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EFICIENCIA DIARIA DE UN TRANSFORMADOR El uso intensivo y extensivo de la energía eléctrica en corriente alterna, ha sido posible gracias al transformador eléctrico. Los factores económicos y ambientales asociados con la perdida de energía han despertado un renovado interés en los transformadores eficientes. Los transformadores eficientes con uso intensivo de cobre pueden ser una excelente decisión para la conservación de fuentes preciosas de energía, así como para la reducción de costos operacionales para la industria y la reducción de pérdidas en las redes de distribución de las concesionarias de energía eléctrica. Dependiendo de la aplicación del transformador con frecuencia se usa para operar durante 24 horas por día, aun cuando la carga no sea continúa en el período total de operación. En estas condiciones un transformador tiene dos conceptos de eficiencia, una global para condición de plena carga y otra para distintas cargas al día, es decir, la llamada eficiencia diaria. Esta eficiencia diaria se expresa como la relación de la energía de salida a la energía de entrada durante el período de 24 horas. Eficiencia de un transformador. Los transformadores son comparados y juzgados por su eficiencia. La eficiencia de un aparato esta’ definida por la ecuación:

Ecuación 1

Ecuación 2

Estas ecuaciones se aplican a los transformadores. Los circuitos equivalentes del transformador facilitan los cálculos de eficiencia. Existen tres tipos de pérdidas en los transformadores: 1. Pérdidas en el cobre (I2R). 2. Pérdidas por histéresis. 3. Pérdidas por corrientes parásitas.

Para calcular la eficiencia de un transformador en una carga dada, se adicionan las pérdidas de cada resistencia y se usa la ecuación 2. Sabiendo que la potencia de salida está dada por:

La eficiencia del transformador se puede expresar por:

Rendimiento de un transformador El rendimiento de un transformador es variable y depende varios factores: - Del valor de la potencia suministrada - De la forma del transformador y - De la calidad de los materiales con los que fue construido (núcleo y bobinados). El rendimiento, por ser un dato relativo (un dato de potencia medida depende del otro dato de potencia medido). Se expresa en porcentaje. Para determinar el rendimiento de un transformador, se alimenta el bobinado primario con el voltaje nominal, se coloca la carga nominal en el bobinado secundario y se miden la potencia de entrada Pa (potencia absorbida por el transformador) y la potencia de salida Pu (potencia útil). Estos valores medidos se reemplazan en la siguiente fórmula. Rendimiento (%) = (Pu x 100) / Pa Donde: - Pu = Potencia útil - Pa = Potencia absorbida.

Construcción de transformadores eficientes. Para construir transformadores eficientes se deben considerar los siguientes puntos: Diseño eficiente vía reducción de pérdidas fijas.  Reducción de la reluctancia del núcleo.  Reducción de las pérdidas en el campo magnético.

Diseño eficiente vía reducción de pérdidas variables.  Reducción de la resistencia de los devanados.  Selección de forma de los devanados (láminas, cables…)  Reducir la densidad de corriente  Transformadores con devanados de hojas de cobre o aluminio.

Conclusión •Los transformadores de alta eficiencia reducen sustancialmente el volumen de energía perdida. •Los transformadores eficientes operan en mejores condiciones de enfriamiento por lo que tienen vida útil mayor. •Las pérdidas de energía producidas por el flujo de la corriente eléctrica en bobinas transformadoras incluyen las pérdidas de calor de los materiales usados para los componentes. Seleccionar un material como el cobre puede reducir tales pérdidas. •El cobre es el material sustentable referido cuando se necesita alta conductividad eléctrica. Por ejemplo, el cobre conduce la electricidad 60% mejor que el aluminio, cinco veces mejor que el hierro, diez veces mejor que el acero y 18 veces mejor que el titanio. La plata es el único metal que tiene mayor conductividad eléctrica que el cobre (un 5% mejor), pero es mucho más cara y, por ello, no se considera para la mayoría de las aplicaciones eléctricas.