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“AÑO DEL DIALOGO Y RECONCILIACIÓN NACIONAL” Facultad de Geología, Geofísica y Minas Escuela Profesional de Ingeniería de Minas

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE ALTERNA Asignatura: Ingeniería Eléctrica Aplicada Alumno: Diaz Quispe Miriam Lucila CUI: 20173288

Arequipa – 2018

INDICE

I. Introducción .................................................................................................................. 1 II. Objetivos ....................................................................................................................... 2 1. Objetivos Generales .........................................Error! Bookmark not defined. 2. Objetivos Específicos.......................................Error! Bookmark not defined. III. Marco Teorico. .............................................................................................................. 3 1. Definición de un Transformador de Corriente .................................................... 3 2. Transformado en Corriente Contínua y Corriente Alterna ................................. 3 2.1. Circuitos Equivalentes ......................................................................... 4 2.2. Clasificacióne de Transformadores según en número de fases ........... 5 2.2.1. Transformadores Monofásicos.............................................. 5 2.2.1. Transformadores Trifásicos .................................................. 6 2.2.1. Transformadores Exafásicos ................................................. 6 3. Partes de un Transformador ................................................................................ 6 3.1. Núcleo .................................................................................................. 6 2.2.1. Transformadores con núcleo en columnas ............................ 6 2.2.1. Transformadores con núcleo acorazado o envolvente .......... 7 2.2.1. Transformadores con núcleo Toroidal .................................. 7 2.2.1. Transformadores con núcleo de grano orientado .................. 7 2.2.1. Transformadores con núcleo de aire ..................................... 7 2.2.1. Autotransformador ................................................................ 7 3.2. Bobinas ................................................................................................ 7 3.2.1. Transformadores Reductores ................................................ 8 3.2.1. Transformadores Elevadores ................................................ 8 3.2.1. Transformadores Aislantes ................................................... 8 3.2.1. Transformadores Variables ................................................... 9 3.3. Aislamiento .......................................................................................... 9 3.3.1. Aislamiento entre arrollamiento y núcleo ........................... 10 3.3.2. Aislamiento entre distintos arrollamientos ......................... 10 3.3.3. Aislamiento entre espiras no consecutivas de un mismo arrollamiento ................................................................................. 10 3.3.4. Aislamiento entre espiras consecutivas de un mismo arrollamiento ....................................................................................................... 10 3.4. Cambiador de Tomas ......................................................................... 10 3.5. Relé de Sobrepresión ......................................................................... 11 3.6. Depósito de Expansión ...................................................................... 12 3.7. Relé de Buchholz ............................................................................... 12 3.8. Tablero de Control ............................................................................. 13 4. Fórmulas de Conversión de nergía en un Transformador ................................. 14 5. Características de un Transformador ................................................................ 15 6. Funcionamiento de un Transformador .............................................................. 17 6.1. Funcionamiento.................................................................................. 17 6.2. Clasificación de Transformadores según el funcionamiento ............. 18 6.2.1. Transformadores Ideal ........................................................ 18

ii

6.2.2. Transformadores Real ......................................................... 19 IV. Trabajo Proyecto ......................................................................................................... 21 1. Transformador de Pulsos ................................................................................ 21 2. Transformador de Línea o Flyback ................................................................. 21 3. Transformador con diodo Dividido ............................................................... 22 4. Transformador de Impedancia ........................................................................ 22 5. Transformador de Potencia ............................................................................. 23 6. Transformador de Distribución ....................................................................... 24 7. Transformador Electrónico ............................................................................. 24 8. Transformador de Frecuencia Variable .......................................................... 25 9. Transformador de Medida............................................................................... 25 10. Transformador de Tensión .............................................................................. 25 11. Transformador Piezoelectrónico ..................................................................... 26 12. Balun ............................................................................................................... 27 13. Transformador Híbrido o Bobina híbrida ....................................................... 27 14. Transformador Seco Encapsulado en Resina Epoxi ....................................... 28 15. Transformador Hermético de llenado Integral ................................................ 28 16. Transformadores Rurales ................................................................................ 29 17. Transformadores Subterráneos ....................................................................... 30 18. Transformadores Autoprotegidos ................................................................... 30 V. Conclusiones y Recomendaciones ............................................................................. 31 VI. Bibliografía ................................................................................................................ 32 VII. Anexos ....................................................................................................................... 33

iii

1 I.

Introducción La electricidad es un tipo de energía transmitida por el movimiento de electrones a través de un material conductor que permite el flujo de electrones en su interior. 

Cuando por una bobina de hilo conductor circula una corriente eléctrica, se comporta como si fuera un imán.



Este efecto se produce tanto en corriente continua como en corriente alterna.



Se produce un campo magnético que será constante en el caso de la corriente continua y fluctuante en caso de alterna.



Ejercerá su influencia sobre todos los objetos situados en su proximidad sin importar o no si está en contacto con la bobina.



Al arrollar otra bobina sobre el mismo núcleo, estará atravesada por el campo producido por la primera bobina, primario.



Si el campo producido es constante, no se obtendrá ningún efecto útil sobre la segunda bobina a la que llamaremos secundario.



Sin embargo, si el campo es variable, tal como se obtendría aplicando una corriente alterna en el primario, se inducirá en el secundario una corriente también variable.

2 II.

Objetivos

1. Objetivos Generales Informar los criterios básicos para contribuir con el aprendizaje sobre Transformadores en Corriente Continua y Corriente Alterna.

2. Objetivos Específicos 

Identificar el proceso de un Transformador de corriente.



Indicar las aplicaciones en nuestra vida cotidiana de los Transformadores, resaltando su clasificación.



Analizar la clasificación de los Transformadores



Estudiar cada una de las partes de un transformador.



Diferenciar los tipos de transformadores.



Examinar el circuito equivalente de un transformador.



Entender sobre el caso de Transformadores en Corriente Continua.



Las diferentes conexiones de los transformadores trifásicos.



Estudiar el funcionamiento de un Transformador.

3 III.

Marco Teórico

1. DEFINICIÓN DE UN TRANSFORMADOR DE CORRIENTE Se denomina transformador a un dispositivo electromagnético (eléctrico y magnético) que permite aumentar o disminuir el voltaje y la intensidad de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida).

Figura 1. Transformador de Corriente

2. TRANSFORMADORES EN CORRIENTE CONTÍNUA Y CORRIENTE ALTERNA No hay transformadores de corriente continua, solo hay de corriente alterna. Como la mejor forma de transportar la corriente eléctrica es en alta tensión, pero después hay que disminuirla hasta 220V al llegar a las viviendas, solo es posible transportar la corriente en C.A. ya que existen transformadores. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la

4 inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce. Este conjunto de vueltas se denominan: Bobina primaria o "primario" a aquella que recibe el voltaje de entrada y Bobina secundaria o Secundario" a aquella que entrega el voltaje transformado.

Figura 2. Representación Esquemática del Transformador

2.1. Circuito Equivalentes El devanado secundario de un transformador es equivalente a un generador ideal de corriente alterna en serie con una resistencia ohmica pura R, en serie con una reactancia XL, y a su vez en serie con la carga exterior Z, que se le conecte.

Figura 3. Circuito Equivalente de un Transformador

5 Como en cualquier generador real, la tensión en el secundario va disminuyendo según aumenta la carga que se conecte, debido a la impedancia interna que tiene el transformador. Esto indica que la tensión en vacío en el secundario del transformador siempre es algo superior a la tensión en carga del mismo.

Figura 4. Tensión de salida en un transformador de carga

2.2. Clasificación de Transformadores según el número de fases 2.2.1.

Transformadores

Monofásicos:

Los

transformadores

monofásicos, tanto de columnas como acorazados, se usan en distribución de energía eléctrica, por ejemplo para reducir, en líneas de MT de 13,2 kV a BT, 220V. Se los suele encontrar, de pequeña potencia en soportes de líneas eléctricas rurales. También se los encuentra, en potencias altas, para constituir bancos trifásicos, con tres de ellos, en sistemas de distribución Ejemplos: 10 kVA; 13200/220 V.

6 2.2.2.

Transformadores Trifásicos: El trifásico de columnas es el

más usado. Se lo encuentra desde pequeñas potencias (10 kVA) hasta muy grandes (150 MVA). Como elevadores de tensión en las centrales, reductores en las subestaciones, de distribución en ciudades, barrios, fábricas, etc. 2.2.3.

Transformadores Exafásicos: El exafásico (6 fases en el

secundario) se diferencia, constructivamente, del trifásico, en que tiene una derivación a la mitad de los devanados secundarios, y luego por supuesto, en la conexión entre ellos. Se lo usa para la rectificación industrial y en tracción eléctrica.

3. PARTES DE UN TRANSFORMADOR

3.1. Núcleo: El núcleo de un transformador es la zona por la que circula el campo magnético entre los devanados primario y secundario. Dependiendo de la finalidad del transformador, puede tener varias formas y estar constituido por diferentes materiales.

Clasificación de Transformadores según el material del núcleo: 3.1.1.

Transformadores con núcleo en columnas: Como su nombre

lo indica, trata de un transformador de columna que incluye de manera repartida dos bobinados entre dos columnas del circuito

7 magnético, donde este circuito en la culata inferior y superior se cierra. 3.1.2.

Transformadores con núcleo acorazado o envolvente: Este

modelo posee un núcleo hecho a base de ferrita, que se encarga de cubrir el bobinado. De esta manera, los flujos no se dispersan. 3.1.3.

Transformadores con núcleo toroidal: Tiene un anillo con

compuestos de ferrita, donde se concentra el flujo magnético, teniendo flujos de dispersión bajos y bajas pérdidas de tensión. 3.1.4.

Transformadores con núcleo de grano orientado: Este

modelo, que es uno de los más caros del mercado, en cambio, contiene un núcleo que se fabrica en base a grano de hierro. Esto no hace más que disminuir las pérdidas. 3.1.5.

Transformadores con núcleo de aire: Modelos de este tipo

cuentan con bobinados que se ubican sobre un carrete que carece de núcleo. 3.1.6.

Autotransformador: Este modelo cuenta con un devanado en

torno al núcleo. Se trata de uno de los modelos de menor peso y más económicos dentro del mercado y se lo usa para convertir de 110V a 220V, así como también, de 220V a 110V.

3.2. Bobinas: Las bobinas son generalmente de cobre enrollado en el núcleo. Según el número de espiras (vueltas) alrededor de una pierna

8 inducirá un voltaje mayor. Se juega entonces con el número de vueltas en el primario versus las del secundario. En un transformador trifásico el número de vueltas del primario y secundario debería ser igual para todas las fases. El devanado primario y secundario se suelen arrollar uno dentro del otro. La razón es reducir al máximo la inductancia de dispersión y aprovechar al máximo el núcleo magnético disponible. Entre los arrollamientos es necesario una capa aislante, puesto que ambos funcionan a tensiones diferentes. Para evitar tener espesores de capa aislante demasiado gruesos, lo más habitual es encontrar el devanado de baja tensión arrollado sobre el núcleo y el devanado de alta tensión arrollado sobre el devanado de baja tensión.

Clasificación de Transformadores según la relación entre el número de vueltas en los devanados 3.2.1.

Transformadores reductores: Están conectados de manera

que el voltaje entregado es menor que el suministrado, ya que el devanado secundario tiene menos vueltas que el primario.

Figura 5. Transformador Reductor

9 3.2.2.

Transformadores elevadores: Están conectados de manera

que el voltaje entregado es mayor que el voltaje suministrado, ya que el devanado secundario tiene más vueltas que el primario.

Figura 6. Transformador Elevador 3.2.3.

Transformadores aislantes: Los dos devanados tienen

aproximadamente el mismo número de vueltas, aunque a menudo hay una ligera diferencia a fin de compensar las pérdidas; de lo contrario, en lugar de ser el mismo, el voltaje de salida sería un poco menor que el voltaje de entrada. Están destinados a transformar de un voltaje al mismo voltaje. 3.2.4.

Transformadores variables: El devanado primario y

secundario tienen un número ajustable de vueltas que se pueden seleccionar sin reconectar el transformador.

3.3. Aislamiento: Debido a que las diferentes partes eléctricas de un transformador se encuentran a distintas tensiones, es necesario aislarlas entre sí para evitar la aparición de arcos eléctricos y consecuente

10 degradación de los componentes. Existen varios tipos de aislamiento en un mismo transformador. 3.3.1.

Aislamiento

entre

arrollamiento

y

núcleo.

En

transformadores de alta tensión suele ser una lámina de papel impregnada en aceite mineral. 3.3.2.

Aislamiento

entre

distintos

arrollamientos.

En

transformadores de alta tensión suele ser una lámina de papel impregnada en aceite mineral. 3.3.3.

Aislamiento entre espiras no consecutivas de un mismo

arrollamiento. Dos espiras diferentes de un transformador tienen distintos niveles de tensión y deben ser aisladas. En transformadores de alta tensión puede ser una lámina de papel impregnada en aceite mineral o una capa de laca sobre el cobre. 3.3.4.

Aislamiento entre espiras consecutivas de un mismo

arrollamiento. Incluso dos espiras consecutivas tienen distintos niveles de tensión y deben ser aisladas entre sí. Una fina capa de laca sobre el cobre suele hacer esta función.

3.4. Cambiador de tomas: El cambiador de tomas o derivaciones es un dispositivo electromecánico que puede ser accionado manualmente para cambiar la relación de transformación en un transformador. Típicamente, son cinco pasos o tomas: uno de ellos es neutral

11 (representa la relación de transformación nominal) y los otros alteran la relación de transformación en más o menos el 2,5 % y más o menos el 5 % respectivamente. Esto ayuda, por ejemplo, a corregir la tensión en el secundario si esta cae demasiado en alguna barra del sistema.

Figura 7. Cambiador de tomas

3.5. Relé de sobrepresión: Es un dispositivo mecánico que nivela el aumento de presión del transformador que pueden hacerlo explotar. Sin embargo, existen varios equipos que explotan a pesar de tener este dispositivo. Existen el relé de presión súbita para presiones transitorias y el relé de sobrepresión para presiones más permanentes.

Figura 8. Relé de sobrepresión

12 3.6. Depósito de expansión: En transformadores de un cierto tamaño y de refrigeración primaria en baño de aceite, se utiliza un depósito de expansión para absorber el aumento de volumen producido por el calentamiento del refrigerante.

Figura 9. Depósito de Expansión

3.7. Relé de Buchholz: En transformadores de gran tamaño y refrigeración en baño de aceite, se utiliza un relé de Buchholz para detectar fallos del dieléctrico (material aislante entre los arrollamientos). Este tipo de fallos generan un arco eléctrico en el interior del transformador que descomponen el aceite. Producto de dicha descomposición química, se generan gases que se acumulan en el relé de Buchholz, provocando el descenso del nivel de aceite. Un interruptor conectado al nivel de aceite dispara las protecciones y alarmas pertinentes.

13

Figura 10. Relé de Buchholz

3.8. Tablero de control: Contiene las conexiones eléctricas para el control, relés de protección eléctrica, señales de control de válvulas de sobrepresión hacia dispositivos de protección.

Figura 11. Tabla de control

14 4. FÓRMULAS

DE

CONVERSIÓN

DE

ENERGÍA

EN

UN

TRANSFORMADOR La razón de la transformación del voltaje entre el bobinado "Primario" y el "Secundario" depende del número de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de voltaje. 𝐸𝑝 𝑁𝑝 = 𝐸𝑠 𝑁𝑠 Donde: 𝐸𝑝 : Fuerza electromotriz inductora 𝐸𝑠 : Fuerza electromotriz inducida 𝑁𝑝 : Número de espiras del devanado primario 𝑁𝑠 : Número de espiras del devanado secundario Un transformador es esencialmente dos solenoides o inductancias sobre un mismo núcleo, por consiguiente existirá un desfase entre la tensión y la corriente que atraviesa ambos devanados. Las potencias de entrada y salida son: 𝑃 = 𝐸 × 𝐼 × cos 𝜑 Donde: 𝐼: Intensidad de corriente (Amperios) 𝐸: Voltaje (voltios) 𝑃: Potencia (Watts) 𝜑: Ángulo de desfase (Radianes)

15 5. CARACTERÍSTICAS DE UN TRANSFORMADOR



Teniendo en cuenta todo lo anterior, se construyen los núcleos del tamaño más apropiado, mediante un conjunto de chapas apiladas, sujetas posteriormente con tornillos.



El formato normal es el denominado E-I compuesto por chapas con estas formas. Otro formato el T&U



El carrete conteniendo el bobinado se suele acoplar siempre a la rama central de la E. o El hilo conductor está aislado con una capa de esmalte. o La potencia del transformador depende de la sección del hilo y el tamaño del núcleo.



Para los cálculos de circuitos o líneas con transformadores, se utiliza un circuito equivalente que represente el comportamiento del transformador real. Para la mayoría de los casos, es suficiente con que dicho circuito equivalente represente el transformador en régimen permanente. Para el análisis de transitorios el circuito equivalente en régimen permanente no es suficiente y, por lo tanto, es necesario realizar ensayos adicionales que lleven a un circuito equivalente más complejo.

16

Figura 12. Circuito equivalente de un transformador en régimen permanente 

Los ensayos más comunes son: o Ensayo de vacío: El ensayo de vacío permite determinar la impedancia de vacío o impedancia de excitación del transformador y la relación de transformación. La impedancia de vacío representa tanto la inductancia de magnetización del núcleo como las pérdidas en el hierro. Ambas se suelen considerar independientes del nivel de carga del transformador. o Ensayo de cortocircuito: El ensayo de cortocircuito permite determinar la impedancia de cortocircuito o impedancia en serie del transformador. La impedancia de cortocircuito representa las pérdidas en el cobre de los devanados, así como la inductancia de dispersión y otras inductancias parásitas. Dependen del nivel de carga del transformador.

17 o Ensayo de aislamiento: Se utiliza un megóhmetro o megger para medir la resistencia eléctrica entre dos partes aisladas del transformador. Sirve para medir el estado del dieléctrico o aislante entre fases o entre una fase y el chasis del transformador. La medida suele dar valores en el orden de los megaohmios, valor que se ve reducido si el aislante está deteriorado.

6. FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR 6.1. Funcionamiento a. Transformar una tensión alterna en otra tensión alterna de diferente magnitud. Siendo reversible. b. El bobinado primario se conecta directamente a la red eléctrica. c. Se crea un campo electromagnético que circula por el núcleo y que llega hasta el bobinado secundario. d. En todo este proceso se mantiene constante a frecuencia original de la red, 50 Hz, al igual que cualquier variación de la tensión en el primario se reflejarán proporcionalmente en el secundario. e. Sus tres parámetros son su tensión de secundario, su potencia nominal y su factor de regulación.

18 Un transformador de 15V y 20VA tiene una tensión de 15 voltios eficaces en los terminales del secundario cuando está suministrado 20W, y si se retira la carga, la tensión des secundario aumentará hasta un valor especificado por el factor de regulación.

Figura 13. Circuito equivalente de un transformador de 15V y 20VA

En consecuencia, la salida de un transformador de 15 voltios con un factor de regulación del 10% aumentará 16,5 V cuando no tenga la carga nominal conectada al secundario.

6.2. Clasificación de Transformadores según el funcionamiento 6.2.1.

Transformador Ideal: Se considera un transformador ideal

aquel en el que no hay pérdidas de ningún tipo. En la práctica no es realizable, pero es útil para comprender el funcionamiento de los transformadores reales. En un transformador ideal, debido a la inducción electromagnética, las tensiones en los devanados son proporcionales a la variación del flujo magnético que las atraviesa

19 y al número de espiras del devanado. Puesto que el acoplamiento magnético de los devanados se considera perfecto, se deduce que la relación entre las tensiones es inversamente proporcional a la relación entre el número de espiras de los devanados. 𝑚=

𝐸𝑝 𝑁𝑝 = 𝐸𝑠 𝑁𝑠

Donde: 𝐸𝑝 : Fuerza electromotriz inductora 𝐸𝑠 : Fuerza electromotriz inducida 𝑁𝑝 : Número de espiras del devanado primario 𝑁𝑠 : Número de espiras del devanado secundario 𝑚: Relación de tensiones entre el primario y el secundario. También se puede expresar en función del número de espiras de los devanados.

6.2.2.

Transformador Real: En la práctica, un transformador ideal

no es físicamente realizable. Los transformadores reales se diferencian de los ideales en los siguientes aspectos: 

Los arrollamientos o devanados tienen resistencia eléctrica y capacidades parásitas.



En el interior del núcleo hay corrientes parásitas o corrientes de Foucault.

20 

El ciclo de magnetización y desmagnetización del núcleo consume energía debido a la histéresis magnética.



El acoplamiento magnético de los devanados no es perfecto, que se traduce en una inductancia o flujo de dispersión.



La permeabilidad magnética del núcleo depende de la frecuencia.



La saturación magnética del núcleo provoca que la inductividad de los devanados no sea constante.



El núcleo varía ligeramente su geometría debido a la magnetostricción.

21 IV.

Trabajo Proyecto Entre las mucha aplicaciones de los transformadores se encuentra utilizarlos como: Soldadores eléctricos, relevadores ó relés; calentadores; formando parte de eliminadores de baterías y su aplicación original, elevadores de tensión para transmitir energía eléctrica a grandes distancias a costo bajo. Según sus aplicaciones los Transformadores se clasifican en:

1. TRANSFORMADOR DE PULSOS: Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida (baja autoinducción) destinado a funcionar en régimen de pulsos. Y además una muy versátil utilidad en cuanto al control de tensión 220.

Figura 14. Transformador de Pulsos

2. 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. Además suele proporcionar otras tensiones para el tubo (Foco,

22 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

Figura 15. Transformador de Línea o Flyback

3. 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 sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo ni triplicado.

4. TRANSFORMADOR DE IMPEDANCIA: Este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y líneas de transmisión (tarjetas de red,

23 teléfonos, etc) y era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.

Figura 16. Transformador de Impedancia

5. TRANSFORMADOR DE POTENCIA: Se utilizan para substransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes usuarios.

Figura 17. Transformador de Potencia

24 6. TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN: Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos.

Figura 18. Transformador de Distribución

7. TRANSFORMADOR ELECTRÓNICO: Está compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta al transformador, de esta manera reduce drásticamente su tamaño. También pueden formar parte en circuitos más complejos que mantienen la tensión de salida en un valor prefijado sin importar la variación en la entrada, llamados fuente.

Figura 19. Transformador Electrónico

25 8. TRANSFORMADOR DE FRECUENCIA VARIABLE: Son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrónicos para comunicaciones, medidas y control.

Figura 20. Transformador de Frecuencia Variable

9. TRANSFORMADOR DE MEDIDA: Entre los transformadores con fines especiales, los más importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y relés protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente. Los transformadores de medida aíslan los circuitos de medida o de relés, permitiendo una mayor normalización en la construcción de contadores, instrumentos y relés.

10. TRANSFORMADOR DE TENSIÓN: Es un tipo especial de transformador en el que el núcleo se satura cuando la tensión en el primario excede su valor

26 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.

Figura 21. Transformador de Tensión

11. TRANSFORMADOR PIEZOELÉCTRICO: Para ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadores que no están basados en el flujo magnético para transportar la energía entre el primario y el secundario, sino que se emplean vibraciones mecánicas en un cristal piezoeléctrico. Tienen la ventaja de ser muy planos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunos convertidores de tensión para alimentar las lámparas fluorescentes de los monitores de led y TFT usados en computación y en televisión.

27 12. BALUN: Es muy utilizado como balun para transformar líneas equilibradas en no equilibradas y viceversa. La línea se equilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador.

Figura 22. Balun

13. TRANSFORMADOR HÍBRIDO O BOBINA HÍBRIDA: Es un transformador que funciona como una híbrida. De aplicación en los teléfonos, tarjetas de red, etc.

Figura 23. Transformador Híbrido o Bobina Híbrida

28 14. TRANSFORMADOR SECO ENCAPSULADO EN RESINAS EPOXI: Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

Figura 24. Transformador Seco Encapsulado en Resinas Epoxi

15. TRANSFORMADOR HERMÉTICOS DE LLENADO INTEGRAL: Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

29

Figura 25. Transformador Herméticos de Llenado Integral

16. TRANSFORMADOR RURALES: Están diseñados para instalación monoposte en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV. En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos.

Figura 26. Transformador Rural

30 17. TRANSFORMADOR SUBTERRÁNEOS: Transformador de construcción adecuada para ser instalado en cámaras, en cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersión de cualquier naturaleza.

Figura 27. Transformador Subterráneo

18. TRANSFORMADOR AUTOPROTEGIDOS: El transformador incorpora componentes para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto posee fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión, montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión.

Figura 25. Transformador Monofásico Autoprotegido

31 V.

Conclusiones y Recomendaciones



A partir de esta pequeñas aplicaciones iniciales, la industria eléctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta industria el transformador.



El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere la energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes.



Un transformador elevador recibe la potencia eléctrica a un valor de voltaje y la entrega a un valor más elevado, en tanto que un transformador reductor recibe la potencia a un valor alto de voltaje y la entrega a un valor bajo.

32 VI.

Bibliografía



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

https://www.tipos.co/tipos-de-transformadores/

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

https://ddtorres.webs.ull.es/Docencia/Intalaciones/Electrifica/Tema%2 03.htm

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http://roble.pntic.mec.es/jlop0164/archivos/transformador.pdf

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http://www.academico.cecyt7.ipn.mx/FisicaIV/unidad1/transformador. htm

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http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-yaccesorios

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http://patricioconcha.ubb.cl/transformadores/gral_tipos_y_aplicacioes. htm



http://www.ingmecafenix.com/electricidad-industrial/tipos-detransformadores/



http://www.nogalarelectrico.com/blog/articles/tipos-detransformadores-electricos

33 VII.

.

Anexos