Qué es un transformador elevador: funcionamiento y aplicaciones

Un transformador es un dispositivo eléctrico estático utilizado para transferir energía en forma eléctrica entre dos o más circuitos. La función principal de un transformador es cambiar la corriente alterna de una tensión a otra. El transformador no tiene piezas móviles y funciona según el principio de la inducción magnética. El diseño del transformador sirve principalmente para aumentar o disminuir la tensión. Existen dos tipos, en función de los devanados: transformadores elevadores y reductores. La finalidad del transformador elevador es aumentar la tensión, mientras que el transformador reductor tiene la función de disminuir la tensión. Los transformadores se pueden clasificar según los requisitos, como VA, KVA o MVA. Este artículo ofrece una visión general del transformador elevador.

¿Qué es el transformador elevador?

Un transformador que se utiliza para aumentar la tensión de salida manteniendo un flujo de corriente estable sin ninguna variación se conoce como transformador elevador. Este tipo de transformador se utiliza principalmente en aplicaciones de transmisión de energía y en estaciones de generación de energía. Este transformador consta de dos devanados, uno primario y otro secundario. El devanado primario tiene menos vueltas que el secundario.

Construcción de un transformador elevador

El esquema del transformador elevador se muestra a continuación. La construcción del transformador elevador puede hacerse con el núcleo y los devanados.

Núcleo

El diseño del núcleo del transformador puede realizarse utilizando un material con alta permeabilidad. Este material permite que el flujo magnético fluya con menos pérdidas. El material del núcleo tiene una alta permeabilidad al aire cercano. Por tanto, el material del núcleo limita las líneas de campo magnético dentro del material. De este modo, se puede mejorar la eficiencia del transformador, disminuyendo las pérdidas del mismo.

Los núcleos magnéticos permiten que el flujo magnético fluya a través de ellos y también provocan pérdidas en el núcleo, como las pérdidas por corrientes parásitas debidas a la histéresis. Por esta razón, se eligen materiales con baja histéresis y baja coactividad para hacer núcleos magnéticos similares a la ferrita o al acero al silicio.

Para mantener las pérdidas por corrientes parásitas al mínimo, el núcleo del transformador puede laminarse para evitar que se caliente. Cuando el núcleo se calienta, se produce una pérdida de energía eléctrica y la eficacia del transformador puede disminuir.

Bobinas

Los devanados del transformador elevador ayudan a transmitir la corriente que toma el transformador. Estos devanados están diseñados principalmente para que el transformador se enfríe y sea resistente a las condiciones de prueba y funcionamiento. La densidad del hilo en el lado del devanado primario es gruesa, pero incluye menos vueltas. Del mismo modo, la densidad de los hilos del devanado secundario es fina, pero incluye muchas vueltas. El diseño puede hacerse de forma que el devanado primario lleve menos tensión que el secundario.

El material del bobinado utilizado en el transformador es aluminio y cobre. En este caso, el coste del aluminio es menor que el del cobre, pero al utilizar el cobre se puede aumentar la vida útil del transformador. En el transformador hay diferentes tipos de laminación para reducir las corrientes parásitas, como el tipo EE y el tipo EI.

Funcionamiento del transformador elevador

La representación simbólica del transformador elevador se muestra a continuación. En la figura siguiente, las tensiones de entrada y salida se representan como V1 y V2 respectivamente. Los devanados del transformador son T1 y T2. En este caso, el devanado de entrada es primario, mientras que el de salida es secundario.

La tensión de salida es alta en comparación con la tensión de entrada porque el cable primario gira menos que el secundario. Una vez que la corriente alterna fluye en un transformador, la corriente fluye en una dirección, se detiene y cambia de dirección para fluir en otra.

El flujo de corriente creará un campo magnético en la región del bobinado. La dirección de los polos magnéticos cambia cuando el flujo de corriente cambia de dirección.

La tensión se induce en los bobinados a través del campo magnético. Del mismo modo, se induce tensión dentro de la bobina secundaria cuando está en un campo magnético en movimiento, lo que se conoce como inducción mutua. Así, la corriente alterna en el devanado primario genera un campo magnético en movimiento que induce tensión en el devanado secundario.

La relación principal entre el número de vueltas de cada bobina y la tensión puede venir dada por la siguiente fórmula fórmula del transformador elevador.

V2/V1 = T2/T1

Donde "V2" es la tensión en la bobina secundaria

v1' es la tensión en la bobina primaria

t2" enciende la bobina secundaria

los interruptores "T1" en la bobina primaria

Diferentes factores

Hay varios factores que hay que comprobar al elegir un transformador elevador. Son

• Eficiencia del transformador
• Número de fases
• Potencia del transformador
• Medio de refrigeración
• Material de bobinado

Ventajas

El ventajas del transformador elevador incluyen lo siguiente.

• Se utilizan en lugares residenciales y comerciales
• Transmisor de potencia
• Mantenimiento
• Eficiencia
• Trabajo continuo
• Inicio rápido

Desventajas

El desventajas del transformador elevador incluyen lo siguiente.

• Requiere un sistema de refrigeración
• Funciona con corriente alterna
• El tamaño de estos transformadores es enorme.

Aplicaciones

El usos de los transformadores elevadores incluyen lo siguiente.

• Estos transformadores se aplican en dispositivos electrónicos como inversores y estabilizadores para estabilizar la tensión de baja a alta.
• Se utilizan para distribuir la energía eléctrica.
• Este transformador se utiliza para modificar la alta tensión en las líneas de transmisión generada por el alternador.
• Este transformador también se utiliza para hacer funcionar un motor eléctrico, máquinas de rayos X, hornos microondas, etc.
• Se utiliza para alimentar aparatos eléctricos y electrónicos

Así que, eso es todo sobre la teoría de los transformadores elevadores. La función del transformador elevador es aumentar la tensión y disminuir la intensidad de la corriente. En este transformador, el número de bobinas del devanado secundario es grande comparado con el del devanado primario. Por tanto, el hilo de la bobina primaria es más fuerte que el de la bobina secundaria. En los sistemas de transmisión y generación de energía, estos transformadores son esenciales porque transmiten la energía desde las estaciones generadoras a zonas distantes. Aquí tienes una pregunta: ¿qué es un transformador reductor?