformador es un dispositivo de conversión de energía electromagnética, ya que la energía recibida por el primario se convierte primero en energía magnética y luego se reconvierte en energía eléctrica útil en el devanado secundario.

¿Qué es el transformador?

En la figura anterior, el devanado conectado al suministro principal es el devanado primario y el devanado conectado a la carga es el devanado secundario. El devanado primario toma corriente alterna del suministro principal para crear un campo magnético alterno en el núcleo del transformador. Este campo magnético se vincula con el devanado secundario y, según la ley de Faraday, se induce una fem. Cuando el secundario está conectado a la carga, una corriente comienza a fluir a través de la carga debido a la fem inducida en el devanado secundario. Este método de transferencia de energía se conoce como Acción Transformadora.

Por lo tanto, la energía eléctrica se transfiere del devanado primario al secundario sin que exista una interconexión eléctrica real entre los dos devanados. Esto se debe a su acoplamiento magnético. Este campo magnético de acoplamiento permite la transferencia de energía eléctrica en cualquier dirección, es decir, del circuito de alto voltaje al circuito de bajo voltaje o del circuito de bajo voltaje al circuito de alto voltaje.

Si el devanado secundario tiene más vueltas que el devanado primario, entonces el voltaje secundario es más alto que el voltaje primario y el transformador se llama transformador elevador.

Si el devanado primario tiene más vueltas que el devanado secundario, entonces el voltaje secundario es más bajo que el voltaje primario y, por lo tanto, este transformador se llama transformador reductor.

Cabe señalar que un transformador elevador también se puede utilizar como transformador reductor. En este caso, el secundario del transformador elevador se convierte en el primario del transformador reductor. Por lo tanto, un transformador solo puede denominarse transformador elevador o reductor cuando se pone en servicio. Por lo tanto, siempre es una buena idea referirse a un devanado de transformador como devanado de alto voltaje y devanado de bajo voltaje en lugar de devanado primario y secundario.

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¿Por qué el transformador se llama dispositivo estático?

En el transformador, la transferencia de energía eléctrica de un circuito a otro circuito se lleva a cabo sin el uso de ninguna parte móvil. Esta es la razón; se llama un dispositivo estático. Dado que no hay ninguna parte móvil en el transformador, tiene la mayor eficiencia posible de todas las máquinas eléctricas. La eficiencia del transformador es del orden del 99%.

Requisito del transformador:

El transformador juega un papel vital en todo el sistema de energía. Ya sea generación, transmisión o distribución de energía, se requiere un transformador. De hecho, el sistema de CA es tan popular solo por el transformador. Consideremos este aspecto y tratemos de darnos cuenta de la importancia y necesidad del transformador.

La energía eléctrica es generada por el alternador a 11 kV o 16,5 kV o 21,5 kV. Luego se requiere que esta potencia se transmita en el centro de carga. Para transmitir la potencia, se eleva a un nivel de voltaje más alto para minimizar las pérdidas de transmisión. Deje que la energía se genere a 16,5 kV y se transmita a través de la red de 220 kV. Para ello se utiliza un Transformador Elevador de 16,5 kV / 220 kV. Nuevamente, en el centro de carga, este voltaje se reduce a 33 kV utilizando un transformador reductor de 220/33 kV. Luego se utiliza un transformador reductor de 33 kV / 11 kV y finalmente un transformador reductor de 11 kV / 415 V para la distribución de energía eléctrica a los hogares.

Además, también se usa ampliamente en circuitos electrónicos como transformador de aislamiento. Por lo tanto, los transformadores se construyen en muchos tamaños diferentes. Para fines electrónicos y de control, el peso del transformador puede ser del orden de unos pocos gramos, mientras que para un circuito de alimentación de alto voltaje, puede pesar alrededor de cientos de toneladas.

Función del transformador:

Las tareas importantes realizadas por el transformador son las siguientes:

  • Para aumentar o disminuir el nivel de voltaje de un circuito a otro circuito. Para aumentar el nivel de voltaje, se usa un transformador elevador, mientras que para disminuir el nivel de voltaje, se usa un transformador reductor.
  • Un transformador es útil para hacer coincidir la fuente y la impedancia de carga para lograr la máxima transferencia de potencia.
  • El transformador también se usa para aislar un circuito a otro circuito. Estos transformadores se denominan transformador de aislamiento. En el transformador de aislamiento, el número de vueltas en el devanado primario y secundario es el mismo. Por tanto, no altera el nivel de tensión en los dos circuitos eléctricos sino que los aísla eléctricamente.

Clasificación del transformador:

El fabricante del transformador coloca una placa de identificación en el transformador, en la que se mencionan la salida nominal, la frecuencia, el voltaje, etc. Una clasificación típica de la placa de identificación de un transformador monofásico es la siguiente:

Salida nominal: 20 kVA

Tensión nominal: 3300 / 220 V

Frecuencia: 50 Hz

Aquí, el voltaje nominal de 3300/220 V significa que este transformador puede aumentar el voltaje de 220 V a 3300 V o reducir el voltaje de 3300 V a 220 V a una frecuencia constante de 50 Hz.

También debe tenerse en cuenta que la salida nominal se da en términos de potencia aparente (kVA) y no en kW (Potencia activa). Se le solicita que lea “¿Por qué el transformador está clasificado en kVA y no en kW?”

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