Transformadores en la industria

Transformadores en la industria gytranciscorvb cbenpanR 13, 2016 II pagos Universidad Fermín Toro Decanato de Ingeniería Cabudare — Lara PACE to View nut*ge Profesora: Ana Gallardo Estudiantes: carios Mosquera 24. 144. 562 Francisco Vargas 24. 326. 192 Introducción ¿Qué es un trasformador? Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética.

E-n esta producción escrita el lector/a podrá encontrar una breve historia acerca de los rimeros pasos que se dieron en el Alva de la construcción del primer transformador, además de conocer las partes que componen esta máquina eléctrica estática, también podrá conocer superficialmente los principios básicos de su utilización. 5. Ejemplificar su utilización y aplicación en la industria.

Atacando el Objetivo específico #1 Los experimentos con bobinas de inducción El fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa el funcionamiento del transformador fue descubierto por Michael Faraday en 1831 , se basa fundamentalmente en que cualquier vanación de flujo magnético que atraviesa un circulto cerrado enera una corriente inducida, y en que la corriente inducida sólo permanece mientras se produce el cambio de flujo magnético. La primera «bobina de

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inducción» fue inventada por el sacerdote Nicholas Joseph Callan en de Maynooth en Irlanda 20F11 en 1836.

Callan fue uno de investigadores en darse corriente alterna triunfaron sobre sus homólogos de corriente continua, una posición dominante que mantienen desde entonces. En 1876, el ingeniero ruso Pavel Yablochkov inventó un sistema de iluminación basado en un conjunto de bobinas de inducción en el cual el bobinado primario se conectaba a una fuente de orriente alterna y los devanados secundarios podían conectarse a varias lámparas de arco, de su propio diseño.

Las bobinas utilizadas en el sistema se comportaban como transformadores primitivos. La patente alegó que el sistema podría, «proporcionar suministro por separado a varios puntos de iluminación con diferentes intensidades luminosas procedentes de una sola fuente de energía eléctrica». En 1878, los ingenieros de la empresa Ganz en Hungría asignaron parte de sus recursos de ingeniería para la fabricación de aparatos de iluminación eléctrica para Austria y Hungría. En 1883, ealizaron más de cincuenta instalaciones para dicho fin.

Ofrecía un sistema que constaba de dos lámparas incandescentes y de arco, generadores y otros accesorios. En 1882, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs expusieron por primera vez un dispositivo con un núcleo de hierro llamado «generador secundario» en Londres, luego vendieron la idea a la compañía estadounidense Westinghouse Electric. También este sistema fue expuesto en Turín, Italia en 1884, donde fue adoptado para el sistema de alumbrado eléctrico. El Alva del primer transformador Entre 1884 y 1885, los ingenieros húngaros Károly

Zipernowsky, Ottó Bláthy y Miksa Déri, de la compañía Ganz, de ese país, crearon en Budapest el modelo «ZBD» de transformador de corriente alterna, basado en un diseño de Gaulard y Gibbs (Gaulard y Gibbs sólo dise- corriente alterna, basado en un diseño de Gaulard y Gibbs (Gaulard y Gibbs sólo diseñaron un modelo de núcleo abierto). Descubrieron la fórmula matemática de los transformadores: Donde Vs es la tensión en el secundario y Ns es el número de espiras en el secundario; Vp y Np se corresponden al primario.

Su solicitud de patente hizo el primer uso de la alabra transformador, que había sido acuñada por Bláthy Ottó. En 1885, George Westinghouse compró las patentes del ZBD y las de Gaulard y Gibbs. Él le encomendó a William Stanley la construcción de un transformador de tipo ZBD para uso comercial. Este diseño se utilizó por primera vez comercialmente en 1885. Atacando el objetivo especifico Partes de un transformador Núcleo de hierro: Esta construido de láminas de hierro que sirve para transmitir el flujo magnético de un lugar a otro (devanado primario al secundario).

Bobinados: Los bobinados están hechos de alambre de cobre ue está recubierto de un esmalte aislante resistente a altas temperaturas, el cual, esta enrollado en forma de espiral en el núcleo del trasformador, el objetivo d la bonina es crear un campo magnético que es inducido por medio del núcleo a una bobina secundaria, en la cual en sus terminales se genera una tensión. partes Auxiliares. Tanque: Es la carcasa del transformado donde se alojan todos los componentes del mismo.

Boquillas terminales: Son ue se encuentran en la cuales sirven para obtener el voltaje ya transformado. Medio refrigerante: El refrigerante que se utiliza es el aceite ya ue este extrae el calor del dlspositivo recirculándolo por un radiador, el cual funciona como disipador de calor para el aceite y así poder volver a absorber calor del transformador, es necesario que se extraiga el calor, que si no es así la máquina se puede averiar por las altas temperaturas que se generan.

Indicadores: Estos nos muestran las condiciones del transformado, por ejemplo indican nivel de aceite, la temperatura, presión, entre otros Principios básicos de funcionamiento Este elemento eléctrico se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, ya que si aplicamos una fuerza electromotriz lterna en el devanado primario, debido a la variación de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce la inducción de un flujo magnético variable en el núcleo de hierro. Este flujo originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en el devanado secundario.

La tensión en el devanado secundario dependerá directamente del número de espiras que tengan los devanados y de la tensión del devanado primario. eléctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilización. La mayoría de los dispositivos electrónicos en hogares hacen uso de transformadores reductores conectados a un circuito rectificador de onda completa para producir el nivel de tension de corriente directa que necesitan. Este es el caso de las fuentes de alimentación de equipos de audio, video y computación.

Transformadores variables Toman una línea de tensión fija (en la entrada) y proveen de tensión de salida variable ajustable, dentro de dos valores. Transformador de aislamiento Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y e secundario, de manera que consigue una alimentación o señal flotante». Suele tener una relación 1:1 entre las tensiones del primario y secundario. Se utiliza principalmente como medida de protección, en equipos que trabajan directamente con la tensión de red y también para acoplar señales procedentes de sensores lejanos, en equipos de electromedicina.

Transformador de alimentación pueden tener una o vanas bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que ?ste se queme, con la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay que sustituir todo el transformador. Transforma dor trifásico Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario.

Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta -triángulo- (A) y las combinaciones entre ellas: A-o, A-Y, Y-o (con hilo de neutro o no) o delta -triángulo- (A) y las combinaciones entre ellas: A-a, A-Y, Y-O y Y-Y. Hay que tener en cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de A a Yo viceversa, las tensiones de fase varían. Delta estrella: Se usa especialmente en distribución (baja tensión) con delta en alta y estrella en baja con neutro accesible. Esto permite que la onda sinusoidal de tercera armónica se mantenga circulando por la delta, pero no se transmita a las estrella.

Transformador de pulsos Es un tipo especial de transformador con respuesta muy rápida (baja autoinducción) destinado a funcionar en régimen de pulsos. Su principal aplicación es transferir impulsos de mando sobre elementos de control de potencia como SCR, triacs, etc. logrando un aislamiento galvánico entre las etapas de mando y potencia. Transformador de línea o Flyback Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal.

Suelen ser pequeños y económicos. Además suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc. ). Además de poseer una respuesta en frecuencia más alta que muchos transformadores, tiene la característica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios. Transformador diferencial de variación lineal El transformador diferencial de variación lineal (LVDT según sus siglas en inglés) es un tipo de transformador eléctrico utilizado para medir desplazamientos lineales.

El transformador posee tres bobinas dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado primario y las e 1 dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado primario y las externas son los secundarios. Un centro ferromagnético de forma cilíndrica, sujeto al objeto cuya posición desea ser medlda, se desliza con respecto al eje del tubo. Los LVDT son usados para la realimentación de posición en semomecanismos y para la medición automática en herramientas y muchos otros usos industriales y científicos.

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. Se llama diodo dividido porque está formado por varios diodos más pequeños repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin iodo ni triplicador. Transformador de impedancia Este tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y líneas de transmisión (tarjetas de red, teléfonos, etc. 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. Entonces, las variaciones de tensión en el secundario quedan limitadas. Tenta una labor de protección de los equipos frente a fluctuaciones de la red. Este tipo de transformador ha caído en desuso con el desarrollo de los reguladores de tensión electrónicos, debido a su volumen, peso, precio y baja eficiencia energética.

Transformador de frecuencia variable Son pequeños t precio y baja eficiencia energética. Son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrónicos para comunicaciones, medidas y control. Transformadores de medida Entre los transformadores con fines especiales, los más importantes son los transformadores de medida para instalar nstrumentos, contadores y relés protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente.

Los transformadores de medida aíslan los circuitos de medida o de relés, permitiendo una mayor normalización en la construcclón de contadores, instrumentos y relés. Autotransformador El primario y el secundario del transformador están conectados en serie, constituyendo un bobinado único. Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220 V a 125 V y viceversa y en otras aplicaciones similares. Tiene el inconveniente de no proporcionar aislamiento alvánico entre el primario y el secundario.

Transformador con núcleo toroidal o envolvente El núcleo consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se bobinan el primario y el secundario. Son más voluminosos, pero el flujo magnético queda confinado en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy reducidos y bajas pérdidas por corrientes de Foucault. 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 abituales. Presenta pérdidas muy reducidas pero es caro.

La chapa de hierro separadas habituales. Presenta pérdidas muy reducidas pero es caro. La chapa de hierro de grano orientado puede ser también utilizada en transformadores orientados (chapa en E), reduciendo sus pérdidas. Bobina 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 nucleos de ferrita divididos en dos mitades ue, como una concha, envuelven los bobinados.

Evitan los flujos de dispersión. 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 mecanicas en un cristal piezoeléctrico. Tienen la ventaja de ser muy planos y funcionar bien a frecuencias elevadas. Se usan en algunos convertidores de tensión para alimentar las lámparas fluorescentes de los monitores de led y TFT usados en computación y en televisión.

Atacando el Objetivo específico Ejemplos de la utilización en la Industria El primer sistema comercial de corriente alterna con fines de distribución de la energía eléctrica que usaba transformadores se puso en operación en 1886 en Great Barington, Massachussets, en los Estados Unidos de América. En ese mismo año, la electricidad se transmitió a 2. 000 voltios en corriente alterna a una distancia de 30 kilómetros, en una línea construida en Cerchi, Italia. A partir de esta pequeña aplicación inicial, la industria eléctrica en el mundo ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor de desa