Transformadores
Se denomina transformador, a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.
Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.
Funcionamiento
Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, circulará por éste una corriente alterna que creará a su vez un campo magnético variable. Este campo magnético variable originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.
Tipos de Transformadores
Según sus aplicaciones
- Transformador elevador/reductor de tensión: son empleados por empresas transportadoras eléctricas en las subestaciones de la red de transporte de energía eléctrica, con el fin de disminuir las pérdidas por efecto Joule.
- Transformadores elevadores: este tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice elevar la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada.
- Transformadores variables: también llamados "Variacs", toman una línea de tensión fija y proveen de tensión de salida variable ajustable, dentro de dos valores.
- Transformador de aislamiento: proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el secundario, de manera que consigue una alimentación o señal "flotante".
- Transformador de alimentación: pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo.
- Transformador de pulsos: es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida destinado a funcionar en régimen de pulsos y además de muy versátil utilidad en cuanto al control de tensión 220 V.
- Transformador de línea o Flyback: es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de defleción horizontal.
- Transformador diferencial de variación lineal: es un tipo de transformador eléctrico utilizado para medir desplazamientos lineales.
- Transformador con diodo dividido: es un tipo de transformador de línea que incorpora el diodo rectificador para proporcionar la tensión continua de MAT directamente al tubo.
- Transformador de impedancia: este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y líneas de transmisión y era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.
- Estabilizador de tensión: es un tipo especial de transformador en el que el núcleo se satura cuando la tensión en el primario excede su valor nominal.
- Transformador híbrido o bobina híbrida: es un transformador que funciona como una híbrida.
- Balun: es muy utilizado como balum para transformar líneas equilibradas en no equilibradas y viceversa.
- Transformador electrónico: está compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drásticamente su tamaño.
- Transformador de frecuencia variable: son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias.
- Transformadores de medida: entre los transformadores con fines especiales, los más importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y relés protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente.
Según su construcción
- Autotransformador: el primario y el secundario del transformador están conectados en serie, constituyendo un bobinado único.
- Transformador con núcleo toroidal: el núcleo consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario.
- Transformador de grano orientado: el núcleo está formado por una chapa de hierro de grano orientado, enrollada sobre sí misma, siempre en el mismo sentido, en lugar de las láminas de hierro dulce separadas habituales.
- Transformador de núcleo de aire: en aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin núcleo o con un pequeño cilindro de ferrita que se introduce más o menos en el carrete, para ajustar su inductancia.
- Transformador de núcleo envolvente: están provistos de núcleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una concha, envuelven los bobinados.
- Transformador piezoeléctrico: para ciertas aplicaciones han aparecido en el mercado transformadores que no están basados en el flujo magnético para transportar la energía entre el primario y el secundario, sino que se emplean vibraciones mecánicas en un cristal piezoeléctrico.
