Tipo de Transformadores

Transformadores de MedidaHay dos transformadores especiales que se usan con los sistemas de potencia para mediciones. Uno es el transformador de potencia y el otro, es el de corriente

Transformador De PotenciaEs un transformador devanado especialmente, con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensin. Tiene una potencia nominal muy baja y su nico objetivo es suministrar una muestra del voltaje del sistema de potencia, para que se mida con los instrumentos incorporados. Puesto que el objetivo principal es el muestreo del voltaje, deber ser particularmente preciso como para no distorsionar los valores verdaderos. Se pueden conseguir transformadores potenciales de varios niveles de precisin, dependiendo de que tan precisa deban ser sus lecturas, para cada aplicacin especial.

Transformador De CorrienteLos transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la lnea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control.Los valores nominales de los transformadores de corriente se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones tpicas de un transformador de corriente podran ser 600 / 5, 800 / 5, 1000 / 5. Los valores nominales de los transformadores de corriente son de 5 A y 1 A.El primario de estos transformadores se conecta en serie con la carga, y la carga de este transformador esta constituida solamente por la impedancia del circuito que se conecta a l.

Tipos De Construccin:Los tipos de transformadores de corriente son: Tipo primario devanado: Consta de dos devanados primarios y secundarios totalmente aislados y montados permanentemente sobre el circuito magntico. Tipo barra: Es similar al tipo primario devanado, excepto en que el primario es un solo conductor recto de tipo barra. Tipo toroidal(ventana): Tiene un devanado secundario totalmente aislado y montado permanentemente sobre el circuito magntico y una ventana a travs de la cual puede hacerse pasar un conductor que proporciona el devanado primario. Tipo para bornes: Es un tipo especial toroidal proyectado para colocarse en los bornes aislados de los aparatos, actuando el conductor del borne como devanado primario. Los transformadores de corriente se clasifican de acuerdo con el aislamiento principal usado, como de tipo seco, rellenos de compuestos, moldeados o en bao de lquido.

Transformadores por el tipo de trabajo

TRANSFORMADOR DE POTENCIASe utilizan para substransmisin y transmisin de energa elctrica en alta y media tensin. Son de aplicacin en subestaciones transformadoras, centrales de generacin y en grandes usuarios.

Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIONSe denomina transformadores de distribucin, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofsicos como trifsicos. Aunque la mayora de tales unidades estn proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaos de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones tpicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes pblicos, talleres y centros comerciales.A continuacin se detallan algunos tipos de transformadores de distribucin.

Se utilizan en intemperie o interior para distribucin de energa elctrica en media tensin. Son de aplicacin en zonas urbanas, industrias, minera, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica. Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias segn especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variacin de tensin, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

Transformadores Secos Encapsulados en Resina EpoxiSe utilizan en interior para distribucin de energa elctrica en media tensin, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilizacin de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicacin en grandes edificios, hospitales, industrias, minera, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica. Su principal caracterstica es que son refrigerados en aire con aislacin clase F, utilizndose resina epoxi como medio de proteccin de los arrollamientos, siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalacin. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA,tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores Hermticos de Llenado IntegralSe utilizan en intemperie o interior para distribucin de energa elctrica en media tensin, siendo muy tiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicacin en zonas urbanas, industrias, minera, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilizacin intensiva de energa elctrica. Su principal caracterstica es que al no llevar tanque de expansin de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construccin ms compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores RuralesEstn diseados para instalacin monoposte en redes de electrificacin suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV.En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifsicos o como alternativa 3 monofsicos.

Transformadores SubterrneosTransformador de construccin adecuada para ser instalado en cmaras, en cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersin de cualquier naturaleza.Potencia: 150 a 2000KVAAlta Tensin: 15 o 24,2KVBaja Tensin: 216,5/125;220/127;380/220;400/231V

Transformadores Auto Protegidos

El transformador incorpora componentes para proteccin del sistema de distribucin contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto poseee fusibles de alta tensin y disyuntor de baja tensin, montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensin y disyuntor de baja tensin. Para proteccin contra sobretensiones el transformador est provisto de dispositivo para fijacin de pararrayos externos en el tanque.Potencia: 45 a 150KVAAlta Tensin: 15 o 24,2KVBaja Tensin: 380/220 o 220/127V

As mismo los transformadores se clasifican tambin:

Por el tipo de corriente

Transformadores MonofasicosEl devanado primario es uno solo, puede estar formado por una o varias partes, y se puede conectar de manera que tenga puntos homologos. Pero de todas formas aunque el devanado este conformado en varios devanados(por ejemplo si es para funcionar con 127V y con 230V) en uno con derivaciones, es nico. Nucleo mayormente en anillo o algunas veces nucleos acorazados. En los devanados secundarios podemos encontrarnos con monofsicos de devanado simple o multiple, con punto medio, o con varias derivaciones

Transformadores TrifasicosLos devanados siempre son tres devanados idnticos, con y sin derivaciones, y se pueden conectar en estrella o delta. Se utiliza mucho ms el nucleo acorazado. Generalmente el devanado secundario suele estar compuesto por un devanado para cada fase, depende de la aplicacin del transformador

Tambin tenemos una clasificacin de transformadores:Segn sus aplicaciones:

Transformador elevador/reductor de tensin

Un transformador con PCB, como refrigerante en plena calle.Son empleados por empresas transportadoras elctricas en las subestaciones de la red de transporte de energa elctrica, con el fin de disminuir las prdidas por efecto Joule. Debido a la resistencia de los conductores, conviene transportar la energa elctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilizacin.Transformadores elevadoresEste tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice elevar la tensin de salida con respecto a la tensin de entrada. Esto quiere decir que la relacin de transformacin de estos transformadores es menor a uno.Transformadores variablesTambin llamados "Variacs", toman una lnea de tensin fija (en la entrada) y proveen de tensin de salida variable ajustable, dentro de dos valores.Transformador de aislamientoProporciona aislamiento galvnico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentacin o seal "flotante". Suele tener una relacin 1:1. Se utiliza principalmente como medida de proteccin, en equipos que trabajan directamente con la tensin de red. Tambin para acoplar seales procedentes de sensores lejanos, en resistencias inesianas, en equipos de electromedicina y all donde se necesitan tensiones flotantes entre s.Transformador de alimentacinPueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que ste se queme, con la emisin de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador.

Transformador de pulsosEs un tipo especial de transformador con respuesta muy rpida (baja autoinduccin) destinado a funcionar en rgimen de pulsos y adems de muy verstil utilidad en cuanto al control de tensin 220 V.Transformador de lnea o FlybackEs un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensin y la corriente para las bobinas de deflexin horizontal. Suelen ser pequeos y econmicos. Adems suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc.). Adems de poseer una respuesta en frecuencia ms alta que muchos transformadores, tiene la caracterstica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios.Transformador diferencial de variacin lineal.El transformador diferencial de variacin lineal (LVDT segn sus siglas en ingls) es un tipo de transformador elctrico 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 ferromagntico de forma cilndrica, sujeto al objeto cuya posicin desea ser medida, se desliza con respecto al eje del tubo.Los LVDT son usados para la realimentacin de posicin en servomecanismos y para la medicin automtica en herramientas y muchos otros usos industriales y cientficos.

Transformador con diodo divididoEs un tipo de transformador de lnea que incorpora el diodo rectificador para proporcionar la tensin continua de MAT directamente al tubo. Se llama diodo dividido porque est formado por varios diodos ms pequeos repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo slo tiene que soportar una tensin inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al nodo del tubo, sin diodo ni triplicador.Transformador de impedanciaEste tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y lneas de transmisin (tarjetas de red, telfonos, etc.) y era imprescindible en los amplificadores de vlvulas 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 Ns/Np, como Is=-Ip/n y Es=Ep.n, la impedancia vista desde el primario ser Ep/Ip = -Es/nIs = Z/n. As, hemos conseguido transformar una impedancia de valor Z en otra de Z/n. Colocando el transformador al revs, lo que hacemos es elevar la impedancia en un factor n.Estabilizador de tensinEs un tipo especial de transformador en el que el ncleo se satura cuando la tensin en el primario excede su valor nominal. Entonces, las variaciones de tensin en el secundario quedan limitadas. Tena una labor de proteccin de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha cado en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensin electrnicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energtica.Transformador hbrido o bobina hbridaEs un transformador que funciona como una hbrida. De aplicacin en los telfonos, tarjetas de red, etc.BalunEs muy utilizado como balun para transformar lneas equilibradas en no equilibradas y viceversa. La lnea se equilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador.Transformador electrnicoEst compuesto por un circuito electrnico que eleva la frecuencia de la corriente elctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drsticamente su tamao. Tambin pueden formar parte de circuitos ms complejos que mantienen la tensin de salida en un valor prefijado sin importar la variacin en la entrada, llamados fuente conmutada.Transformador de frecuencia variableSon pequeos transformadores de ncleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrnicos para comunicaciones, medidas y control

Finalmente tenemos una clasificacin:

Segn su construccin

Autotransformador.El primario y el secundario del transformador estn conectados en serie, constituyendo un bobinado nico. Pesa menos y es ms barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento galvnico entre el primario y el secundario. Transformador con ncleo toroidalEl ncleo consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario. Son ms voluminosos, pero el flujo magntico queda confinado en el ncleo, teniendo flujos de dispersin muy reducidos y bajas prdidas por corrientes de Foucault.Transformador de grano orientadoEl ncleo est formado por una chapa de hierro de grano orientado, enrollada sobre s misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las lminas de hierro dulce separadas habituales. Presenta prdidas muy reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser tambin utilizada en transformadores orientados (chapa en E), reduciendo sus prdidas.Transformador de ncleo de aireEn aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin ncleo o con un pequeo cilindro de ferrita que se introduce ms o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.

Transformador de ncleo envolventeEstn provistos de ncleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados. Evitan los flujos de dispersin.Transformador piezoelctricoPara ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadores que no estn basados en el flujo magntico para transportar la energa entre el primario y el secundario, sino que se emplean vibraciones mecnicas en un cristal piezoelctrico. Tienen la ventaja de ser muy planos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunos convertidores de tensin para alimentar los fluorescentes del backlight de ordenadores porttiles

Bibliografia

-Maquinas Electricas Fraile Mora-Wipedia - Maquinas Electricas Agustn Gutirrez

-http://www.nichese.com/trans-tipos.html

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