Conocer qué son los transformadores es un aspecto esencial para los equipos de instalación de paneles solares. A modo de resumen estos son dispositivos eléctricos que se utilizan para cambiar el nivel de voltaje de una corriente eléctrica y son fundamentales para la distribución de energía eléctrica de manera eficiente y segura.
Además son componentes clave en las instalaciones fotovoltaicas, ya que permiten la conexión a la red eléctrica y la transmisión de la energía generada por los paneles solares.
En este blog, aprenderás más sobre qué son los transformadores, sus funciones y diferentes tipos de transformadores, igualmente discutiremos las diferentes aplicaciones que pueden tener estos dispositivos.
Índice
- ¿Qué son los transformadores y para qué sirven?
- Tipos de transformadores
- Aplicaciones de los transformadores
1. ¿Qué son los transformadores y para qué sirven?
Un transformador eléctrico es una máquina estática de corriente alterna que permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, esta transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.
Los transformadores están compuestos por diferentes elementos entre los que destacan como principales el núcleo y los devanadores.
En el núcleo de los transformadores circula el campo electromagnético producido por los devanados y su función es mantener el flujo magnético contenido para evitar las pérdidas producidas por las corrientes de Foucault.
Por su parte el devanado es un hilo de cobre enrollado a través del núcleo en uno de sus extremos y recubierto por una capa aislante. Está compuesto por dos bobinas, la primaria y la secundaria. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el devanado primario y el secundario indicará la relación de transformación.
Los transformadores se basan en la inducción electromagnética. Al aplicar una tensión, se origina un flujo magnético en el núcleo de hierro. Este flujo viajará desde el devanado primario hasta el secundario. Con su movimiento originará una fuerza electromagnética en el devanado secundario.
La relación de transformación del transformador la definimos con la siguiente ecuación:
Donde
- Np es el número de vueltas en el devanado primario.
- Ns el número de vueltas en el secundario
- Vp la tensión aplicada en el devanado primario.
- Vs la tensión obtenida en el devanado secundario.
- Ip la intensidad que llega al devanado primario.
- Is la intensidad generada en el devanado secundario.
- rt la relación de transformación.
2. Tipos de transformadores
Ahora que conoces qué son los transformadores, a continuación te explicaremos los diferentes tipos, pero debido a que existen diversos transformadores, te presentaremos los más importantes.
Transformadores de potencia
Los transformadores de potencia son dispositivos eléctricos que se utilizan para cambiar el nivel de voltaje de una corriente eléctrica.
– Transformadores elevadores
Tienen la capacidad de aumentar el voltaje de salida en relación al voltaje de entrada. En estos transformadores el número de espiras del devanado secundario es mayor a las del devanado primario.
– Transformadores reductores
Los transformadores reductores tienen la capacidad de disminuir el voltaje de salida en relación al voltaje de entrada. En estos transformadores el número de espiras del devanado primario es mayor al secundario.
– Autotransformadores
Se utilizan cuando es necesario cambiar el valor de un voltaje, pero en cantidades muy pequeñas. La solución consiste en montar las bobinas de manera sumatoria. La tensión, en este caso, no se introduciría en el devanado primario para salir por el secundario, sino que entra por un punto intermedio de la única bobina existente.
Transformadores eléctricos de medida
Los transformadores eléctricos de medida son dispositivos utilizados para medir la corriente eléctrica que fluye a través de un circuito, estos están diseñados para reducir la corriente eléctrica a un nivel seguro y medible.
– Transformadores eléctricos de intensidad
Toma una muestra de la corriente de la línea a través del devanado primario y lo reduce hasta un nivel seguro para medirlo. Su devanado secundario está enrollado alrededor de un anillo de material ferromagnético y su primario está formado por un único conductor, que pasa por dentro del anillo.
El anillo recoge una pequeña muestra del flujo magnético de la línea primaria, que induce una tensión y hace circular una corriente por la bobina secundaria. Un ejemplo de esto vendría siendo los CT’s que se utilizan en los medidores de consumo.
– Transformador eléctrico potencial
Se trata de una máquina con un devanado primario de alta tensión y uno secundario de baja tensión. Su única misión es facilitar una muestra del primero que pueda ser medida por los diferentes aparatos.
– Transformadores trifásicos
Los transformadores trifásicos son máquinas eléctricas que permiten aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico trifásico, manteniendo una relación entre sus fases la cual depende del tipo de conexión de este circuito. Puesto que el transporte y la generación de electricidad se realiza de forma trifásica, se desarrollaron transformadores de estas características.
Pueden crearse transformadores trifásicos de dos maneras: una es mediante tres transformadores monofásicos y la otra con tres bobinas sobre un núcleo común.
3. Aplicaciones de los transformadores
Los transformadores son elementos muy utilizados en la red eléctrica. Por ejemplo, en las centrales eléctricas ya generada la electricidad se utilizan para elevar la tensión mediante un transformador elevador y de esta manera poder transportar la energía eléctrica y reducir pérdidas de energía en las líneas durante el transporte de esta. Para la utilización de la energía eléctrica ya en hogares e industria, se usan los transformadores reductores para disminuir la tensión y para así poder conectar los equipos eléctricos.
Conclusiones
En este blog hemos visto qué son los transformadores, así como sus distintos tipos, ya sabes que son componentes esenciales en las instalaciones fotovoltaicas, gracias a que permiten la conexión a la red eléctrica y la transmisión de la energía generada por los paneles solares.
Además, los transformadores también son importantes para la seguridad y protección de las instalaciones fotovoltaicas y son útiles en la distribución de energía en instalaciones de gran escala.
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