Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
¿Qué es un transformador monofásico?
Un transformador monofásico es un tipo de transformador que opera con energía monofásica. Un transformador es un dispositivo eléctrico pasivo que transfiere energía eléctrica de un circuito a otro a través del proceso de inducción electromagnética . Se usa más comúnmente para aumentar (‘subir’) o disminuir (‘bajar’) los niveles de voltaje entre circuitos.
Un transformador monofásico consta de un núcleo de hierro magnético que sirve como parte del transformador magnético y un devanado de cobre del transformador que sirve como parte eléctrica.
Un transformador monofásico es un equipo eléctrico de alta eficiencia y sus pérdidas son muy bajas porque no hay fricción mecánica involucrada en su funcionamiento.
Los transformadores se utilizan en casi todos los sistemas eléctricos desde bajo voltaje hasta el nivel de voltaje más alto. Funciona solo con corriente alterna (CA) porque la corriente continua (CC) no crea ninguna inducción electromagnética.
Dependiendo de la red eléctrica donde se instale el transformador, existen dos tipos de transformadores, transformadores trifásicos y transformadores monofásicos .
El principio de funcionamiento del transformador monofásico es: la fuente de voltaje CA inyecta la corriente CA a través del devanado primario del transformador.
La corriente alterna genera el campo electromagnético alterno. Las líneas del campo magnético se mueven a través del núcleo del transformador de hierro y comprenden el circuito secundario del transformador.
Por lo tanto, el voltaje se induce en el devanado secundario con la misma frecuencia que el voltaje del lado primario. El valor del voltaje inducido está determinado por la ley de Faraday.
Donde,
f → frecuencia Hz
N → número de vueltas del devanado
Φ → densidad de flujo Wb
Si la carga está conectada en el lado del transformador secundario, la corriente fluirá a través del devanado secundario. Básicamente, los transformadores monofásicos pueden funcionar como transformadores elevadores o reductores .
Las partes principales de un transformador son los devanados, el núcleo y el aislamiento. Los devanados deben tener un valor de resistencia pequeño y generalmente están hechos de cobre (rara vez de aluminio). Se enrollan alrededor del núcleo y deben aislarse de él.
Además, las espiras del devanado deben aislarse entre sí. El núcleo del transformador está hecho de láminas de acero muy delgadas que tienen una alta permeabilidad. Las laminaciones deben ser delgadas (entre 0,25 mm y 0,5 mm) debido a la disminución de las pérdidas de potencia (conocidas como pérdidas por corrientes parásitas ).
Deben estar aislados entre sí y, por lo general, se utiliza el barniz aislante para tal fin. El aislamiento del transformador puede proporcionarse seco o lleno de líquido. El aislamiento de tipo seco es proporcionado por resinas sintéticas, aire, gas o vacío.
Se utiliza solo para transformadores de pequeño tamaño (por debajo de 500 kVA). El tipo de aislamiento líquido generalmente significa el uso de aceites minerales.
El aceite tiene un ciclo de vida prolongado, buenas características de aislamiento, capacidad de sobrecarga y también proporciona refrigeración al transformador. El aislamiento de aceite siempre se usa para grandes transformadores.
El transformador monofásico contiene dos devanados, uno en el primario y otro en el secundario. Se utilizan principalmente en el sistema de energía eléctrica monofásica.
La aplicación del sistema trifásico significa utilizar tres unidades monofásicas conectadas en el sistema trifásico. Esta es una solución más cara y se utiliza en el sistema de energía de alto voltaje.
Aplicaciones del transformador monofásico
Las ventajas de tres unidades monofásicas son el transporte, el mantenimiento y la disponibilidad de unidades de repuesto. Los transformadores monofásicos se utilizan ampliamente en aplicaciones comerciales de baja tensión como dispositivos electrónicos.
Operan como un transformador reductor de voltaje y disminuyen el valor de voltaje doméstico al valor adecuado para el suministro de componentes electrónicos. En el lado secundario, generalmente se conecta un rectificador para convertir un voltaje de CA en el voltaje de CC que se utiliza en aplicaciones electrónicas.
