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Máquinas eléctricas: El Transformador Antes de desarrollar el presente tema no se nos debe olvidar que éste forma parte de la unidad Máquinas Eléctricas y que, como bien sabemos, toda máquina lleva asociada una conversión energética. Surge pues la duda, que no se nos presenta en motores o generadores, de si un transformador es o no una máquina eléctrica. En sentido estricto no existe una conversión entre formas de energía, sino que lo que hace el transformador es modificar los valores de la energía eléctrica de entrada a otros valores de salida más convenientes en función de la aplicación de que se trate. No obstante, es indudable que unido a la producción y transporte de la energía eléctrica, aparece siempre un transformador y es ese el motivo de que en esta unidad consideremos al transformador como una máquina más. Aclarado pues este punto cabe plantearse la pregunta ¿qué es una máquina eléctrica? En su sentido más ámplio definiremos máquina eléctrica al conjunto de dispositivos capaces de producir, utilizar o transformar la energía eléctrica; diferenciándose tres grandes grupos: Motores. Generadores. Transformadores. Tal vez gráficamente se pueda entender mejor el concepto de máquina, si nos fijamos en la circulación de la energía: Imagen 1. Tipos de máquinas eléctricas según el flujo de energía. Elaboración propia

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Máquinas eléctricas: El Transformador

Antes de desarrollar el presente tema no se nos debe olvidar que éste forma parte de la unidadMáquinas Eléctricas y que, como bien sabemos, toda máquina lleva asociada una conversiónenergética. Surge pues la duda, que no se nos presenta en motores o generadores, de si untransformador es o no una máquina eléctrica. En sentido estricto no existe una conversiónentre formas de energía, sino que lo que hace el transformador es modificar los valores de laenergía eléctrica de entrada a otros valores de salida más convenientes en función de laaplicación de que se trate.No obstante, es indudable que unido a la producción y transporte de la energía eléctrica,aparece siempre un transformador y es ese el motivo de que en esta unidad consideremos altransformador como una máquina más.Aclarado pues este punto cabe plantearse la pregunta ¿qué es una máquina eléctrica? En susentido más ámplio definiremos máquina eléctrica al conjunto de dispositivos capaces deproducir, utilizar o transformar la energía eléctrica; diferenciándose tres grandes grupos:

Motores.Generadores.Transformadores.

Tal vez gráficamente se pueda entender mejor el concepto de máquina, si nos fijamos en lacirculación de la energía:

Imagen 1. Tipos de máquinas eléctricas según el flujo de energía.

Elaboración propia

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1. Clasificación de las máquinas eléctricas

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Nos va a ser de utilidad tanto en este tema, como en los tres restantes que constituyen laUnidad 4, conocer una clasificación de las diferentes máquinas eléctricas. No pretendemoshacer aquí un compendio de todas las máquinas que existen en la actualidad, sino dar unavisión global de la diversidad de las mismas. Es posible que algunas de las aquí incluidas nose incluyan en otras clasificaciones bien porque están obsoletas o porque el criterio seguidosea otro diferente.

La siguiente animación te muestra una clasificación de las diferentes máquinas eléctricas:

Animación 1. Clasificación de las máquinas eléctricas.

Elaboración propia

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2. Origen y antecedentes del transformador

El primer dispositivo que puede ser considerado como un transformador es el patentado porOtto Bláthy, Miksa Déri y Károly Zipernowsky en 1885 y que fue denominado modelo ZDB,iniciales de sus apellidos. Este dispositivo estaba basado, tanto en su estructura como en suprincipio de funcionamiento, en el anillo de Faraday, que puede apreciarse en la imageninferior.

Imagen 2: Anillo de Faraday.

Elaboración propia

Los experimentos de Faraday datan de 1831, es decir medio siglo antes del invento deltransformador. Si nos preguntamos a qué se debe este retraso en su aparición la respuesta esrelativamente sencilla: en los comienzos de la electricidad ésta se producía en su formacontinua y en ese caso el transformador no resultaba necesario. No fue hasta más adelante,cuando empezaron a aparecer los problemas relativos al transporte de la electricidad y laspérdidas energéticas que se producían en forma de calor, cuando el transformador se presentacomo un dispositivo sumamente útil.

Existen múltiples aplicaciones del transformador en la actualidad, piensa si quieres en loque utilizas cuando pones a cargar tu teléfono móvil, pero una de las primeras fue dotara los primeros automóviles de un sistema de encendido que hiciera saltar una chispaeléctrica en la bujía, capaz de iniciar la combustión de la mezcla aire-combustible.

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Ese primer transformador, o si quieres bobina de encendido, funcionaba con corriente continuaproporcionada por la batería, en el momento del arranque y por la dinamo seguidamentecuando el motor empezaba a girar.Si te parece una incongruencia que inicialmente no se usara el transformador porque lacorriente era continua y que una de sus primeras aplicaciones fuera en el automóvilprecisamente con corriente continua, la explicación la tienes que buscar en el uso de la batería.Aún en la actualidad se sigue manteniendo el principio de funcionamiento, aunque laelectrónica ha mejorado notablemente su eficiencia. Los ciclos de carga y descarga de la citadabatería obligan a producir la electricidad en su forma continua, sino ésta se destruiría y esoobliga a alimentar al sistema de encendido con la corriente que produce el alternador, eso sí,previamente rectificada a continua con un puente de diodos.

Imagen 3: Sistema de encendido.

Fuente: Wikipedia. Licencia Creative Commons

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2.1. Constitución de un transformador

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Básicamente, todos los transformadores están constituidos de la misma manera, al margen delas bobinas o fases que sobre él se enrollen y como se enrollen, o del tamaño que tengan, o dela forma de su núcleo. Así pues, en un transformador encontraremos:

un núcleo magnético,un arrollamiento primario o de entrada,y un arrollamiento secundario o de salida.

De la misma manera, y en función de la energía a transformar el transformador estará dotadode un sistema de refrigeración; bien por convección, si intercambia el calor con el airecircundante, o bien de un sistema de refrigeración líquido, si se hace necesario disipar unamayor cantidad de calor.

Imagen 4: Transformador

Fuente: Wikipedia. Licencia Creative Commons

El núcleo estará formado por un material ferromagnético que favorezca la propagación delflujo Φ, tal es el caso del acero con aleación de silicio. Para minimizar las "pérdidas en elhierro" por las corrientes parasitarias de Foucault, la sección conductora del flujo magnético sedivide en pequeñas partes, o láminas y se intercala entre lámina y lámina de acero un papel obarniz aislante.

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Y hablando de pérdidas, cabe señalar que el transformador es una máquina bastanteeficiente, pues las pérdidas son muy pequeñas en comparación con las potencias que escapaz de transmitir.

Esas pérdidas se manifiestan en forma de calor en los arrollamientos de cobre y en relación alnúcleo magnético tenemos pérdidas por histéresis magnética y pérdidas por corrientes deFoucault, ambas también en forma de calor. Esto ya fue estudiado en temas anteriores alhablar de los materiales magnéticos.

Imagen 12: Balance de pérdidas

Elaboración propia

Podemos concluir pues que las potencias de entrada y de salida son practicamenteiguales Pe≈Ps, ya que las pédidas en el transformador son muy pequeñas Pp‹‹Pe encomparación con la potencia de entrada Pe.

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3. Principio de funcionamiento

Como siempre en esta materia llega un momento en que las matemáticas hacen su aparición yaunque a veces resulten tediosas, son inevitables y además nos llevan a expresiones queresultan determinantes para el funcionamiento de los dispositivos que estudiamos. Esemomento ha llegado en este tema, pero no por ello nos vamos a echar para atrás. Espero queen alguna medida seas como nuestro personaje, Emilio, y que sientas al menos de vez encuando la curiosidad de querer comprender porque pasan las cosas. Por si sirve para animarte,te diré que las matemáticas son el lenguaje de la Naturaleza y que el ser humano, a través dela observación, consigue plasmar esas leyes universales en ecuaciones. Después, alguien enalgún laboratorio perdido encuentra una utilidad a ese conocimiento y acaba por fabricarsealgún dispositivo que nos hace la vida más fácil. ¡Ánimo que empezamos!

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Para entender el funcionamiento de un transformador vamos a comenzar por colocar un núcleomagnético cerrado al que hemos enrollado una bobina de N1 espiras y a la que hemosconectado una tensión de V1 voltios eficaces. La corriente que recorra la bobina circulará, comoya sabemos con un retraso de 90º respecto a la tensión. Esta corriente producirá un flujomagnético Φ que será en todo momento proporcional a la intensidad y que coincide en fase yen frecuencia con ella.

Imagen 13: Transformador ideal con una bobina

Elaboración propia

La tensión instantánea en la bobina será:

y en función del valor eficaz tendremos:

De igual manera podemos escribir el valor de i, recordando que va retrasada 90º respecto dev:

Recordando la definición de flujo magnético y de intensidad de campo sobre un núcleo desección A, podremos conocer como varía el flujo en funcion de la intensidad:

De acuerdo con la ley de Faraday sabemos que en la bobina aparece una fuerzaelectromotriz de autoinducción proporcional al número de espiras y a la variación de flujo yque en el supuesto de una bobina ideal, como es nuestro caso, en el que la bobina carece deresistencia, la fuerza electromotriz será igual a la tensión aplicada, pero de signo contrario.

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Tenemos una bobina de 400 espiras que es alimentada con una tensión de 400 V a unafrecuencia de 60 Hz. ¿Cuánto valdrá el flujo máximo?

Tal vez debas recordar las unidades en las que se mide el flujo magnético.

Se dispone de un transformador monofásico, ideal, en el que el arrollamiento primariotiene 400 espiras y el secundario 50; la potencia del transformador es de 10 kVA. Si labobina de entrada es alimentada a 800 V, se desea conocer la tensión e intensidad quecirculan por el secundario.

Repasa los contenidos de este apartado y te será fácil obtener la solución.

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3.1. Funcionamiento en carga

Ya hemos visto como funciona un transformador ideal, en el que al aplicar una tensión V1 en elprimario se induce una tensión V2 en el secundario; y hemos visto la relación que hay entreambos arrollamientos. Pero de momento nuestro transformador no parece tener muchautilidad, pues no hemos puesto ninguna carga en el secundario a la que alimentar. Esemomento ha llegado.Antes de continuar, conviene aclarar alguna cuestión que en el apartado anterior no semencionó por no ser necesario para nuestra explicación. Habrás observado que cuando seindicó el valor de la intensidad que recorría el primario, nos referimos a ella como i1; pues elsubíndice 1 es el que hemos utilizado para designar a la bobina primaria; sin embargo, en laimagen 13 aparece la expresión i1=im. Esto es así porque esa primera corriente es lo que seconoce como corriente de maganetización, que es la que producirá el flujo magnético querecorrerá el núcleo, de valor pequeño: La cuestión es qué ocurrirá cuando en el secundarioconectemos una carga a la que alimentar.Ahora, la corriente que circule por el secundario estará en función de la impedancia Z de lacarga.

Esta corriente también producirá una fuerza magnetomotriz que debería alterar el flujomagnético, pero como ya hemos visto en el apartado anterior, fijados la frecuencia y el númerode espiras, el flujo solo depende del voltaje de alimentación del primario, y este no ha variado.Así pues, lo que sucede es otra cosa.

Imagen 18: Transformador en carga

Elaboración propia

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Recuerda que cuando estudiaste el circuito magnético la fuerza magnetomotriz fmmera el producto NI y su valor determinaba el flujo magnético Φ.

La circulación de la corriente i2 en el secundario, como resultado de conectar la carga deimpedancia Z, provoca la aparición de una corriente suplementaria i2´que está en fase conaquella y de un valor tal que hace que la fuerza magnetomotriz del primario esté en equilibrioy por lo tanto el flujo no se altere.Para que el flujo no se altere debe cumplirse lo siguiente:

N1i2´=N2i2Hay que señalar que la corriente reflejada del secundario i2´ tiene un valor mucho mayor quela de magnetización im, por lo que por lo general, para los cálculos la expresión anterior seconvierte en:

Si ponemos juntas todas las magnitudes que intervienen en la relación de transformacióntendremos:

Podemos sacar algunas conclusiones de nuestra exposición:

El flujo magnético permanece constante en vacío y en carga, pues viene fijado por latensión de alimentación del primario.

Las fuerzas megnetomotrices del secundario y la reflejada en el primario debencompensarse entre sí para que el flujo no se altere, con lo que la corriente del primario encarga será:

i1=i2´+imSuponiendo que la reluctancia del circuito magnético permanece constante, la fuerza

magnetomotriz en carga es igual que en vacío.Al conectar una impedancia el transformador comienza a suministrar potencia, potencia

que es automáticamente demandada de la línea de alimentación, con lo que en el primarioaparece una corriente reflejada igual a la del secundario, con las implicaciones indicadasmás arriba.

En el siguiente apartado matizaremos el concepto de corriente magnetizante im

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3.2. El transformador real

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Desde el comienzo del tema venimos considerando al transformador como una máquinaideal, carente de pérdidas de energía, pero nada más lejos de la realidad. Esas pérdidas,aunque pequeñas, se producen en forma de calor. Hasta ahora hemos supuesto:

Que los conductores de las bobinas carecen de resistencia, pero lo cierto es que poseenesa resistencia que como ya sabemos depende de la resistividad del material, de sulongitud y de su sección.

Que no se producen efectos de dispersión de flujo magnético y eso no es cierto. Ni lapermeabilidad del núcleo es infinita ni la del medio circundante (aire o aceitenormalmente) es nula, por lo que siempre existirá un flujo de fugas en cada bobina que nocirculará por el núcleo.

Que en el material magnético utilizado en el núcleo no se producían efectos de histéresisni corrientes de Foucault, y eso tampoco es cierto, pues siempre que se aplique un flujo alnúcleo habrá pérdidas en el hierro.

Así pues, tenemos que considerar estas pérdidas y ver qué efectos producen para que así,nuestro transformador se aproxime lo más posible a la realidad. Para ello, primeroanalizaremos nuestro transformador funcionando en vacío:

Los conductores no son ideales, por lo que tienen resistencia eléctrica. Podemos suponerque las bobinas sigan siendo ideales, y para ello su valor resistivo estará concentrado fuerade la bobina en serie, tal como indica la imagen.

Imagen 19: Resistencia de las bobinas

Elaboración propia

Si ahora consideramos las pérdidas de flujo, tendremos que el flujo que afecta a labobina del primario Φ1 estará formado por una parte que es común a ambas bobinas Φ yotra parte que es propia de cada bobina y que se debe a la dispersión Φ1d , es decir:

Teniendo en cuenta la ley de inducción, es como si el bobinado tuvieran una parte que abrazaal núcleo y otra al aire y en función del número de espiras y de su distribución geométrica, lasautoinducciones serán mayores o menores y al igual que en el caso de la resistencia de lasbobinas, estas autoinducciones se pueden representar como reactancias tal y como indica laimagen.

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Se dispone de un transformador monofásico que tiene una relación de transformaciónde 80/1. La tensión del primario es de 20 KV y el transformador alimenta en elsecundario a una carga de impedancia (1,64+j1,15)Ω. Si consideramos eltransformador como ideal, se desea conocer:

Tensión y corriente en el secundario.Corriente en el primario.Potencia activa y reactiva consumida por la carga.

Repasa el tema de Herramientas matemáticas para trabajar cómodamente con losnúmeros complejos.

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3.3. Circuito equivalente y reducción de untransformador

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Hemos visto que la relación de transformación puede tomar múltiples valores, ampliando oreduciendo las tensiones o intensidades decenas o incluso cientos de veces. Si, por ejemplo,consideramos un transformador elevador, y representamos vectorialmente las tensiones, comohemos hecho anteriormente, al tomar como referente las del primario ocurrirá que las delsecundario serán decenas o cientos de veces mayores y gráficamente su representación seríaun gran problema pues los vectores serían muy grandes. Para solucionarlo se recurre a lareducción del primario al secundario.La manera de proceder consiste en dejar los vectores de las magnitudes del primario tal cualestán y los vectores de las magnitudes del secundario se representan multiplicados por larelación de transformación Rt , de esta manera los vectores del secundario pasan a ser igualesque los del primario en módulo. Estos nuevos vectores los diferenciaremos, al igual quehacíamos con la intensidad reflejada en el primario, marcándoles como primos. Par que seentienda:

Observando las expresiones anteriores vemos que V2 reducido al primario será V'2 , quecomo se ha dicho resulta de multiplicar V2 por Rt , y tiene el mismo valor que V1 , comopuede verse en la tercera expresión.

Si procedemos de la misma manera con la tensión inducida en el secundario tendremos:

Para el caso de la intensidad será:

También se pueden reducir al primario las caídas de tensión en R2 y X2d:

La impedancia de carga conectada al secundario es un caso especial:

Esto mismo podemos hacerlo con los valores de R2 y Xd2 del secundario, si queremosreducirlos al primario.

Por último, indicar que las potencias en el primario y en el secundario son iguales como yase ha visto y los ángulos también son los mismos.

Esta actuación supone considerar un transformador con una relación de transformación quees la unidad y los vectores así obtenidos estarán representados a la escala Rt.

Veamos un ejemplo de aplicación.

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Para el ejercicio del apartado 1.3.2 ¿Cuál será la impedancia de la carga vista desde elprimario?, ¿Cuál será la corriente que circule por el primario?

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Si aplicamos a un transformador la reducción de las magnitudes del secundario al primario, taly como hemos indicado más arriba, el esquema que obtendremos del transformador será el queindica la figura.

Imagen 25: Esquema de un transformador con el secundario reducido al primario

Elaboración propia

Puesto que ε'2 tiene el mismo valor que ε1 entonces los arrollamientos actuarían como situvieran el mismo número de espiras y podríamos considerar unidos los puntos de comienzoy final de ambas bobinas, más aún, podríamos prescindir de una de ellas.

Imagen 26: Circuito equivalente de un transformador con el secundario reducido al primario

Elaboración propia

El esquema aún se podría simplificar más, ya que la corriente del primario era la suma de lacorriente en vacío I0 más la reflejada del secundario I'2 (recordemos que tenía signocontrario).

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Tenemos un transformador con una relación 10000/250 V. De él conocemos R1= 0,4 Ω,Xd1= 0,3 Ω, R2= 0,025 Ω, Xd2= 0,06 Ω, I0= 3 A. Hallar el esquema equivalente así comola resistencia y reactancia de cortocircuito.

Repasa los conceptos de este apartado y verás que no es tan difícil.

Es interesante que sepas que en la práctica, el circuito equivalente así obtenido nospermite conocer las tensiones e intensidades en aquellos circuitos en los que hayintercalado un transformador.

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3.4. Valores y parámetros de un transformador

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Para concluir este apartado es interesante conocer algunos de los parámetros que nosindican las características de los transformadores y que muchos de ellos son suministradospor el fabricante.

Algunos ya nos son conocidos, pues hemos hablado de ellos, tal es el caso de la relación detransformación, las resistencias y reactancias de primario y secundario, pero otros aún nolos hemos citado.

Tensión primaria: es la tensión a la cual se debe alimentar el transformador, dicho enotras palabras, la tensión nominal (V1n) de su bobinado primario. En algunostransformadores hay más de un bobinado primario, existiendo en consecuencia, más deuna tensión primaria.

Tensión máxima de servicio: es la máxima tensión a la que puede funcionar eltransformador de manera permanente.

Tensión secundaria: si la tensión primaria es la tensión nominal del bobinado primariodel transformador, la tensión secundaria es la tensión nominal (V2n) del bobinadosecundario.Potencia nominal: es la potencia aparente máxima que puede suministrar el

bobinado secundario del transformador. Este valor se mide en kilovoltioamperios (KVA). Relación de transformación (Rt): es el resultado de dividir la tensión nominal primaria

entre la secundaria. Intensidad nominal primaria (I1n): es la intensidad que circula por el bobinado

primario, cuando se está suministrando la potencia nominal del transformador. Dicho enotras palabras, es la intensidad máxima a la que puede trabajar el bobinado primario deltransformador.

Intensidad nominal secundaria (I2n): al igual que ocurría con la intensidad primaria, esteparámetro hace referencia a la intensidad que circula por el bobinado secundario cuando eltransformador está suministrando la potencia nominal.Tensión de cortocircuito (Vcc): hace referencia a la tensión que habría que aplicar en

el bobinado primario para que, estando el bobinado secundario cortocircuitado, circule poréste la intensidad secundaria nominal. Se expresa en porcentaje.

En relación a este parámetro nos extenderemos un poco más que su mera definición. Por loque acabamos de decir, la expresión resultante será:

Y como la impedancia tiene un componente real y otro imaginario, también esta tensión lostendrá:

Antes de continuar conviene aclarar que la impedancia de cortocircuito Zcc la obtenemos,como cualquier otra impedancia, por la expresión ya conocida:

Solo resta hablar de la forma en que se suele dar el valor de la tensión de cortocircuito yque es en porcentaje, para ello usaremos la expresión primera. Las demás muestran larelación que hay entre las tensiones de R y X, que son iguales que las que hay en untriángulo de impedancias.

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Disponemos de un transformador de 15 KVA con una relación de 920/230 V; del queconocemos los siguientes datos:

R1= 0,4 Ω; X1d= 0,1 Ω; R2= 0,015 Ω; X2d= 0,06 Ω

Si tenemos una carga en el secundario con un factor de potencia de 0,85 y unapotencia aplicada de 10 KW, calcular las caídas de tensión y las intensidades en losarrollamientos.

Tenemos un transformador monofásico de 1500 KVA y tensiones nominales V1n=80.000 V y V2n= 35.000 V. El transformador se somete a un ensayo de vacío, del queobtenemos:

V0=35 KVI0=1,3 AP0= 6,1 KW

Después es sometido a un ensayo de cortocircuito, del que se obtienen los siguientesresultados:

Vcc2 = 3120 VIcc2 = 32,6 AP0 = 6,1 KW

El transformador trabaja a 60 Hz y la resistencia del secundario es R2= 4,1 Ω y lareactancia X2d= 27,6 Ω. Hallar los parámetros del circuito equivalente.

Si algunos conceptos no han quedado suficientemente claros, el ejercicio te ayudará aterminar de entenderlos.

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3.5. Pérdidas en un transformador

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Aunque son máquinas muy eficientes, desde el comienzo del tema venimos hablando de queexisten pérdidas de diversos tipos en un transformador. Considerar estas pérdidas supone almismo tiempo hablar de un rendimiento. En este apartado vamos a tratar de cuantificar esaspérdidas y a espresar el rendimiento de un transformador.

Pérdidas en el cobre: Los fabricantes de transformadores suelen proporcionar el datode la potencia activa que tiene el transformador en el ensayo de cortocircuito. A estapotencia se le denomina pérdidas en el cobre a máxima potencia, porque es la consumidapor los arrollamientos cuando circula la intensidad nominal.

Conviene recordar que la reactancia no consume energía activa sino reactiva. Si queremosconocer la caída de tensión en el arrollamiento

Índice de carga: Un transformador puede trabajar a plena carga, es decir, conectado asus valores nominales; o puede trabajar a un valor inferior. Así pues llamamos índice decarga a la relación entre la intensidad de trabajo y su valor nominal

Si elevamos al cuadrado esta igualdad tendremos:

Y la expresión de las pérdidas en el cobre será:

Pérdidas en el hierro: Estas pérdidas dependen del flujo magnético y como ya se vio, elflujo solo varía con la tensión y ésta suele ser constante. Quiere esto decir que las pérdidasen el hierro son constantes ya sea en vacío o en carga nominal. La corriente en vacío sueleobtenerse del ensayo de vacío, donde se cuantifica la potencia absorbida y la tensiónaplicada.

Pues bien, si tenemos en cuenta que de la potencia aplicada al primario (potencia total) unaparte se perderá en el hierro y otra en el cobre, el resto será la potencia aplicada en elsecundario (potencia útil):

Y así el rendimiento del transformador será:

Existen varias formas de desarrollar esta expresión:

Siendo cos φ el factor de potencia de la carga que puede considerarse igual que en elsecundario.

Otra forma es en función del índice de carga:

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Disponemos de un transformador de 200 KVA con una relación de transformación12000/400 V. Teniendo en cuenta que las pérdidas en el hierro son de 1200 W y que laspérdidas en el cobre son de 4000 W; se desea conocer el rendimiento a plena carga deltransforamdor y el índice de carga al que se obtendrá el máximo rendimiento, para unfantor de potencia en ambos supuestos de 0,9.

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4. El transformador trifásico y su conexionado

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El transformador más utilizado actualmente es el trifásico. Esto se debe a que la producción,distribución y consumo de energía eléctrica son trifásicos principalmente. Entendemos portransformador trifásico aquel que es utilizado para transformar un sistema trifásico equilibradode tensiones en otro sistema equilibrado de tensiones trifásico pero con diferentes tensiones eintensidades.Para conseguir ese propósito, podemos utilizar tres transformadores monofásicos, de maneraque tendremos tres núcleos magnéticos independientes y conexionados como indica la figurainferior. Cada núcleo tendrá sus pérdidas de flujo.

Imagen 29: Transformador trifásico con tres transformadores monofásicos

Elaboración propia

Podemos, sin embargo, colocar cada arrollamiento en una columna de un núcleo magnéticocomún, de manera que las pérdidas de flujo se minimicen y la estructura del transformadorgane en resistencia y simplicidad.

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Tenemos un transformador de 100 kVA que tiene una relación de transformación de4000/230 V y conexionado en estrella-triángulo. Si la intensidad de vacío en el primarioes el 2% de la nominal y la potencia en vacío es de 600 W; hallar el desfase de laintensidad de vacío.

Recuerda la relación entre tensiones e intensidades de fase y línea, según se trate deconexionado estrella o triángulo.

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5. Tipos de transformadores

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Nos ha quedado claro, que el transformador puede amplificar o reducir las magnitudeseléctricas en el transporte de energía, ya que esa es su finalidad primordial, pero existen otrasmuchas aplicaciones de los transformadores, por lo que puede resultar interesante hacer unaclasificación de los mismos y de alguno de ellos extendernos un poco más dada su importancia.

Según su funcionalidad:De Potencia: tienen por finalidad facilitar el transporte de la energía eléctrica en alta

tensión.De ComunicacionesDe Medida: permiten reducir las altas tensiones para así poder proceder a realizar

medidas sin necesidad de adaptar los aparatos.

Imagen 37: Transformador de pequeña potencia

Fuente: Banco de imágenes CNICE

Imagen 38: Transformador de gran p

Fuente:

Según los sistemas de tensión:Monofásico: con una fase de entrada y otra de salida.Trifásico: formado por tres arrollamientos primarios y tres secundarios.