Clasificacin de los Transformadores.Francisco Pacheco Diaz.Universidad Politcnica de TlaxcalaIng. Mecatrnicafrank_elfen@hotmail.com

En este documento se expondrn la clasificacin de los transformadores; la clasificacin de estos es grande ya que estos pueden variar en forma fsica, caractersticas elctricas y eficiencia y cada una de estas clasificaciones se puede adaptar para mejorar ciertas o varias aplicaciones.

1. INTRODUCCINEn el presente trabajo se discutir sobre los tipos de transformadores. Los clasificaremos de acuerdo a su nivel de voltaje, la forma de su ncleo, la forma de sus devanados etc.Esperamos que con el presente trabajo queden claros los conceptos fundamentales del transformador que luego podrn ser utilizados en la prctica.2. TRANSFORMADOREl Transformador es un dispositivo que convierte energa elctrica de un cierto nivel de voltaje, en energa elctrica de otro nivel de voltaje, por medio de la accin de un campo magntico. Est constituido por dos o ms bobinas de alambre, aisladas entre si elctricamente por lo general y arrolladas alrededor de un mismo ncleo de material ferromagntico. El arrollamiento que recibe la energa elctrica se denomina devanado de entrada, con independencia si se trata la mayor (alta tensin) o menor tensin (baja tensin). El arrollamiento del que se toma la energa elctrica a la tensin transformada se denomina devanado de salida. En concordancia con ello, los lados del transformador se denominan lado de entrada y lado de salida. El devanado de entrada y el de salida envuelven la misma columna del ncleo de hierro. El ncleo se construye de hierro porque tiene una gran permeabilidad, o sea, conduce muy bien el flujo magntico.3. CLASIFICACINLa clasificacin de los transformadores es grande ya que estos pueden variar en forma fsica, caractersticas elctricas y eficiencia y cada una de estas clasificaciones se pueden adaptar mejor a cierta o varias aplicaciones.

4. POR SU NIVEL DE VOLTAJE.4.1 TRANSFORMADORES ELEVADORES Y REDUCTORES.Un transformador puede ser elevador o reductor dependiendo del nmero de espiras de cada bobinado. Figura 1: Ejemplo de un transformador.

4.2 TRANSFORMADORES ELEVADORES Y REDUCTORESSi se supone que el transformador es ideal. (La potencia que se le entrega es igual a la que se obtiene de l, se desprecian las prdidas por calor y otras), entonces:

5. POR SU NMERO DE FASES5.1 TRANSFORMADORES MONOFSICOSLos transformadores monofsicos, tanto de columnas como acorazados, se usan en distribucin de energa elctrica, por ejemplo para reducir, en lneas de MT de 13,2 kV a BT, 120/240V. Ejemplos: 15 kVA; 13200/120-240 VSe los suele encontrar, de pequea potencia en soportes de lneas elctricas rurales. Figura 2: Transformador monofsico

Tambin se los encuentra, en potencias altas, para constituir bancos trifsicos, con tres de ellos, en sistemas de distribucin.

5.2 TRANSFORMADORES TRIFSICOSEl trifsico de columnas es el ms usado. Figura 3: Ejemplo de Transformador trifsico

Se lo encuentra desde pequeas potencias (10 kVA) hasta muy grandes (150 MVA). Como elevadores de tensin en las centrales, reductores en las subestaciones, de distribucin en ciudades, barrios, fbricas, etc.

5.3TRANSFORMADORES HEXAFSICOSEl hexafsico (6 fases en el secundario) se diferencia, constructivamente, del trifsico, en que tiene una derivacin a la mitad de los devanados secundarios, y luego por supuesto, en la conexin entre ellos. Figura 4: Transformador Hexafsicos

Se lo usa para la rectificacin industrial y en traccin elctrica: subterrneos, tranvas, etc. Ejemplo: 13200/580 V

6. POR LA FORMA DEL NCLEO6.1TRANSFORMADOR MONOFSICO DE COLUMNASEl transformador a columnas posee sus dos bobinados repartidos entre dos columnas del circuito magntico. En la figura 5 se trata de un transformador monofsico dnde el circuito magntico se cierra por las culatas superior e inferior.Figura 5: Transformador monofsico de columnas

6.2 TRANSFORMADOR MONOFSICO ACORAZADOEl transformador acorazado se caracteriza por tener dos columnas exteriores, por las que se cierra el circuito magntico, estas dos columnas no poseen ningn devanado. En los Transformadores monofsicos el devanado primario y secundario se agrupan en la columna central y el transformador tiene tres columnas en total.

Figura 6 Transformador monofsico acorazado

Figura 7 Transformador trifsico de columnas

Figura 8 Transformador trifsico acorazado

8.3 TRANSFORMADOR TOROIDALLos transformadores toroidales representan, como ningn otro tipo, el diseo ideal sobre cmo debe ser un transformador. De hecho, Fraday dise y bobin el primer transformador sobre un ncleo toroidal. Tiene varias ventajas, entre ellas, alto rendimiento, bajo nivel de ruido, menor calentamiento, peso y tamao reducido, facilidad de montaje.

Figura 9 Transformador Toroidal7. POR SU NCLEOPor el ncleo sobre el cual van las bobinas Ncleo de Aire Ncleo de Hierro Ncleo Variable

Figura 10: Composicin del ncleo

8. POR LA POSICIN DE SUS DEVANADOSLa clasificacin ms grande que hay de los transformadores es la de su posicin de los devanados y estos se clasifican en:8.1 TRANSFORMADORES DE DEVANADOS SEPARADOS

Figura 11 Transformador devanado simple.8.2 TRANSFORMADORES DE DEVANADOS CONCNTRICOSCada uno de los devanados estn distribuido a lo largo de la columna el devanado de tensin baja se encuentra en la parte interna y aislado del ncleo y del tensin ms elevada por medio de tubos aislantes.Figura 12 Transformador con devanados concntricos

8.10 TRANSFORMADORES DE BOBINAS ALTERNADAS.Este tipo de devanado estn subdivididos cada uno en una cinta nmero de bobinas que estn dispuestas en las columnas en forma alternada.

Figura 13 Transformador con bobinas alternadas

9. OTRAS CLASIFICACIONESPor la funcin que realizan: Transformadores elevadores. Transformadores reductores. Transformadores de distribucin potencia. Transformadores monofsicos trifsicosPor el servicio a que se destinan: Transformadores de subestacin. Transformadores de generador. Transformadores para usos especiales: traccin, hornos, rectificadores, etc.Por el tipo de construccin: De columnas con bobinas cilndricas. De columnas con bobinas rectangulares. Acorazados, etc.Tipos de transformadores Segn sus aplicaciones Transformador elevador/reductor de tensin Transformadores variables Transformador de aislamiento Transformador de alimentacin Transformador trifsico Transformador de pulsos Transformador de lnea o Flyback Transformador diferencial de variacin lineal Transformador con diodo dividido Transformador de impedancia Estabilizador de tensin Transformador hbrido o bobina hbrida

REFERENCIAS.

[1] Transformadores de potencia, de medida y de proteccin. Escrito por Enrique Ras Oliva.[2] Transformadores de distribucin: teora, clculo, construccin y pruebas. Escrito por Pedro Avelino Prez.