transformadores-140617211417-phpapp02

8/16/2019 transformadores-140617211417-phpapp02

1/51

TRANSFORMADORE

2016


2/51

2

Transformadores

TRANSFORMADORES

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN.......................................................................................................................3

TRANSFORMADORES…………………………………………………………………………………………………………. 4

HISTORIA……………………………………………………………………………………

…………………….………………….

C!ASES DE TRANSFORMADORES………………………………….………………………………………….……………………………"

#ENTA$AS %DES#ENTA$AS………………………………………………………………………………………….…………………………&2

TI'OS DE TRANSFORMADORES………………………………………………………………………………..……………………….&(

SE)*N SUCONSTRUCCIÓN………………………………………………………………………………………………………………..2&

TI'OS DE N*C!EO…………………………………………………………………….

………………………………………………………24

MATERIA!ES E!+CTRICOSUSADOS………………………………………………………………..……………….………………………………………….2"

REACTORES, TI'OS…………………………………………………………………………….…………………………………………………..32

JUAN CARLOS VELASQUEZ PADILLA


3/51

3

Transformadores

-I-!IO)RAFA……………………………………………………………………………………………………………………4/



4/51

4

Transformadores

Introducción

Uno de los componentes de mayor importancia en la red eléctrica de cualquier compañía que en la mayoríade los casos es olvidado, es el transformador de potencia, componente principal de la subestación. La fallade transformador, por cualquier circunstancia paraliza las operaciones productivas en cualquier factoría.

La conservación del buen estado de operación de cualquier equipo eléctrico y en especial del transformador depende de que sea llevado a cada mantenimiento preventivo correspondiente; se debe evitar a toda costael mantenimiento correctivo. Como es bien sabido, los transformadores carecen de partes móviles, salvoalunas e!cepciones, como es en aquellos con circulación forzada en aceite, cambiadores de derivaciónba"o cara, etc.

#st$s característica representan una de las randes venta"as de los transformadores, en cuanto a operacióny mantenimiento se refiere; también podemos considerar como una importancia favorable de los mismo, quese encuentren alo"ados en tanques %erméticos.

Los factores anteriores, unidos a los de sobre&cara que su diseño les permite soportar durante ciertosperíodos, %acen que los transformadores requieran de poco servicio de mantenimiento y por tal motivoeneralmente, el personal se olvide por completo de su cuidado.

#n cuanto al equipo adicional del transformador, su mantenimiento también es importante y muc%o dependede él, el buen funcionamiento del mismo y bas$ndose en ello, se incluyen alunos datos, que basados ene!periencia %an dado resultados satisfactorios.

Las partes que determinan la vida de un transformador son sus aislamientos, y son estos sin luar a duda,las partes m$s delicadas y vulnerables de todo el con"unto las características eléctricas que definen unaislamiento se ven afectadas principalmente por' %umedad, temperatura, o!ieno, ases, impurezas ycontaminación, y son estos factores también los que determinan la velocidad del enve"ecimiento de losaislamientos.

Una vez iniciada la deradación de los aislamientos, los productos de la descomposición, act(an comocatalizadores, acelerando cada vez m$s el enve"ecimiento de los aislantes. #l mantenimiento que se le debedar a un transformador, est$ diriido directamente o indirectamente a la conservación de sus aislamientosdesde el punto de vista eléctrico, químico y mec$nico. #ste empieza realmente desde el momento de lapuesta en servicio.

#l mantenimiento que se le debe dar a un transformador, est$ diriido directamente o indirectamente a laconservación de sus aislamientos desde el punto de vista eléctrico, químico y mec$nico. #ste empiezarealmente desde el momento de la puesta en servicio.

Las técnicas y cuidados empleados en esta operación determinar$n la vida del transformador en laperiodicidad del mantenimiento posterior.

#l presente traba"o pretende ser una uía para el desarrollo y aplicación de un prorama de mantenimientopreventivo periódico para transformadores de potencia en aceite. Con"untamente con las actividadespertenecientes al mantenimiento preventivo, se analizan diferentes procedimientos y procesos (tiles a la%ora de realizar un mantenimiento correctivo del transformador.

)os de los temas que son necesariamente estudiados previo al an$lisis del mantenimiento preventivo untransformador de potencia en aceite son los elementos constitutivos de esta clase de transformador, "untocon los factores que producen un deterioro de su sistema de aislamiento *aceite y papel+, ya que, un buenconocimiento de ambos temas, facilita tanto el desarrollo como la aplicación del prorama de mantenimientodel equipo.



5/51

(

Transformadores

TRANSFORMADOR

e 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

inresa al equipo, en el caso de un transformador ideal *esto es, sin pérdidas+, es iual a la que se

obtiene a la salida. Las m$quinas reales presentan un pequeño porcenta"e de pérdidas,

dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

#l transformador es un dispositivo que convierte la enería eléctrica alterna de un cierto nivel de

tensión, en enería alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromanética.

#st$ constituido por dos o m$s bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y

por lo eneral enrolladas alrededor de un mismo n(cleo de material ferromanético. La (nica

cone!ión entre las bobinas la constituye el flu"o manético com(n que se establece en el n(cleo.


http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alternahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_el%C3%A9ctrica


6/51

Transformadores

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromanética y

est$n constituidos, en su forma m$s simple, por dos bobinas devanadas sobre un n(cleo cerrado,

fabricado bien sea de %ierro dulce o de l$minas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada

para optimizar el flu"o manético. Las bobinas o devanados se

denominan primario y secundario se(n correspondan a la entrada o salida del sistema en

cuestión, respectivamente. -ambién e!isten transformadores con m$s devanados; en este caso,

puede e!istir un devanado terciario, de menor tensión que el secundario.


http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_el%C3%A9ctrico


7/51

0

Transformadores

FUNCIONAMIENTO

i se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, circular$ por éste unacorriente alterna que crear$ a su vez un campo manético variable. #ste campo manético

variable oriinar$, por 1nd1n, la aparición de una fuerza electromotriz en los e!tremos del

devanado secundario.

RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN

La relación de transformación nos indica el aumento ó decremento que sufre el valor de la tensión

de salida con respecto a la tensión de entrada, esto quiere decir, por cada volt de entrada cu$ntos

volts %ay en la salida del transformador.

La relación entre la fuerza electromotriz inductora *#p+, la aplicada al devanado primario y la

fuerza electromotriz inducida *#s+, la obtenida en el secundario, es directamente proporcional aln(mero de espiras de los devanados primario */p+ y secundario */s+ .

La relación de transformación *m+ de la tensión entre el bobinado primario y el bobinado

secundario depende de los n(meros de vueltas que tena cada uno. i el n(mero de vueltas del

secundario es el triple del primario, en el secundario %abr$ el triple de tensión.


http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_electromotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico


8/51

5

Transformadores

)onde' *0p+ es la tensión en el devanado primario ó tensión de entrada, *0s+ es la tensión en el

devanado secundario ó tensión de salida, *1p+ es la corriente en el

devanado primario ó corriente de entrada, e *1s+ es la

corriente en el devanado secundario ó corriente de salida.

#sta particularidad se utiliza en la red de transporte de enería eléctrica'

al poder efectuar el transporte a altas tensiones y pequeñas

intensidades, se disminuyen las pérdidas por el efecto 2oule y se minimiza el costo de los

conductores.

3sí, si el n(mero de espiras *vueltas+ del secundario es 455 veces mayor que el del primario, alaplicar una tensión alterna de 675 voltios en el primario, se obtienen 67.555 voltios en el

secundario *una relación 455 veces superior, como lo es la relación de espiras+. 3 la relación entre

el n(mero de vueltas o espiras del primario y las del secundario se le llama relación de vueltas del

transformador o relación de transformación.

3%ora bien, como la potencia eléctrica aplicada en el primario, en caso de un transformador ideal,

debe ser iual a la obtenida en el secundario, el producto de la fuerza electromotriz por la

intensidad *potencia+ debe ser constante, con lo que en el caso del e"emplo, si la intensidad

circulante por el primario es de 45 amperios, la del secundario ser$ de solo 5,4 amperios *una

centésima parte+.

HISTORIA

PRIMEROS PASOS: LOS EXPERIMENTOS CON BOBINAS DEINDUCCIÓN

#l fenómeno de inducción electromanética en el que se basa el funcionamiento del

transformador fue descubierto por 8ic%ael 9araday en 4:74, se basa fundamentalmente en que

cualquier variación de flu"o manético que atraviesa un circuito cerrado enera una corriente

inducida, y en que la corriente inducida sólo permanece mientras se produce el cambio de flu"o

manético.

La primera bobina de inducción para ver el uso de anc%o fueron inventadas por el ev. /ic%olas

Callan Collee de 8aynoot%, 1rlanda en 4:7


9/51


10/51

&/

Transformadores

EL NACIMIENTO DEL PRIMER TRANSFORMADOR

#ntre 4::H y 4::I, los inenieros %(naros JipernoKs>y, l$t%y y )eri de la compañía Aanz

crearon en udapest el modelo @J)B de transformador de corriente alterna, basado en un diseño

de Aaulard y Aibbs *Aaulard y Aibbs sólo diseñaron un modelo de n(cleo abierto+. )escubrieron

la fórmula matem$tica de los transformadores'

)onde' *0s+ es la tensión en el secundario y */s+ es el n(mero de espiras en el secundario, *0p+ y

*/p+ se corresponden al primario.

u solicitud de patente %izo el primer uso de la palabra transformador, una palabra que %abía

sido acuñada por l$t%y Fttó.

#n 4::I, Aeore Gestin%ouse compro las patentes del J) y las de Aaulard y Aibbs. Ml le

encomendó a Gilliam tanley la construcción de un transformador de tipo J) para uso

comercial.

#ste diseño se utilizó por primera vez comercialmente en 4::ilómetros, en una línea construida en Cerc%i, 1talia. 3 partir

de esta pequeña aplicación inicial, la industria eléctrica en el mundo, %a recorrido en tal forma, que

en la actualidad es factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta

industria el transformador. #l aparato que aquí se describe es una aplicación, entre tantas,

derivada de la inicial bobina de Ruhmkorff o carrete de u%m>orff, que consistía en dos bobinas

concéntricas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Bobina_de_Ruhmkorffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bobina_de_Ruhmkorff


11/51

&&

Transformadores

3 una bobina, llamada primario, se le aplicaba una corriente continua proveniente de una batería,

conmutada por medio de un ruptor movido por el manetismo enerado en un n(cleo de %ierro

central por la propia enería de la batería. #l campo manético así creado variaba al comp$s de

las interrupciones, y en el otro bobinado, llamado secundario y con muc%as m$s espiras, se

inducía una corriente de escaso valor pero con una fuerza eléctrica capaz de saltar entre las

puntas de un chispómetro conectado a sus e!tremos.

-ambién da orien a las antiuas bobinas de ignición del automóvil Ford T, que poseía una por

cada bu"ía, comandadas por un distribuidor que mandaba la corriente a través de cada una de las

bobinas en la secuencia correcta.


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Chisp%C3%B3metro&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Chisp%C3%B3metro&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bobina_de_ignici%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Ford_Thttp://es.wikipedia.org/wiki/Distribuidorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Distribuidorhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Chisp%C3%B3metro&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bobina_de_ignici%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Ford_Thttp://es.wikipedia.org/wiki/Distribuidor


12/51

&2

Transformadores

CLASES DE TRANSFORMADORES

#!isten dos clases de transformadores, los secos y en aceite'

TRANSFORMADORES SECOS

Los transformadores de distribución de este rano se utilizan para reducir las tensiones

de distribución suministradas por las compañías eléctricas a niveles de ba"a tensión para la

distribución de potencia principalmente en $reas metropolitanas *edificios p(blicos, oficinas,

subestaciones de distribución+ y para aplicaciones industriales.

Los transformadores secos son ideales para estas aplicaciones porque pueden ser ubicados cerca

del punto de utilización de la potencia lo cual permitir$ optimizar el sistema de diseño minimizandolos circuitos de ba"a tensión y alta intensidad con los correspondientes a%orros en pérdidas y

cone!iones de ba"a tensión. Los transformadores secos son mediambientalmente seuros,

proporcionan un e!celente comportamiento a los cortocircuitos y robustez mec$nica, sin peliro de

fuas de nin(n tipo de líquidos, sin peliro de fueo o e!plosión y son apropiados para

aplicaciones interiores o e!teriores. #n muc%os países es obliatorio instalar transformadores

secos cuando las subestaciones est$n situadas en edificios p(blicos.

Los transformadores de tipo seco encapsulado al vacío est$n diseñados a prueba de %umedad y

son adecuados para funcionar en ambientes %(medos o muy contaminados. on lostransformadores idóneos para funcionar en ambientes que presenten una %umedad superior al NI



13/51

&3

Transformadores

O y en temperaturas por deba"o de los &6I PC.

esumiendo alunas de sus características'

• Los que menos espacio necesitan.

• Los que menos traba"o de ineniería civil precisan.

• /o requieren características de seuridad especiales *detección de incendios+.

• #!entos de mantenimiento.

• Una vida (til de los transformadores m$s lara racias a un ba"o enve"ecimiento térmico.

• uede instalarse cerca del luar de consumo reduciendo las pérdidas de cara.

• Un diseño óptimo su"eto a me"oras constantes tan pronto como se dispone de nuevos

materiales.

• on seuros y respetan el medio ambiente.

• Contaminación medioambiental reducida.

• in rieso de fuas de sustancias inflamables o contaminantes.

• 9abricación seura para el medio ambiente *sistema cerrado+.

• 3propiados para zonas %(medas o contaminadas.

• in peliro de incendio.

• Los transformadores son incombustibles.

• 3lta resistencia a los cortocircuitos.

• Aran capacidad para soportar sobrecaras.

•

uen comportamiento ante fenómenos sísmicos.



14/51

&4

Transformadores

• Capaces de soportar las condiciones m$s duras de balanceo y vibraciones.

• 1mpactos medioambientales mínimos.

• 3lto reciclado *N5 O+.

Los transformadores de tipo seco encapsulado al vacío 3 varían desde I5 >03 %asta

75 803 con tensiones de traba"o de %asta I6>0.

ACEITES DE TRANSFORMADOR



15/51

&(

Transformadores

Un aceite mineral de transformador se compone principalmente de carbono e %idróeno en

moléculas que presentan diferentes estructuras.

Los aceites parafínicos est$n formados por moléculas que pueden ser tanto de cadena linealcomo ramificada. Los alcanos normales de tipo cadena lineal son conocidos como parafinas, si

son enfriados se impide su libre flu"o y se deben tomar precauciones para utilizarlos en un clima

frío.

Los aceites nafténicos también conocidos como ciclo alcanos est$n formados por moléculas con

una estructura anular, presentan e!celentes características a ba"as temperaturas.

-odos los aceites de transformador contienen moléculas arom$ticas con una estructura molecular

totalmente distinta de las moléculas parafínicas y nafténicas, tanto química como físicamente.

La o!idación se ve influenciada por dos par$metros principales' o!íeno y temperatura. #s de

notar que todos los aceites contienen una pequeña cantidad de aire, incluso después de la

desasificación *entre un 5.5I y un 5.6IO de o!íeno por volumen+. #l calor acelera este

deterioro.

Los procesos de o!idación se producen por actividad de descaras parciales en micro burbu"as,

las que eneran ozono, elemento especialmente activo en los procesos de o!idación.

#l proceso de o!idación se in%ibe con aditivos denominados antio!idantes.

#!isten dos tipos de aceites en el mercado, in%ibidos y no in%ibidos. )e %ec%o, todos los aceites

son in%ibidos, los in%ibidos por la adición de fenol retardado *destrucción radical+, y los no

in%ibidos con in%ibidores naturales *destrucción por peró!ido+.

La actividad de los antio!idantes dura un tiempo definido, llamado período de inducción, durante el

cual previenen la formación de peró!idos con radicales libres.



16/51

&

Transformadores

Transformador en bao de a!e"#e $s Transformador se!o

#n esta entrada %aremos una comparación entre los transformadores en baño de aceite y

los transformadores secos, analizando sus venta"as y desventa"as.

-ransformadores en baño de aceite' 0enta"as y desventa"as.

0enta"as frente a los transformadores secos'

• menor costo unitario. #n la actualidad su precio es del orden de la mitad que el de

uno seco de la misma potencia y tensión.

• menor nivel de ruido.

• menores pérdidas de vacío.

• me"or control de funcionamiento.

• pueden instalarse a la intemperie.

• buen funcionamiento en atmósferas contaminadas.

•

mayor resistencia a las sobretensiones, y a las sobrecaras prolonadas.


http://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/11/transformadores-secos.htmlhttp://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/11/transformadores-secos.htmlhttp://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/11/transformadores-secos.htmlhttp://ingenieriaelectricaexplicada.blogspot.com/2009/11/transformadores-secos.html


17/51

&0

Transformadores

Los transformadores en baño de aceite se construyen para todas las potencias y tensiones, pero

para potencias yQo tensiones superiores a los de distribución 8-Q- para C-, siuen siendo

con depósito o tanque conservador.

)esventa"as frente a los transformadores secos'

• La principal desventa"a, es la relativamente ba"a temperatura de inflamación del aceite,

y por tanto el rieso de incendio con desprendimiento elevado de %umos. e(n la norma

U/#, el valor mínimo admisible de la temperatura de inflamación del aceite

para transformadores, es de 4H5 RC. or este motivo *también por

razones medioambientales+, deba"o de cada transformador, debe disponerse un pozo

o depósito colector, de capacidad suficiente para la totalidad del aceite del transformador, a

fin de que, en caso de fua de aceite, por e"emplo, por fisuras o rotura en la ca"a

del transformador, el aceite se colecte y se reco"a en dic%o depósito.

• #n la embocadura de este depósito colector acostumbra a situarse un dispositivo apaa

llamas para el caso de aceite inflamado, que consiste en unas re"illas met$licas

cortafueos, las cuales producen la autoe!tinción del aceite, al pasar por las mismas, o,

como mínimo, impiden que la llama lleue a la ca"a del transformador y le afecte *efecto

cortafueos+. #n muc%as ocasiones, estas re"illas met$licas cortafueos o apaallamas se

sustituyen por una capa de piedras por entre las cuales pasa el aceite %acia el depósito

colector. 3ct(an pues como apaa llamas o cortafueos en forma similar a las

mencionadas re"illas met$licas.

• #ste depósito colector representa un incremento sinificativo en el coste de la obracivil del

C-, y en ocasiones, cuando la %aya, una cierta invalidación de la planta inferior a la del C-.

• #l rieso de incendio oblia también a que las paredes y tec%o de la obra civil del

C- sean resistentes al fueo.

• )ebe efectuarse un control del aceite, pues est$ su"eto a un inevitable proceso

de enve"ecimiento que se acelera con el incremento de la temperatura. 3simismo, aunque

se trate de transformadores %erméticos, sin contacto con el aire, puede producirse unincremento en su contenido de %umedad, debido al enve"ecimiento del aislamiento de

los arrollamientos, ya que la deeneración de la celulosa, desprende aua que va al aceite.

• #n efecto, en los transformadores en baño de aceite, los aislantes de los

arrollamientos acostumbran a ser de substancias or$nicas tales como alodón, seda,

papel y an$loos, que en la clasificación de los aislantes para transformadores fiuran

comprendidos en la Sclase 3T. #sto oblia a una labor de mantenimiento con controles

periódicos del aceite, como mínimo de su riidez dieléctrica, pues ésta disminuye muc%o

con el contenido de aua *%umedad+, y de su acidez *índice de neutralización+, ya que los



18/51

&5

Transformadores

$cidos or$nicos, que por o!idación aparecen en el aceite, favorecen activamente el

deterioro de los aislantes sólidos de los arrollamientos.

-ransformadores secos' 0enta"as y desventa"as

0enta"as frente a los transformadores en baño de aceite'

• menor coste de instalación al no necesitar el depósito colector en la obra civil,

antes mencionado,

• 8uc%o menor rieso de incendio. #s su principal venta"a frente a los transformadores en

baño de aceite. Los materiales empleados en su construcción *resina epo!y, polvo

de cuarzo y de al(mina+ son autoe!tinuibles, y no producen ases tó!icos o venenosos.e descomponen a partir de 755 RC y los %umos que producen son muy tenues y

no corrosivos. #n caso de fueo e!terno *en el entorno+, cuando la resina alcanza los 7I5

RC arde con llama muy débil y al cesar el foco de calor seautoe!tinue apro!imadamente a

los 46 seundos.

• uede decirse que este menor rieso de incendio fue la principal razón y ob"etivo

que motivó su desarrollo.

)esventa"as frente a los transformadores en aceite'

• mayor coste, en la actualidad del orden del doble,

• 8ayor nivel de ruido,

• 8enor resistencia a las sobretensiones,

• 8ayores pérdidas en vacío,

• /o son adecuados para instalación en intemperie, ni para ambientes contaminados.

• #n la actualidad, disponibles sólo %asta 70 y %asta 4I803.

3tención' #stando el transformador seco en tensión, no deben tocarse sus superficies e!teriores

de resina que encapsulan los arrollamientos de 8edia -ensión. #n este aspecto, presentan menos

seuridad frente a contactos indirectos que los transformadores en aceite dentro de ca"a met$lica

conectada a tierra.

)e la comparación entre ambos tipos, se desprende que cada uno presenta venta"ase inconvenientes. /o puede decirse pues, que uno sea en todo superior al otro. #n consecuencia,



19/51

&"

Transformadores

el proyectista del Centro de transformación debe establecer previamente unas prioridades, y

a partir de ellas efectuar la elección del tipo de transformador.



20/51

2/

Transformadores

TIPOS DE TRANSFORMADORES

Según sus aplicaciones

Transformador elevador/reductor de tensión

on empleados por empresas transportadoras eléctricas en las subestaciones de la red de

transporte de enería eléctrica, con el fin de disminuir las pérdidas por efecto Joule. )ebido a la

resistencia de los conductores, conviene transportar la enería eléctrica a tensiones elevadas, lo

que oriina la necesidad de reducir nuevamente dic%as tensiones para adaptarlas a las de

utilización.

Un transformador con PCB, como refrierante en plena calle.

Transformadores elevadores

#ste tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice elevar la tensión de salida con

respecto a la tensión de entrada. #sto quiere decir que la relación de transformación de estos

transformadores es mayor a uno.


http://es.wikipedia.org/wiki/Subestaci%C3%B3n_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Policloruro_de_Bifenilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Subestaci%C3%B3n_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Policloruro_de_Bifenilo


21/51

2&

Transformadores

Transformadores variables

-ambién llamados 0ariacs, toman una línea de tensión fi"a *en la entrada+ y proveen de tensión

de salida variable a"ustable, dentro de dos valores.

Transformador de aislamiento

roporciona aislamiento alv$nico entre el primario y el secundario, de manera que consiue una

alimentación o señal flotante. uele tener una relación 4'4. e utiliza principalmente como

medida de protección, en equipos que traba"an directamente con la tensión de red. -ambién para

acoplar señales procedentes de sensores le"anos, en resistencias inesianas, en equipos de electro

medicina y allí donde se necesitan tensiones flotantes entre sí.

Transformador de alimentación

ueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las tensiones necesarias para el

funcionamiento del equipo. 3 veces incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el

transformador alcanza una temperatura e!cesiva, evitando que éste se queme, con la emisión de

%umos y ases que conlleva el rieso de incendio. #stos fusibles no suelen ser reemplazables, de

modo que %ay que sustituir todo el transformador.

Transformador trifsico

-ienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. ueden adoptar forma de estrella

*D+ *con %ilo de neutro o no+ o delta &tri$nulo& *+ y las combinaciones entre ellas' &, &D, D&

y D&D. Eay que tener en cuenta que a(n con relaciones 4'4, al pasar de a D o viceversa, las

tensiones de fase varían.

-ransformador trif$sico. Cone!ión estrella&tri$nulo.

Transformador de !ulsos


http://es.wikipedia.org/wiki/Electromedicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electromedicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electromedicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electromedicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fusiblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electromedicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electromedicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fusible


22/51

22

Transformadores

#s un tipo especial de transformador con respuesta muy r$pida *ba"a autoinducción+ destinado a

funcionar en réimen de pulsos y adem$s de muy vers$til utilidad en cuanto al control de tensión

665 0.

Transformador de l"nea o Fl#bac$

#s un caso particular de transformador de pulsos. e emplea en

los televisores con -C *CRT+ para enerar la alta tensión y la

corriente para las bobinas de defleión hori!ontal. uelen ser

pequeños y económicos. 3dem$s suele proporcionar otras

tensiones para el tubo *foco, filamento, etc.+. 3dem$s de poseer

una respuesta en frecuencia m$s alta que muc%os

transformadores, tiene la característica de mantener diferentes

niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arrelos

entre sus bobinados secundarios.

-ransformador 9lybac> moderno.

Transformador diferencial de variación lineal

#l transformador diferencial de variación lineal *L0)- se(n sus silas en inlés+ es un tipo de

transformador eléctrico utilizado para medir desplazamientos lineales. #l transformador posee tres

bobinas dispuestas e!tremo con e!tremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado

primario y las e!ternas son los secundarios. Un centro ferromanético de forma cilíndrica, su"eto al

ob"eto cuya posición desea ser medida, se desliza con respecto al e"e del tubo.

Los L0)- son usados para la realimentación de posición en servomecanismos y para la medición

autom$tica en %erramientas y muc%os otros usos industriales y científicos.


http://es.wikipedia.org/wiki/CRThttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Deflexi%C3%B3n_horizontal&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/CRThttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Deflexi%C3%B3n_horizontal&action=edit&redlink=1


23/51

23

Transformadores

-ransformador diferencial de variación lineal *L0)-+.

Transformador con diodo dividido

#s un tipo de transformador de línea que incorpora el diodo rectificador para proporcionar la

tensión continua de 83- directamente al tubo. e llama diodo dividido porque est$ formado por

varios diodos m$s pequeños repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada

diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente ba"a. La salida del transformador

va directamente al $nodo del tubo, sin diodo ni triplicador.


http://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Diodohttp://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador


24/51

24

Transformadores

Transformador de im!edancia

#ste tipo de transformador se emplea para adaptar antenas y l"neas de transmisión *tar"etas de red,

teléfonos, etc.+ y era imprescindible en los amplificadores de v#lvulas para adaptar la

alta impedancia de los tubos a la ba"a de los altavoces.

i se coloca en el secundario una impedancia de valor J, y llamamos n a /sQ/p, como 1sV&1pQn y

#sV#p.n, la impedancia vista desde el primario ser$ #pQ1p V sQnW1s V JQnW. 3sí, %emos

conseuido transformar una impedancia de valor J en otra de JQnW. Colocando el transformador al

revés, lo que %acemos es elevar la impedancia en un factor nW.

Estabili%ador de tensión

#s un tipo especial de transformador en el que el n(cleo se satura cuando la tensión en el primario

e!cede su valor nominal. #ntonces, las variaciones de tensión en el secundario quedan limitadas.

-enía una labor de protección de los equipos frente a fluctuaciones de la red. #ste tipo de

transformador %a caído en desuso con el desarrollo de los reuladores de tensión electrónicos,debido a su volumen, peso, precio y ba"a eficiencia enerética.


http://es.wikipedia.org/wiki/Antenahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Etapa_de_potenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Etapa_de_potenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_termoi%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_termoi%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Altavozhttp://es.wikipedia.org/wiki/Antenahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_transmisi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Etapa_de_potenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_termoi%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Impedanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Altavoz


25/51

2(

Transformadores

Transformador &"brido o bobina &"brida

#s un transformador que funciona como una h"brida. )e aplicación en los tel$fonos, tar"etas de

red, etc.

'alun

#s muy utilizado como balun para transformar líneas equilibradas en no equilibradas y viceversa.

La línea se equilibra conectando a masa la toma intermedia del secundario del transformador.


http://es.wikipedia.org/wiki/Par%C3%A1metros_h%C3%ADbridoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tel%C3%A9fonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tel%C3%A9fonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Balunhttp://es.wikipedia.org/wiki/Par%C3%A1metros_h%C3%ADbridoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Tel%C3%A9fonohttp://es.wikipedia.org/wiki/Balun


26/51

2

Transformadores

Transformador electrónico

#st$ compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que

alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir dr$sticamente su tamaño. -ambién

pueden formar parte de circuitos m$s comple"os que mantienen la tensión de salida en un valor

prefi"ado sin importar la variación en la entrada, llamados fuente conmutada.

Transformador de frecuencia variable

on pequeños transformadores de n(cleo de %ierro, que funcionan en la banda de

audiofrecuencias. e utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos

electrónicos para comunicaciones, medidas y control.


http://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_conmutadahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_conmutada


27/51

20

Transformadores

Transformadores de medida

#ntre los transformadores con fines especiales, los m$s importantes son los transformadores de

medida para instalar instrumentos, 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 construcción de contadores, instrumentos y rel$s.


http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9


28/51

25

Transformadores

Se()n su construcción

Autotransformador

#l primario y el secundario del transformador est$n conectados en serie, constituyendo un

bobinado (nico. esa menos y es m$s barato que un transformador y por ello se emplea

%abitualmente para convertir 665 0 a 46I 0 y viceversa y en otras aplicaciones similares. -iene el

inconveniente de no proporcionar aislamiento alv$nico entre el primario y el secundario.

Transformador con n)cleo toroidal

#l n(cleo consiste en un anillo, normalmente de compuestos artificiales de ferrita, sobre el que se

bobinan el primario y el secundario. on m$s voluminosos, pero el flu"o manético queda

confinado en el n(cleo, teniendo flu"os de dispersión muy reducidos y ba"as pérdidas por corrientes

de Foucault.

equeño transformador con n(cleo toroidal.

Transformador de (rano orientado

#l n(cleo est$ formado por una c%apa de %ierro de rano orientado, enrollada sobre sí misma,

siempre en el mismo sentido, en luar de las l$minas de %ierro dulce separadas %abituales.

resenta pérdidas muy reducidas pero es caro. La c%apa de %ierro de rano orientado puede ser

también utilizada en transformadores orientados *c%apa en #+, reduciendo sus pérdidas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Corrientes_de_Foucaulthttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrientes_de_Foucaulthttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrientes_de_Foucaulthttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrientes_de_Foucault


29/51

2"

Transformadores

-ransformador de rano orientado.

Transformador de n)cleo de aire

#n aplicaciones de alta frecuencia se emplean bobinados sobre un carrete sin n(cleo o con un

pequeño cilindro de ferrita que se introduce m$s o menos en el carrete, para a"ustar su

inductancia.

Transformador de n)cleo envolvente

#st$n provistos de n(cleos de ferrita divididos en dos mitades que, como una conc%a, envuelven

los bobinados. #vitan los flu"os de dispersión.

Transformador !ie%oel*ctrico


http://es.wikipedia.org/wiki/Ferritahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferrita


30/51

3/

Transformadores

ara ciertas aplicaciones %an aparecido en el mercado transformadores que no est$n basados en

el flu"o manético para transportar la enería entre el primario y el secundario, sino que se

emplean vibraciones mec$nicas en un cristal pie!oel$ctrico. -ienen la venta"a de ser muy planos y

funcionar bien a frecuencias elevadas. e usan en alunos convertidores de tensión para

alimentar los fluorescentes del bac>li%t de ordenadores port$tiles.


http://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidad


31/51

3&

Transformadores

La Cons#r%!!"&n de %n Transformador

Cons"dera!"ones 'enera(es)

Un transformador consta de dos partes esenciales' #l n(cleo manético y los devanados,estos est$n relacionados con otros elementos destinados a las cone!iones mec$nicas y eléctrica

entre las distintas partes al sistema de enfriamiento, al medio de transporte y a la protección de la

m$quina en eneral. en cuanto a las disposiciones constructivas, el n(cleo determina

característica relevantes, de manera que se establece una diferencia fundamental en la

construcción de transformadores, dependiendo de la forma del n(cleo, pudiendo ser el llamado

/UCL#F -1F CFLU8/3 y el /UCL#F -1F 3CF3J3)F, e!isten otros aspectos que

establecen diferencias entre tipos de transformadores, como es por e"emplo el sistema de

enfriamiento, que establece la forma de disipación del calor producido en los mismos, o bien en

términos de su potencia y volta"e para aplicaciones, como por e"emplo clasificar entransformadores de potencia a tipo distribución.

La !ons#r%!!"&n de( n*!(eo)

#l n(cleo manético est$ formado por laminaciones de acero que tienen pequeño porcenta"es de

silicio *alrededor del HO+ y que se denominan @laminaciones manéticosB, estas laminaciones

tienen la propiedad de tener pérdidas relativamente ba"as por efecto de %istéresis y de corrientes

circulantes.

#st$n formados por un con"unto de laminaciones acomodadas en la forma y dimensionesrequeridas. La razón de usar laminaciones de acero al silicio en los n(cleos de las m$quinas

eléctricas, es que el silicio aumenta la resistividad del material y entonces %ace disminuir la

manitud de las corrientes par$sitas o circulantes y en consecuencia las pérdidas por este

concepto.

#n el caso de transformadores de ran potencia, se usan las llamadas @laminaciones de

cristal orientadoB cuyo espesor es de alunos milímetros y contienen entre 7O y HO de silicio, se

obtienen de material laminado en caliente, después se %ace el laminado en frío, dando un

tratamiento térmico final a la superficie de las mismas. #ste tipo de laminación cuando se su"etanal flu"o en la dirección de las laminaciones, presentan propiedades manéticas me"ores que la

laminación @normalB de acero al silicio usada para otro tipo de transformadores.

E(emen#os de (os n*!(eos de #ransformadores)

#n los n(cleos manéticos de los transformadores tipo columna se distinuen dos partes

principales' @las columnasB o piernas y los @yuosB. #n las columnas se alo"an los devanados y los

yuos unen entre si la las columnas para cerrar el circuito manético.

)ebido a que las bobinas se deben montar ba"o un cierto procedimiento y desmontar cuando sea necesario por traba"os de mantenimiento, los n(cleos que cierran el circuito



32/51

32

Transformadores

manético, terminar al mismo nivel en la parte que est$ en contacto con los yuos, o bien con

salientes. #n ambos casos los n(cleos se arman con @"ueosB de laminaciones para columnas y

yuos que se arman por capas de arrelos @paresB e @imparesB.

Cuando se emplean laminaciones de cristal orientado, es necesario que las uniones entre

yuos y columnas se realicen con cortes inclinados para evitar trayectorias transversales de laslíneas de flu"o respecto a tales direcciones.

Cuando se %an armado los niveles a base de "ueos de laminaciones colocadas en @paresB

e @imparesB el n(cleo se su"eta usando tornillos opresores y separa por medio de los tornillos

tensores.

#n cuanto a los Duos, se refiere, no estando vinculados estos con los devanados, pueden ser,

entonces, rectanulares, a(n cuando pueden tener también escalones para me"orar el

enfriamiento.

T"+os de n*!(eos)

Cuando se %a mencionado con anterioridad, laso n(cleos para transformadores se arupan

b$sicamente en las siuientes cateorías'

a+ -ipo n(cleo o de columnas.

b+ -ipo acorazado.

c+ -ipo n(cleo o de columnas.

#!isten distintos tipos de n(cleos tipos columna, que est$ caracterizados por la posición relativa

de las columnas y de los yuos.

N*!(eo monof,s"!o)

e tienen dos columnas unidas en las partes inferior y superior por medio de un yuo, en

cada una de estas columnas se encuentran incrustados la mitad del devanado primario y la mitad

del devanados secundario.

N*!(eo #r"f,s"!o)

e tienen tres columnas dispuestas sabor el mismo plano unidas en sus partes inferior y

superior por medio de yuos. obre cada columna se incrustan los devanados primarios y

secundario de una fase. Las corrientes manetizantes de las tres fases son distintas entre sí,

debido principalmente a que el circuito manético de las columnas e!ternas es m$s laro que el

correspondiente a la columna central.



33/51

33

Transformadores

#ste desequilibrio, tomando en cuenta que la corriente manetizantes de las tres fases son

distintas entre sí, debido principalmente que el circuito manético de las columnas e!ternas es

m$s laro que el correspondiente a la columna central. #ste desequilibrio, tomando en cuenta que

la corriente de vacío es bastante ba"a, tiene influencia solamente para las condiciones de

operación en vacío.

T"+o a!ora-ado)

#ste tipo de n(cleo acorazado, tiene la venta"a con respecto al llamado tipo columna, de

reducir la dispersión manética, su uso es m$s com(n en los transformadores monof$sicos. #n el

n(cleo acorazado, los devanados se localizan sobre la columna central, y cuando se trata de

transformadores pequeños, las laminaciones se %acen en troqueles. Las formas de construcción

pueden ser distintas y varían de acuerdo con la potencia.

Herra.es o armad%ra)

Como se %a mencionado antes, los n(cleos de los transformadores tienen partes que

cumplen con funciones puramente mec$nicas de su"eción de las laminaciones y estructuras, estas

pares o elementos se conocen como @%erra"esB o armadura y se complementan con componentes

como fibra se vidrio o madera para protección de la su"eción de los yuos.

Los de/anados de (os #ransformadores)

Los devanados de los transformadores se pueden clasificar en ba"a y alta tensión, esta

distinción es de tipo lobal y tiene importancia para los propósitos de el realización pr$ctica de losdevanados debido a que los criterios constructivos para la realización de los devanados de ba"a

tensión, son distintos de los usados para los devanados de alta tensión.

ara los fines constructivos, no tiene ninuna importancia la función de un devanado, es

decir, que sea primario o el secundario, importa solo la tensión para la cual debe ser previsto.

Ftra clasificación de los devanados se puede %acer con relación a la potencia del

transformador, para tal fin e!isten devanados para transformadores de ba"a potencia, por e"emplo

de 4555 a 6555 03 y para transformadores de media y ran potencia. Los devanados paratransformadores de pequeña potencia son los m$s f$ciles de realizar.

#n este tipo de transformadores los devanados primario y secundario son concéntricos y

bobinado sobre un soporte aislante (nico. or lo eneral, se usan conductores de cobre

esmaltado, devanados en espiral y con capas sobrepuestas. or lo eneral, el devanado de

menor tensión se instala m$s cerca del n(cleo interponiendo un cilindro de papel aislante y

mediante separadores, se instala en forma concéntrica el devanado de tensión mayor. Los

e!tremos de los devanados *denominados también principio y final del devanador+ se proteen

con aislante de forma de tubo conocido como @spauettiB.

De/anados +ara #ransformadores de d"s#r"b%!"&n)



34/51

34

Transformadores

#n estos transformador, las diferencia entre las tensiones primaria y secundaria es notable,

por e"emplo, los transformados para reces de distribución de 47655 volts a las tensiones de

utilización de 665Q46? volts debido a estas diferencias, se emplean criterios constructivo distintos a

os considerados en los transformadores pequeños de ba"a tensión y se dividen en devanados de

ba"a tensión y de alta tensión.

De/anados de ba.a #ens"&n)

#st$n constituidos por lo eneral, de una sola espiral *alunas veces en dos o tres capas

sobrepuestas+, con alambres rectanular aislado.

#l conductor se usa eneralmente para potencia pequeñas y tiene di$metros no superiores a 7 o

7.I mm. #l aislamiento de los conductores, cuando son cilíndricos, puede ser de alodón o de

papel, m$s raramente conductor esmaltado en el caso que los transformadores que no sean

enfriados por aceite.

ara transformadores de mediana y ran potencia, se recurre al uso de placa o solera de

cobre aislada, el aislamiento es por lo eneral de papel. #n el caso de que las corrientes que

transporte el devanado sean elevadas ya sea por vacilidad de manipulación en la construcción o

bien para reducir las corrientes par$sitas, se puede construir el devanado don m$s de una solera

o placa en paralelo.

De/anados de a(#a #ens"&n)

Los devanados de alta tensión, tiene en comparación con los de ba"a tensión, muc%osespiras, y la corriente que circula por ellos, es relativamente ba"a, por lo que son de conductor de

cobre de sección circular con di$metro de 6.I a 7.5 mm.

Con respecto a las características constructivas, se tienen variantes de fabricante a

fabricante, %ay b$sicamente dos tipos, el llamado @tipo bobinaB formados de varias capas de

condutores, estas bobinas tienen forma discoidal, estas bobinas se conectan, por lo eneral, en

serie para dar el n(mero total de espiras de una fase. #l otro tipo des el llamado @de capasB

constituido por una sola bobina con varias capas, esta bobina es de lonitud equivalente a las

varias bobinas discoidales que constituirían el devanado equivalente, por lo eneral, el n(mero deespiras por capa en este tipo de devanado, es superior al constituido de varias bobinas

discoidales.

Como aspectos enerales, se puede decir que el primer tipo *bobinas discoidales+, da

mayor facilidad de enfriamiento e imprenarse de aceite, debido a que dispone canales de

circulación m$s numerosos, también tiene la venta"a de que requiere de conductores de menor

di$metro equivalente al otro tipo, da mayor facilidad constructiva. -iene la desventa"a de ser m$s

tardado en su construcción.

Las bobinas discoidales se conocen también como @tipo alletaB en alunos casos, seforman cada una, de un cierto n(mero de conductores dispuestos en capas y aisladas estas capas



35/51


36/51

3

Transformadores

Cons#r%!!"&n de (os de/anados)

Como se indicó anteriormente, los conductores usados para la construcción de los

devanados, pueden ser de alambre circular *como un di$metro comprendida entre 5.6 y 5.H mm+ o

bien solera de distintas medidas.

e(n sea el tipo de las espiras de las bobinas, se pueden construir en dos formas.

X Eelicoidal contínua.

X Con bobinas separadas *discoidales+.

Las bobinas %elicoidales se %acen, por lo eneral, cuando el conductor empleado es de solera, lo

(nico que se debe tener cuidado es en la forma del aislamiento con respecto al n(cleo y

eventualmente su constitución mec$nica. #ste tipo de construcción tiene cierto tipo de

limitaciones, en cuanto al aislamiento se refiere, a(n cuando se puede construir en varias capas,

por lo que su pr$ctica se limita a los devanados de ba"a tensión.

La construcción de bobinas discoidales *para devanados con bobinas separadas+, eneralmente

se %ace con el mismo n(mero de espiras por bobinas y de capas se %ace de manera que se limite

la tensión m$!ima entre espiras de capas adyacentes a una valor entre 655 y 755 volts, con esto

se espera que en eneral, y sólo en casos e!cepcionales, el volta"e por bobina sea cuando muc%o

4555 volts entre capas separadas por papel aislante.

Con relación a al posición de los devanados, los transformadores son de dos tipos' de devanadosconcéntricos y devanados alternados.

#n el caso de los transformadores con devanados concéntricos, estos, los devanados primario y

secundario, son completamente distintos y se encuentran montados uno dentro del otro sabor el

n(cleo, estando, por razones de aislamiento, principalmente el devanado de menor volta"e m$s

cerca del n(cleo.

#n transformadores de mayor potencia y sólo e!cepcionalmente, se puede dividir el devanado de

ba"o volta"e en dos partes, de manera que uno quede cercano al n(cleo y la otra se coloque sobre

el devanado de lata tensión, es decir, es un doble concéntrico.

La disposición de los devanados concéntrica, es la que tiene un mayor campo de aplicación.

Cualquiera que sea el tipo de devanado, la construcción de las bobinas se %ace normalmente

sobre moldes de madera o met$licos montados sobre bobinadoras o devanadoras cuyo tipo es

distinto, dependiendo principalmente del tamaño de bobinas por construir. #n el caso de bobinas

para transformadores pequeños, que se pueden %acer en talleres de bobinado, estas bobinas son

de tipo manual, y eventualmente se pueden llear a usar tornos.



37/51

30

Transformadores

Cuando se termina de devanar una bobina, antes su monta"e se le debe dar un tratamiento como

secarla en vacío para quitar posibles restos de %umedad, y también un proceso de imprenación

de barniz aislante y %orneado a una temperatura que depende del tipo de barniz y cuyo ob"etivo es

dar consistencia mec$nica.

A"s(am"en#o e0#erno de (os de/anados)

Los devanados primario y secundario, deben estar aislados entere sí, eneralmente este

aislamientos de por medio de separadores de madera, baquelita o materiales aislantes similares

que adem$s cumplan con funciones refrierantes.

S"s#ema de Amarre A0"a( de (os De/anados Med"an#e Torn"((os O+%es#os de

Pres"&n

#l aislamiento entre las fase de los transformadores trif$sicos se efect(a separandoconvenientemente las columnas, entre las cuales se interponen alunas veces separadores o

diaframas de cartón tratado o bien de baquelita.

#l aislamiento e!terno entre las fases, se lora por medio de las boquillas a las que se

conectan las terminales de los devanados.

Cone0"ones de (os de/anados)

Cuando se construye un devanado, se puede bobinar en el sentido a la derec%a o a la

izquierda *con respecto al sentido de las manecillas del relo"+, se %a observado que una corrienteque tiene un determinado sentido, produce un flu"o manético en sentido opuesto, se tiene un

devanado construido %acia la izquierda o un devanado %acia la derec%a, esto se debe tomar en

consideración, para evitar que con la cone!iones que se realicen, se tenan flu"os opuestos o

volta"es inducidos opuestos. #n eneral, cada fabricante adopta un sentido (nico de devanado

para todas las bobinas, tanto secundarias como primarias.

#n los transformadores monof$sicos de dos columnas, el flu"o es directo y en sentido

opuesto en las dos columnas, esto sinifica que debe %aber una forma de cone!ión.

Camb"o en (a re(a!"&n de #ransforma!"&n)

#n una red de distribución, la tensión no es e!actamente la misma en todos los puntos,

debido a que la caída de tensión depende de la distancia del punto de alimentación y de la

manitud de la cara. ara poder emplear los transformadores de distribución en los distintos

puntos de la red y adaptarlos a las variaciones tensión, se provee uno de los devanados de uncambiador de derivaciones *#l de alta tensión+ de tal forma que se puedan aumentar o disminuir el



38/51

35

Transformadores

n(mero de espiras y en consecuencia, variar la relación de transformación dentro de límites

establecidos, estos límites, normalmente son del IO.

Ma#er"a(es E(1!#r"!os Usados en (a !ons#r%!!"&n de Transformadores

Cond%!#ores e(1!#r"!os)

Los materiales usados como conductores en los transformadores, al iual que los usados

en otras m$quinas eléctricas, deben ser de alta conductividad, ya que con ellos se fabrican las

bobinas. Los requisitos fundamentales que deben cumplir los materiales conductores, son los

siuientes'

4. La m$s alta conductividad posible.

6. #l menor coeficiente posible de temperatura por resistencia eléctrica.

7. Una adecuada resistencia mec$nica.

H. )eben ser ductibles y maleables.

I. )eben ser f$cilmente soldables.


39/51

3"

Transformadores

e presentan también pérdidas en las uniones o cone!iones que se conocen también como

@puntos calientesB así como en los cambiadores de derivaciones.

-odas estas pérdidas producen calentamiento en los transformadores, y se debe elimina

este calentamiento a valores que no resultan pelirosos para los aislamientos, por medio de la

aplicación de distintos medios de enfriamiento.

Con el propósito de mantener en forma confiable y satisfactoria la operación de las maquinas

eléctricas, el calentamiento de cada una de sus partes, se debe controlar dentro de ciertos límites

previamente definidos.

Las perdidas en una m$quina eléctrica son importantes no tanto porque constituyan una fuente de

ineficiencia, sino porque pueden representar una fuente importante de elevación de temperatura

para los devanado, esta elevación de temperatura puede producir efectos en los aislamientos de

los propios devanados, o bien en los aislamientos entre devanados y el n(cleo, por esta razón, essiempre importante que todos los aislamientos entre devanados y el n(cleo, por esta razón, es

siempre importante que todos los aislamientos ese mantenan dentro de los límites de

temperatura que aranticen su correcta operación, sin perder su efectividad.

Como la elevación en la temperatura depende también de la cara en las m$quinas dentro

de sus límites de cara o @carabilidadB establecidos, para así respetar los límites de temperatura

de sus aislamientos.

#n su réimen nominal de operación, un transformador tiene estrec%amente, liado su

volta"e y potencia a los límites impuestos por los aislamientos usados y en menor rado por laspérdidas por efecto "oule.

C(as"f"!a!"&n de (os ma#er"a(es a"s(an#es)

La clasificación de los materiales aislantes para m$quinas eléctricas con relación a su

estabilidad terminal, cubre b$sicamente siete clases de materiales aislantes que se usan por lo

eneral y que son los siuientes'

Una descripción breve de estos materiales se dan a continuación'

Clase D.

#ste aislmiento consiste de materiales o combinaciones de materiales, tales como alodón,

seda y papel sin imprenar.

Clase 3.



40/51

4/

Transformadores

#ste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales tales como el

alodón, sed ya papel con aluna imprenación o recubrimiento o cuando se sumeren en

dialécticos líquidos tales como aceite. Ftros materiales o combinación de materiales que caian

dentro de estos límites de temperatura, pueden caer dentro de esta cateoría.

Clase #.

#ste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales que por e!periencia

o por pruebas, pueden operar a temperaturas %asta de I RC, sobre el temperatura de los

aislamientos Clase 3.

Clase .

#ste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales tales como la (nica,

fibra de vidrio, asbestos, etc. con alunas substancias alutinantes, puede %aber otros materialesinor$nicos.

Clase 9.

#ste aislamiento consiste en materiales o combinaciones de materiales tales como mica,

fibra de vidrio, asbesto, etc., con sustancias alutinables, así como otros materiales o

combinaciones de materiales no necesariamente inor$nicos.

Clase E.

#ste aislamiento consiste de materiales tales como el silicón, elastómetros y combinaciones

de materiales tales como la mica, la fibra de vidrio, asbestos, etc., con sustancias alutinables

como son las resinas y silicones apropiados.

Clase C.

#ste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales tales como la mica,

la porcelana, vidrio, cualzo con o sin alutinantes.

M1#odos de Enfr"am"en#o de Transformadores de Po#en!"a)

Como ya se mencionó antes, el calor producido por las pérdidas en los transformadores afecta

la vida de los aislamientos, por esta razón es importante que este calor producidos disipe de

manera que se mantena dentro de los límites tolerables por los distintos tipos de aislamiento.

La transmisión del calor tiene las etapas siuientes en so transformadores'

X Conducción a través del n(cleo, bobinas y dem$s elementos %asta la superficie.



41/51

4&

Transformadores

X -ransmisión por convección en el caso de los transformadores secos.

X ara los transformadores en aceite, el calor se transmite por convección a través de este

dieléctrico.

REACTORESLos reactores o inductores son bobinas en aire o con n(cleo ferromanético que poseen diversas

aplicaciones en los sistemas eléctricos.

or e"emplo en media y alta tensión y en los casos en que los transformadores est$n en cone!ión

tri$nulo, se los utiliza principalmente para enerar centros de estrella y %acer las cone!iones a

tierra. -ambién se los utiliza para conectar protecciones e instrumentos de medición. Ftras

aplicaciones en los sistemas de media y alta tensión son en la compensación de capacidad de

líneas laras, filtros de onda portadora, compensadores de factor de potencia, etc.

#n las redes de ba"a tensión el principal uso de los reactores es como balastos e initores para

las l$mparas de descara, también se los utiliza en filtros de armónicos y en sistemas de arranque

de motores de inducción.

#n el presente artículo se estudiar$n solamente el comportamiento de los reactores en ba"as

frecuencias, no se analizar$n las aplicaciones en comunicaciones, donde se utilizan frecuencias



42/51

42

Transformadores

8uc%o mayores que las industriales, tampoco se estudiar$ el diseño de los mismos ya que eso es

-ema de otra asinatura. )esde el punto de vista did$ctico, el reactor, por su sencillez, es un buen

unto de partida para el estudio de las m$quinas eléctricas, en especial las de corriente alterna.

REACTORES DE ALTO $OLTA3E4 Rea!#or ("m"#ador de !orr"en#e en a"re

1ntroducción al reactor limitador de corriente en aire#l reactor limitador de corriente en aire tipo

seco es aplicable a sistemas de transmisión y transformación de enería de


43/51


44/51

44

Transformadores

. #l obturador del equipo puede eliminar la interferencia con otro equipo.

C. #l reactor de filtro cuenta con una protección de superficie de radiación U0 y contaminación.

). a"o factor \, diseño libre de mantenimiento.

#. /o daña al medio ambiente.

9. 3umento de temperatura conservativa.

A. 3lta resistencia mec$nica.

E. Llave a"ustable.

1. oluciones de a%orro de espacio personalizadas para

instalaciones del inductor de filtro en $reas compactas.

.

4 Rea!#or en der"/a!"&n

1ntroducción #l reactor de derivación es principalmente usada para el aumento de volta"e de

frecuencia curva causado por el efecto de capacitancia ba"o circuitos laros sin cara o cara

liviana. Características

3. Ml reactor en derivación ofrece una protección de radiación U0 y contaminación.

. #l obturador en derivación tiene ba"o nivel de ruido para instalaciones sensibles a los sonidos.

C. ervicio de duración e!tenso.

). 3umento de temperatura conservativo.

#. rotee al medio ambiente.

9. )iseño libre de mantenimiento.

#l reactor en derivación con n(cleo de aire tipo seco esta en series YAYL y YAY. Con muc%os

modelos de par$metros diversos, el inductor en derivación es diferente en índice de capacidad,

volta"e de sistema, índice de corriente, etc. or e"emplo, el inductor en derivación YAYL&6555Q7I

tiene un índice de capacidad de 65.555>var,

0olta"e de sistema de v, e índice de corriente de NN53. #l índice de capacidad, volta"e desistema e índice de corriente del obturador son de 65.555>var, 7I>v y NN53respectivamente.



45/51

4(

Transformadores

3dem$s, los dos modelos tienen pérdida variada, el primero conK.eactor en derivación en aire, eactor tipo seco YAYL ar$metros técnicos

4 Rea!#or en der"/a!"&n !on n*!(eo de a"re de fase !on#ro(ada5 rea!#or #"+o se!o

Como una instalación importante o reactancia principal en el circuito -C del dispositivo 0C, el

reactor tipo seco act(a para ofrecer una capacidad reactiva inductiva para el mecanismo

0C. 3plicaciones Usado en compensadores est$ticos de 03 *0C+, el reactor paralelo de fase

controlada de silicona sirve para cambiar la capacidad reactiva de forma din$mica, y mantener la

estabilización del volta"e. #l reactor en derivación con n(cleo de aire de fase controlada tipo seco

serie YAYL incluye un n(mero de modelos, que varían en volta"e de sistema, índice de

capacidad de fase simple, índice de inductancia y corriente de traba"o m$!ima, que para el reactor

en derivación con n(cleo de aire de fase controlada YAYL&6!6474?Q7I son de 7I>v, H67var,6!74.?6mEQfase, 4?553Qfase respectivamente. #n cuanto al obturador en derivación con n(cleo

de aire tipo seco YAYL&6]?H5Q6?.I es diseñado con un volta"e de sistema de 6?.I>v, índice de

capacidad de fase simple de 4H:5>var, índice de inductancia de 6!4?6mEQfase, y la corriente de

traba"o m$!ima de 47


46/51

4

Transformadores

daña al medio ambiente.?. oluciones de a%orro de espacio personalizado para instalaciones del

obturador de alisado en $reas. #n circunstancias normales, el reactor de alisado es usado para

reducir la corriente armónicas volta"e en un sistema )C. -ambién puede controlar de forma

efectiva el aumento de velocidad y valor m$!imo de cortocircuito en caso de fallas. #l inductor de

alisado es eneralmente adoptado en sistemas de transmisión E0)C, o usado para cone!iones

en serie con un motor )C de alimentación de potencia de rectificación ampliaren empresas de

acero y metal(ricas. Eay modelos diversos para el inductor de alisado con n(cleo de aire tipo

seco serie Y)AY, con diferentes par$metros técnicos. #l reactor de alisado Y)AY&4.6&I55&5.6

tiene un índice de corriente de I553mp, y un índice de inductancia de 5.6mE. #l índice de

corriente e índice de inductancia del reactor de alisadoY)AY&4.6&7655&5.7 es de 76553mp y

5.7mE respectivamente. i quiere saber m$s información específica sobre los obturadores de

alisado con n(cleo desaire tipo seco vea la siuiente tabla de datos. eactor de alisado en aire,

reactor de tipo seco Y)AY *9+ ar$metros técnicos

4 Rea!#or en ser"e !on n*!(eo de 6"erro5 Rea!#or #"+o se!o

#ste reactor tipo seco es conectado en serie con un banco de condensador para la restricción de

la distorsión de ondas de la red, reducción de corriente de entrada y controlar el e!ceso de

corriente del condensador causados por armónicos altos.

Eemos desarrollado un rano completo de reactores en serie con n(cleo de %ierro tipo seco serieCYC, incluyendo modelos m(ltiples diseñados con diferentes especificaciones. or e"emplo, el

índice de volta"e de sistema, condensador de índice de volta"e, índice de capacidad, índice de

corriente e índice de inductancia para el reactor en serie con n(cleo desacero CYC&46Q0, 44Q^7>0, H:>var, H63, y N.5:[ respectivamente. 0ea la siuiente

1nformación. eactor en serie con n(cleo de %ierro, eactor tipo seco CYC ar$metros técnicos

4 Rea!#or de arran7%e !on n*!(eo de 6"erro5 Rea!#or #"+o se!o

#l reactor de arranque es particularmente usado como reactor limitador de corriente del

arrancador de volta"e parcial de un motor rande. e conecta en series con bobinas de tres fases

de motores asincrónicos trif$sicos, lo que sinifica que cada bobina del reactor "unto concada fase

de bobinado del motor forman una cone!ión de forma D o forma. Cuando el motor arranca,

colóquelo en el reactor, y la corriente de arranque que limita el motor es de valores apropiados. 3lmismo tiempo, %ay una pequeña impedancia de circuito, corriente rande, corriente de arranque



47/51

40

Transformadores

cinco veces m$s rande que el índice de corriente, yal volta"e principalmente en el reactor.

)espués de terminar el arranque, el reactor es removido para me"orar el factor de potencia, yal

volta"e del motor reresa al índice de volta"e normal. Usualmente el reactor de arranque con

n(cleo de %ierro es adoptado, y el reactor tipo seco es diseñado para operar continuamente por 6

minutos, con la necesidad de enfriarse por H %oras antes de reiniciar. i su motor su motor

sobrepasa el $mbito de arranque antes mencionado, especifíquelo en su pedido. #l reactor de

arranque con n(cleo de %ierro tipo seco serie \YAY incluyen una variedad dem(delos con

diferentes especificaciones. #l índice de volta"e del sistema, índice de corriente, índice de

inductancia, y capacidad desarranque para el inductor de arranque con n(cleo de %ierro \YAY&

765Q45 son de 45>0,

4553, 45.?[, y 765>var; para el inductor de arranque con n(cleo de %ierro tipo seco \YA

&

4565Q45, son 45>0, 7653, 7.7[, y 4565>var respectivamente; y para el reactor tipo seco

\YAY&IH55Q45, son de 45

Yb, ?I53, 7.6[, y IH55>var.

4 Rea!#or de arran7%e !on n*!(eo de a"re5 Rea!#or #"+o se!o

#l inductor de arranque con n(cleo de aire est$ conectado en serie con un motor 3C para limitar

su corriente de arranque. D, el reactor tipo seco es apaado tan pronto como cuando arranca el

motor.Características)e protección ambiental y sin mantenimiento, el reactor de arranque con

n(cleo de aire tiene pérdidas ba"as y duración e!tendida. Los modelos del reactor de arranque con

n(cleo de aire serie \YAY comparten el mismo índice de volta"e de sistema de 45>v, pero tiene

un índice de frecuencia, capacidad desarranque, dimensiones y peso, etc. variados. or e"emplo,

el inductor de arranque con n(cleo de aire \YAY&

765Q45 tiene un índice de corriente de 4553, índice de inductancia de 45.?[ y

Capacidad de arranque de 765>var. #n cuanto al reactor tipo seco \YAY&I:IQ45, viene com(n

índice de corriente de 7653, índice de inductancia

)e 45[, y capacidad de arranque de



48/51

45

Transformadores

I:I>var. #l índice de corriente, índice de inductancia y capacidad de arranque del obturador de

arranque con n(cleo de aire \YAY&

4N65Q45 F/ )# 47I53, 5.7I[, y 4N65>var

espectivamente. eactor de arranque en aire, eactor tipo seco \YCY ar$metros técnicos6.

REACTORES DE BA3O $OLTA3E

_ eactor, -ransformador compatible con eulador, inversor de velocidad )C1#8#/ de

3lemania

Eay una línea de modelos de reactores, transformadores que pueden ser usados "unto con la

serie


49/51

4"

Transformadores

m$s específica sobre los reactores especiales para inversores L#/J# de 3lemania, vea la

siuiente tabla de par$metros.

4 Rea!#or5 #ransformador !om+a#"b(e !on "n/ersor5 re'%(ador de /e(o!"dad DC SUProde A(eman"a

#stos son reactores y transformadores que son compatibles con reuladores de velocidad e

inversores UF de 3lemania, ubicados en C%ina. -ransformadores especiales para inversores

y reuladores de velocidad )C de UF de 3lemania de alta calidad. Los transformadores tipo

seco, reactor de línea, reactores en derivación, reactores limitadores de corriente, etc.

actualmente tienen mercados en muc%os países, como #stados Unidos, -urquía, 1ndia, 0ietnam,

3rabia audita, -urquía y Aeoria, entre otros países._ eactor compatible con inversor Y# de

3lemania on reactores compatibles para modelos m(ltiples de inversores Y# de

3lemania,5I.9I.A4&755, y 4?.9I.A4A&7I55, por e"emplo. #l reactor de línea trif$sico EL44N&

Y64est$ diseñado para conversares de frecuencia Y# 5I.).5:&?7I4 para traba"ar a un volta"ede frecuencia 73C H550. Fperando al mismo volta"e que el reactor de línea EL44N&Y64, el

reactor de salida EL 665&Y64 traba"a "unto con el inversor de Y# 5I.).5:&?7I4.ara

inversores con una variedad de potencia de motor, podemos ofrecer reactores compatibles.

eactor de línea trif$sico compatible con inversor Y# *erie Y#+

4 Rea!#or5 #ransformador !om+a#"b(e !on "n/ersor5 re'%(ador de /e(o!"dad DC deABBCom+an2 de S%e!"a

on reactores de salida y transformadores compatibles con inversores y reuladores de velocidad

)C fabricados por 3 Compaña de uecia. -raba"an "unto con un n(mero de series de

inversores y reuladores de velocidad )C de 3 Compaña de uecia, )CI55, 3C


50/51

(/

Transformadores

traba"o de 73C H55I550, el reactor de salida trif$sico EL665&L54 puede traba"ar "unto con el

inversor c%neider 0G7 3


51/51

(&

Transformadores

0ades, Carlos 2., @-ransformadores, Fperaciones y UsoB, #ditorial estes, 8adrid, #spaña, 4NNN

@-ransformadores y obinas, 8c AraK%ill, 8adrid, #spaña, 6554

@Auía ractica de #nería y #lectrónicaB $s. 4IH&4

transformadores-140617211417-phpapp02

Documents