En este artículo, le enseñaremos sobre los transformadores y su papel en los sistemas eléctricos. Cubriremos los tipos de corrientes involucradas, las pérdidas asociadas con los transformadores, su función principal y el funcionamiento de los transformadores de corriente. Comprender estos aspectos proporcionará una imagen más clara de cómo funcionan los transformadores y su importancia en la distribución de energía.
¿Qué corriente sale del transformador?
La corriente que sale de un transformador depende de su diseño y de la carga conectada a él. Así es como funciona:
- Corriente secundaria: el transformador aumenta o reduce el voltaje desde el lado primario al lado secundario. En consecuencia, la corriente en el lado secundario cambiará según la relación de vueltas del transformador. Si el transformador aumenta el voltaje, la corriente en el lado secundario será menor que la corriente primaria, y viceversa.
- Dependiente de la carga: La corriente real suministrada por el transformador dependerá de la carga conectada. El transformador ajustará la corriente secundaria para satisfacer la demanda de la carga, según los requisitos de voltaje y potencia.
¿Cuáles son las pérdidas de un transformador?
Los transformadores, si bien son eficientes, tienen pérdidas inherentes que afectan su rendimiento. Estas pérdidas incluyen:
- Pérdidas en el núcleo: También conocidas como pérdidas de hierro, ocurren debido a la magnetización del núcleo del transformador. Las pérdidas del núcleo incluyen la pérdida por histéresis (energía perdida debido a la inversión de los dominios magnéticos) y la pérdida por corrientes parásitas (corrientes circulantes inducidas dentro del núcleo).
- Pérdidas en Cobre: Son pérdidas debidas a la resistencia en los devanados del transformador. A medida que la corriente fluye a través de los devanados, se pierde algo de energía en forma de calor, proporcional al cuadrado de la corriente (pérdidas I²R).
- Pérdidas por fuga: Pérdidas debidas a un acoplamiento imperfecto entre los devanados primario y secundario, lo que hace que una parte del flujo magnético no se transfiera de manera efectiva.
¿Qué transforma un transformador?
La función principal de un transformador es transformar energía eléctrica de un nivel de voltaje a otro. Específicamente:
- Transformación de voltaje: Cambia el nivel de voltaje entre los lados primario (entrada) y secundario (salida). Esto puede ser un aumento (transformador elevador) o una disminución (transformador reductor) del voltaje.
- Transferencia de energía: mientras los transformadores ajustan el voltaje y la corriente, la potencia (menos las pérdidas) permanece aproximadamente igual en ambos lados, siguiendo el principio de conservación de la energía.
¿Cómo funciona el transformador de corriente?
Un transformador de corriente (CT) está diseñado para medir y monitorear la corriente. Así es como funciona:
- Devanado primario: El devanado primario del CT transporta la corriente que debe medirse. Por lo general, consta de una o varias vueltas de cable.
- Devanado secundario: El devanado secundario se coloca alrededor del núcleo y produce una corriente proporcional a la corriente primaria. Esta corriente secundaria es mucho menor, lo que la hace más segura y fácil de medir con instrumentos estándar.
- Núcleo Magnético: El núcleo del CT concentra el flujo magnético generado por la corriente primaria, que induce una corriente proporcional en el devanado secundario. El CT está diseñado para mantener una relación constante entre las corrientes primaria y secundaria.
¿Cuál es la corriente de carga de un transformador?
La corriente de carga de un transformador se refiere a la corriente que fluye a través del devanado secundario del transformador cuando se conecta una carga. Depende de:
- Demanda de carga: la corriente consumida por la carga conectada determina la corriente de carga. Una carga más alta consumirá más corriente.
- Clasificación del transformador: el diseño y la capacidad del transformador definirán la corriente de carga máxima que puede manejar. Exceder esta clasificación puede causar sobrecalentamiento y daños.
Esperamos que esta explicación haya proporcionado una comprensión detallada de cómo funcionan los transformadores, incluidos los tipos de corrientes involucradas, sus pérdidas y sus funciones. Creemos que este artículo ayuda a aclarar los aspectos esenciales de los transformadores y su papel en los sistemas eléctricos.
