Transformadores eléctricos: función, diseño y aplicaciones industriales

Aunque haya visto un transformador eléctrico, ¿conoce cada una de sus partes? Además de alimentar la mayoría de sus equipos en su lugar de trabajo o fábrica, hay mucho más que aprender sobre él.

Por ejemplo, al compararlo con transformadores diseñados para uso doméstico, son completamente diferentes. Las enormes máquinas de fábrica requieren mucha más energía, específicamente un alto voltaje. Típicamente, necesitarán aproximadamente 10.000 a 30.000 voltios.

Sin embargo, eso no es todo lo que hay sobre transformadores. A través de este artículo, le ayudaremos a entender todo lo que necesita saber sobre ellos.

¿Qué es?

Básicamente, un transformador eléctrico transmite electricidad de un punto a otro, específicamente de altos voltajes a bajos voltajes y viceversa.

En la generación actual, están hechos para utilizar suministro de corriente alterna (CA), lo que implica que un cambio en el voltaje de suministro se ve afectado por el cambio en la corriente. Esto significa que un aumento en la corriente aumentará el voltaje.

En resumen, los transformadores pueden mejorar la eficiencia de los sistemas de energía y mejorar la seguridad al aumentar y disminuir los niveles de voltaje cuando sea necesario.

La estructura de un transformador

Hay tres partes cruciales de un transformador eléctrico: devanado primario, devanado secundario y un núcleo magnético.

El devanado principal está conectado a una fuente de energía, desde donde se crea primero el flujo magnético. Ambas bobinas y el núcleo de acero están aisladas entre sí. También puede haber un contenedor dentro del transformador para el ensamblaje del núcleo (también conocido como tanque) y devanado, bujes apropiados para sacar los terminales, conservador de aceite para suministrar aceite en el tanque por razones de enfriamiento, etc.

En cuanto a cualquier tipo de transformador, el núcleo se construye apilando láminas de acero, asegurando poco o ningún espacio de aire entre cada lámina para que haya un camino magnético continuo.

Cómo funciona

La electricidad entra por un lado a través de cables enrollados varias veces alrededor del transformador eléctrico y sale por el otro lado. La electricidad que entra produce un campo magnético dentro del transformador, que después crea un campo eléctrico en otros cables, finalmente llevando la energía fuera del transformador.

Pero en el mundo de la Física, un transformador opera haciendo uso de la ley de Faraday, lo que implica que el número de vueltas en las bobinas siguientes es equivalente a la relación de voltaje de ambas bobinas.

Por lo tanto, si se necesita menor voltaje en un transformador, la otra bobina (salida) comprende menos vueltas que la principal (entrada).

Cómo debe operar siempre un transformador

Un transformador ideal debería tener una corriente de excitación perfectamente sinusoidal, acoplamiento perfecto (inductancia de fugas cero), excelente regulación de voltaje, pérdidas por corrientes de Foucault o histéresis cero, con un cable lo suficientemente grueso para soportar cualquier cantidad de corriente.

Sin embargo, la única forma de lograr tal transformador es que sea extremadamente pesado y grande. Así que, cuando se trata de diseño de transformadores, se deben hacer compromisos.

Además, donde hay altos voltajes, el aislamiento del conductor del devanado puede ser un problema, ya que frecuentemente están en transformadores de distribución elevadores y reductores. Los devanados deben estar bien aislados del núcleo de hierro y adecuadamente aislados entre sí para asegurar el aislamiento eléctrico entre devanados.

Una vez que note que su transformador no cumple con ninguno de los criterios mencionados, podría buscar un servicio de rebobinado de transformador de potencia para detectar el problema y resolverlo. Después de todo, es necesario si quiere que su equipo funcione a máxima eficiencia en todo momento.

Independientemente de si pretende hacer una instalación de transformador eléctrico o generador Cummins en Singapur, la conclusión es entender el equipo completamente.

En este caso, saber cómo funciona su transformador y qué es realmente le permitirá conocerlo mejor. A su vez, sabrá cuándo es el momento adecuado para obtener servicio, una actualización o un reemplazo.