EL TRANSFORMADOR

 

          La invención del transformador, data del año de 1884 para ser aplicado en los sistemas de transmisión que en esa época eran de corriente directa y presentaban limitaciones técnicas y económicas. El primer sistema comercial de corriente alterna con fines de distribución de la energía eléctrica que usaba transformadores, se puso en operación en los Estados Unidos de América. En el año de 1886 en Great Barington, Mass., en ese mismo año, al protección eléctrica se transmitió a 2000 volts en corriente alterna a una distancia de 30 kilómetros, en una línea construida en Cerchi, Italia. A partir de esta pequeñas aplicaciones iniciales, la industria eléctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta industria el transformador.

 

          El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere la energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes.

 

          Un transformador elevador recibe la potencia eléctrica a un valor de voltaje y la entrega a un valor más elevado, en tanto que un transformador reductor recibe la potencia a un valor alto de voltaje y a la entrega a un valor bajo.

 

Principios de inducción electromagnética.

          La electricidad magnetismo en un electroimán, que es distinto de un imán permanente, y que el Campo magnético se produce sólo cuando las espiras de alambre arrolladas alrededor del  núcleo magnético, transportan corriente eléctrica. Para determinar la polaridad de un electroimán se puede usar la llamada regla de la mano izquierda.

 

Principio de funcionamiento del transformador.

          El principio de funcionamiento del transformador, se puede explicar por medio del llamado transformador ideal monofásico, es decir, una máquina que se alimenta por medio de una corriente alterna monofásica.

 

          A reserva de estudios con mayor detalle, la construcción del transformador, sustancialmente se puede decir que un transformador está constituido por un núcleo de material magnético que forma un circuito magnético cerrado, y sobre de cuyas columnas o piernas se localizandos  devanados, uno denominado “primario” que recibe la energía y el otro el secundario, que se cierra sobre un circuito de utilización al cual  entrega la energía. Los dos devanados se encuentran eléctricamente asilado entre sí.

 

          El voltaje en un generador eléctrico se induce, ya sea cuando una bobina se mueve a través de un campo magnético o bien cuando el campo producido en los polos en movimiento cortan una bobina estacionaria. En ambos casos, el flujo total es sustancialmente contante, pero hay un cambio en la cantidad de flujo que eslabona a la bobina. Este mismo principio es válido para el transformador, solo que en este caso las bobinas y el circuito magnético son estacionarios (no tienen movimiento), en tanto que el flujo magnético cambio continuamente.

 

          El cambio en el flujo se puede obtener aplicando una corriente alterna en al bobina. La corriente, a través de la bobina, varía en magnitud con el tiempo, y por lo tanto, el flujo producido por esta corriente, varia también en magnitud con el tiempo.

 

          El flujo cambiante con el tiempo que se aplica en uno de los devanados, induce un voltaje E₁ (en el primario). Si se desprecia por facilidad, la caída de voltaje por resistencia de el devanado primario, el valor de E₁ será igual y de sentido opuesto al voltaje aplicado V₁. De la ley de inducción electromagnética, se sabe que este voltaje inducido E₁ en el devanado primario y también al índice de cambio del flujo en la bobina. Se tienen  dos relaciones importantes.

 

V1     =        -        E₁

E1     a       N1     (0/T)

 

          La mismo tiempo que el flujo cambia en al bobina primaria, también cambia en la bobina secundaria, dado que ambas bobinas se encuentran dentro del mismo medio magnético, y entonces el índice de cambio del flujo magnético en ambas bobinas es exactamente el mismo. Este cambio en el flujo inducirá un flujo E₂ en la bobina secundaria que será proporcional al número de espiras en el devanado secundario N₂. Si se considera que no se tiene carga conectada al circuito secundario, el voltaje inducido E₂ es el voltaje  que aparece en las terminales del secundario, por lo que se tienen dos relaciones adicionales.

 

E₂      a       N₂      (0/T)

E₂      =        V₂

 

          En virtud de que armas bobinas se encuentran devanadas  en el mismo circuito magnético, los factores de proporcionalidad para las ecuaciones de voltaje son iguales, de manera que si se dividen las ecuaciones para E1 y E2 se tiene:

 

E₁      =        N₁

E₂                N₂

 

          Además como numéricamente  deben ser iguales E1 y V2 o V2 -  A ecuación anterior se puede escribir como:

 

V₁      =        N_g

V₂                N₂

 

Relación de corriente.

          Si se conecta una carga al secundario del transformador, el voltaje inducido E_g hace que circule una  corriente I₂ en el devanado secundario.

 

          Debido a la circulación de corrientes, se tiene en el devanado secundario una fuerza magnetomotriz (FMM) N₂ I₂ opuesta a la del primario N1 I1. Es conveniente recordar que el voltaje inducido en el primario E1 es siempre directamente proporcional al flujo 0 y también es igual al voltaje aplicado V1, considerando como antes, todos estos valores como eficaces. Dado que el voltaje aplicado no cambia, el flujo en el núcleo debe ser constante, cualquier incremento en la corriente secundaria, será balanceado por un incremento en la corriente primaria, de manera que el flujo de energización producido por la corriente en el primario tendrá un valor efectivo constante durante la operación del transformador. En los transformadores de potencia de valor relativamente pequeño, se puede decir que prácticamente el flujo que eslabona al devanado primario, es el mismo que eslabona al secundario y de aquí que la corriente de vacío o de energización representa sólo el 2% o 3% de la corriente primaria de plena carga ya se puede decir que los ampere-espira del primario son iguales a los ampere-espira del secundario, es decir:

 

                   N₁ I                 =        N₂      I₂

I1	=	N2
I2		N1

 

La aplicación de los circuitos equivalentes.

          Cuando los transformadores se usan dentro de una red compleja para estudiar el comprometido por lo que se refiere a la distribución de la carga, las caídas de tensión, el corto circuito, etc. conviene, con relación hasta lo ahora expuesto sobre el funcionamiento del transformador, considerando con lo que se conoce como “El circuito equivalente” que en su forma más completa está constituido por un transformador “ideal” (de relación N₁/N₂) conectado a las resistencias R0, R1 y R2 y a las reactancias X₀, X₁ y X₂.

 

Diagrama equivalente de un transformador monofásico.

          La resistencia Ro representa el efecto disipativo, debido a las pérdidas en vacío, R1 es la resistencia del devanado primario, R2 la del secundario.

 

          En forma análoga Xo representa el efecto de absorción de la corriente de magnetización, en tanto que X1 y X2 representan los efectos de los flujos dispersos en los devanados primario y secundario.

 

          Para algunos estudios, no se requiere considerar los efectos de la saturación del núcleo del transformador y son despreciables, en cambio en otros se requiere de mayor precisión y entonces a Ro y Xo se les atribuyen propiedades no lineales.

 

          Como se mencionó antes, para algunos estudios es conveniente hacer referencia a los valores de tensiones y corrientes referidos a un devanado a un lado del transformador, por lo general, el primario que es el de alimentación. En estos casos el esquema equivalente se simplifica a un circuito “T”.

 

 

 

CIRCUITO EQUIVALENTE DEL TRANSFORMADOR REFERIDO AL LADO PRIMARIO.

 

          La resistencia y reactancia secundarias se refieren al devanado primario de acuerdo con las relaciones:

 

R21	=	R2	(N1)2
			N2
X21	=	X2	(N2)2
			N2

 

          En forma análoga la resistencia y reactancia primaria se pueden referir al secundario.

 

Determinación  las constantes del transformador.

Los valores reales de resistencia y reactancia de los devanados de un transformador, se pueden obtener de pruebas de laboratorios mediante mediciones y algunos cálculos relativamente simples y que son la base de los valores usados en los circuitos equivalente son la base de los valores usados en los circuitos equivalentes. Algunos de estos valores o parámetros del transformador obtenidos para el transformador pueden no existir físicamente, pero pueden ayudar a comprender la operación del transformador.

 

La prueba de corto circuito en el transformador.

          La prueba de corto circuito consiste en cerrar o poner en corto circuito, es decir, con una conexión de resistencia despreciable, las terminales de uno de los devanados y alimentar el otro con un voltaje reducido (aplicado en forma regulada_ de un valor reducido de tensión que representa un pequeño porcentaje del voltaje del devanado por alimentar, de tal forma, que en los devanados circulen las corrientes nominales. En esta condiciones se miden las corrientes nominales y la potencia absorbida.

 

          Debido a que la tensión aplicada es pequeña en comparación con la tensión nominal, las pérdidas en vacío o en el núcleo se pueden considerar como despreciables, de manera que toda la potencia absorbida es debida a las pérdidas por efecto joule en los devanados primario y secundario.

 

Diagrama para la prueba de cortocircuito de un transformador monofasico.

          Wattmetor que indica la potencia de pérdidas por efecto de circulación de las corrientes en los devanados primario y secundario.

 

          Conexión de corto circuito entre las terminales del devanado.

 

          Voltaje de alimentación de valor reducido, de manera que se hagan circular las corrientes I₁, I₂ de valor nominal en cada devanado.

 

          El voltaje aplicado (Vc) es regulado y se varía como se indicó antes, hasta que circule la corriente de plena carga en el primario. De los valores medidos se obtiene “la impedancia total” del transformador como:

 

Zg	Vcc
	I1

 

Donde:

          I1       =        Corriente nominal primaria.

          Vcc    =        Voltaje de corto circuito aplicado en la

prueba.

          Zt      =        Impedancia total interna referida a devanado

primario. Esta impedancia se conoce también como impedancia equivalente del transformador.

 

 

 

Perdida en los devanados a plena carga.

          Debido a que el flujo es directamente proporcional al voltaje, el flujo mutuo en el transformador bajo las condiciones de prueba de corto circuito es muy pequeño, de manera que las pérdidas en el núcleo son despreciables. Sin embargo, la corriente que circula a través de la resistencia de los devanados produce las mismas pérdidas en estos, que cuando opera en condiciones de plena carga, esto se debe a que en ambos devanados e hace circular la corriente nominal.

 

En el circuito para la prueba de corto circuito, si el wattmetor se conecta en el devanado primario o de alimentación, entonces se “miden” las pérdidas en los devanados ya que no ha otras pérdidas consideradas, de este valor que se toma de las pérdidas, se puede calcular “la resistencia equivalente” del transformador como:

 

RT	Pcc
	(I1)2

Donde:

Pcc    =        Pérdidas en los devanados y que se obtienen

de la lectura del Wattmetro.

 

          Se deben tener siempre en mente, que el valor de la resistencia Rt, no es la suma aritmética de las resistencias en los devanados primario y secundario. Es un valor que se determina del circuito equivalente y por tal motivo se le denomina "“la resistencia equivalente del transformador”.

 

          La impedancia equivalente de un transformador se puede expresar en términos de la resistencia y reactancia equivalente como:

 

 

          de tal forma, que la reactancia equivalente del transformador se calcula como:

 

 

          Estos valores están por lo general referidos al devanado de alto voltaje, debido a que se acostumbra poner en corto circuito el devanado de bajo voltaje, es decir las mediciones se hacen en el devanado de alto voltaje. Esto es por lo general el método normal de prueba. Las razones principales para esto:

 

1.        La corriente nominal en le devanado de alto voltaje es menor que la corriente nominal en el devanado de bajo voltaje. Por lo tanto, son menos peligrosas y por otra parte es más fácil encontrar instrumentos de medición dentro del rango.

 

2.        Debido a que el voltaje aplicado es por lo general menor que el 5% del valor del voltaje nominal del devanado alimentado, se obtiene una lectura del vóltimeto con una de flexión apropiada para el rango de voltajes que se miden.

 

Regulación del transformador.

          La regulación de un transformador se define como al diferencia entre los voltajes secundarios en vacío y a plena carga, medidos en terminales, expresada esta diferencia como un porcentaje del voltaje a plena carga. Para el cálculo del voltaje en vacío se debe tomar en consideración el factor de potencia de la carga.

 

 

POTENCIA Y RENDIMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES MONOFASICOS Y TRIFASICOS.

 

La potencia de los transformadores.

          Como se sabe, la potencia en corriente alterna monofásica está dada como el producto de la tensión por la corriente y por el factor de potencia, de acuerdo a la expresión.

 

P        =        VI      cos     9

 

Esta fórmula expresa la “potencia real” que se mide en watts, el producto del voltaje (solo) por la corriente da la denominada potencia aparente.

 

P        =        VI

 

          Las normas para transformadores cuando hablan de potencia nominal, se refieren a una potencia que es el producto de la corriente por el voltaje en vacío. La potencia nominal es por lo tanto una “potencia aparente” que es la misma,  ya sea que se considere el devanado primario o el devanado secundario. La razón de esta definición que es sólo convencional, se debe al hecho de que se caracteriza a la máquina desde el punto de vista del dimensionamiento. Las prestaciones de una máquina eléctrica están limitadas por el calentamiento de sus componentes, las cuales está causadas por las pérdidas que tiene. En particular, en un transformador se tienen las pérdidas en el núcleo y al pérdidas en los devanados.

 

          Para el núcleo magnético, las pérdidas dependen de la inducción magnética B, la cual es proporcional a la tensión inducida, en los devanados, las pérdidas son proporcionales al cuadrado de la corriente.

 

          La prueba de corto circuito del transformador, permite obtener las pérdidas a plan carga con los devanados, a parir de éstas se pueden calcular para cualquier otro valor de carga.

 

          La llamada prueba de “circuito abierto” en el transformador, permite obtener el valor de las llamadas pérdidas en vacío o pérdidas den el núcleo, que como se mencionó, consisten de dos partes, las pérdidas por histéresis y las pérdidas por corriente circulantes.

 

          En la prueba de circuito abierto, el devanado que se alimenta es por lo general el de bajo voltaje, debido a que resulta el más conveniente par a la medición.

 

 

 

La eficiencia en los transformadores.

          En general, la eficiencia de cualquier máquina eléctrica, se calcula como:

 

Eficiente	Pot. Salida	=	Pot. Salida
	Pot. Entrada		Pot. Salida + Pérdidas

 

          En virtud de que la capacidad de un transformador está basada en su potencia de salida, esta ecuación se puede escribir como:

 

Eficiente =	KVA salida x FP
	KVA salida por FP Perd. Núcleo + perd. devanados

 

Eficiencia diaria de los transformadores.

          Dependiendo de la aplicación de los transformadores, con frecuencia se usan para operar las 24 horas por día, aún cuando la carga no sea contínua en el período total de operación. En estas condiciones un transformador tiene dos conceptos de eficiencia, una global para condición de plena carga y otro para distintas cargas al día, es decir, la llamada eficiencia diaria. Esta eficiencia diaria se expresa como la relación de la energía de salida a la energía de entrada durante el período de 24 horas.

 

Transformadores trifasicos.

          La mayoría de las redes de distribución son trifásicas y también un buen número de usuarios de tipo comercial e industrial hacen uso de sistemas de alimentación tfifásicos, esto hace que sea necesario considerar la importancia que tienen los sistemas trifásicos en las instalaciones eléctricas y en consecuencia los transformadores trifásicos en estas.

 

          La energía de un sistema trifásico se puede transformar, ya sea por medio de tres transformadores monofásicos (formando un banco trifásico) o bien mediante el uso de un transformador trifásico. Por razones de tipo económico, de espacio en las instalaciones y confiabilidad en los equipos, se puede decir, que en general, es preferida la solución del uso de transformadores trifásicos en las instalaciones eléctricas que requieren de este tipo de alimentación.

 

          Los transformadores trifásicos normalmente están constituidos de un núcleo que tiene 3 piernas o columnas, sobre cada una de las cuales se encuentra dispuestas los devanados primarios y secundarios de la misma fase. Estos devanados para cada una de las fases ese pueden conectar en estrella, delta a Zig-Zag.

 

La conexiones entre los devanados secundarios pueden ser iguales o distintas de aquellas que se usen entre las fases del primario por lo que en teoría puede haber nueve combinaciones de conexión. En la práctica se pueden usar las siguientes conexiones entre los devanados primario y secundario: Estrella-estrella, delta-estrella, estrella/zig-zag, estrella-delta, delta-delta.

 

 

Relación de transformación para los transformadores trifásicos.

          Cuando los devanados primario y secundario de un transformador trifásico tienen conexiones distintas, la relación entre las dos tensiones de vacío (sin carga) en las terminales, no es igual a la relación entre las espiras de una fase primaria y secundaria. Esto depende de los tipos de conexiones que e seleccionen, debido a que, como se ha notado, cada tipo de conexión corresponde una determinada realización entre las tensiones concatenadas y las tensiones de fase.

 

          Si se considera por ejemplo un transformador con devanado primario en delta y devanado primario en delta y devanado secundario en estrella. Si se designan por V1 y V2 las tensiones de una fase del primario y de una fase del secundario respectivamente y con V1 y V2, los voltajes concatenados (indicados) en terminales del primario y secundario, respectivamente.

 

En el devanado primario, por estar conectado en delta se tiene:

 

V₁      =        V₁

 

          En el devanado secundario conectado en estrella:

 

V2     =        3        V2     =        1,732 V2, por lo tanto, la relación entre las tensiones en vacío en las terminales será:

 

V1	=	V1
V20		1,732 V20

 

          Hasta ahora, se ha hablado de transformadores monofásicos, y en estos, la relación entre las tensiones primaria y secundaria en vacío se le conoce como “relación de transformación” (se designa con la letra A) y esta relación es válida también para le número de espiras primarias N₁ y secundarias N₂. Si se le quiere dar el significado de relación de transformación a la relación entre espiras:

 

A	=	N1
		N2

 

RELACIONES ENTRE LAS ESPIRAS CON RELACION AL TIPO DE CONEXIÓN DE LOS DEVANADOS.

 

Criterios para la selección de conexiones.

          La selección de la combinación de las conexiones depende de consideraciones económicas y de las exigencias que impone la operación. Por ejemplo, en las redes de distribución que usan tres fases con neutro, es necesario el uso de devanados secundarios en estrella, ya que éstos tienen un punto daccesible para el neutro.

 

          En los transformadores con devanado primario en delta y secundario en estrella/ o con primario en estrella y secundario en Zig-Zag los desequilibrios o desbalances en la carga (cuando las fases no se encuentran igualmente cargadas), repercuten menos sobre la línea de alimentación primaria.

 

          Con respecto a los efectos económicos, se puede decir como criterio general que los devanados en delta son más costosos que aquellos conectados en estrella, requiriéndose emplear conductores de diámetro menor o debiendo emplear un mayor número de espiras.

 

Defasamiento entre las fases.

          En los transformadores trifásicos, tiene importancia entre otra cosas, el eventual defasamiento de fases de la tensión secundaria respecto a la tensión primaria., que puede afectar a la conexión en paralelo de los transformadores.

 

          En los transformadores monofásicos en conexión trifásica, a los transformadores trifásicos, los devanados primario y secundario que tienen la misma conexión (por ejemplo estrella/estrella, delta/delta) la tensión secudnria puede esta sólo en fase (A 0⁰) o en posición de fase, es decir, a 180^o.

 

En cambio, los transformadores, trifásicos con conexión mixta en los devanados (por ejemplo estrella/delta, delta/estrella, estrella/zig-zag), este defasamiento angular no puede ser nunca 0^o o 180^o pero debe ser múltiplo de 30^o.

 

Examinando vectorialmente todas las combinaciones de conexiones trifásicas, resulta que incluyendo el defasamiento de 0^o, pueden haber 12 distintos valores de defasamiento angular de 30 agrados en 30 grados, los valores más usuales de defasamiento angular se dan en la tabla.

 

 

 

 

LA CONSTRUCCION DEL TRANSFORMADOR.

 

Consideraciones generales.

          Un transformador consta de dos partes esenciales: El núcleo magnético y los devanados, estos están relacionados con otros elementos destinados a las conexiones mecánicas y eléctrica entre las distintas partes al sistema de enfriamiento, al medio de transporte y a la protección de la máquina en general. en cuanto a las disposiciones constructivas, el núcleo determina característica relevantes, de manera que se establece una diferencia fundamental en la construcción de transformadores, dependiendo de la forma del núcleo, pudiendo ser el llamado NUCLEO TIPO COLUMNAS y el NUCLEO TIPO ACORAZADO, existen otros aspectos que establecen diferencias entre tipos de transformadores, como es por ejemplo el sistema de enfriamiento, que establece la forma de disipación del calor producido en los mismos, o bien en términos de su potencia y voltaje para aplicaciones, como por ejemplo clasificar en transformadores de potencia a tipo distribución.

 

La construcción del núcleo.

El núcleo magnético está formado por laminaciones de acero que tienen pequeño porcentajes de silicio (alrededor del 4%) y que se denominan “laminaciones magnéticos”, estas laminaciones tienen la propiedad de tener pérdidas relativamente bajas por efecto de histéresis y de corrientes circulantes.

 

          Están formados por un conjunto de laminaciones acomodadas en la forma y dimensiones requeridas. La razón de usar laminaciones de acero al silicio en los núcleos de las máquinas eléctricas, es que el silicio aumenta la resistividad del material y entonces hace disminuir la magnitud de las corrientes parásitas o circulantes y en consecuencia las pérdidas por este concepto.

 

          En el caso de transformadores de gran potencia, se usan las llamadas “laminaciones de cristal orientado” cuyo espesor es de algunos milímetros y contienen entre 3% y 4% de silicio, se obtienen de material laminado en caliente, después se hace el laminado en frío, dando un tratamiento térmico final a la superficie de las mismas. Este tipo de laminación cuando se sujetan al flujo en la dirección de las laminaciones, presentan propiedades magnéticas mejores que la laminación “normal” de acero al silicio usada para otro tipo de transformadores.

 

Elementos de los núcleos de transformadores.

          En los núcleos magnéticos de los transformadores tipo columna se distinguen dos partes principales: “las columnas” o piernas y los “yugos”. En las columnas se alojan los devanados y los yugos unen entre si la las columnas para cerrar el circuito magnético.

 

          Debido a que las bobinas se deben montar bajo un cierto procedimiento y desmontar cuando sea necesario por trabajos de mantenimiento, los núcleos que cierran el circuito magnético, terminar al mismo nivel en la parte que está en contacto con los yugos, o bien con salientes. En ambos casos los núcleos se arman con “juegos” de laminaciones para columnas y yugos que se arman por capas de arreglos “pares” e “impares”.

 

          Cuando se emplean laminaciones de cristal orientado, es necesario que las uniones entre yugos y columnas se realicen con cortes inclinados para evitar trayectorias transversales de las líneas de flujo respecto a tales direcciones.

 

          Cuando se han armado los niveles a base de juegos de laminaciones colocadas en “pares” e “impares” el núcleo se sujeta usando tornillos opresores y separa por medio de los tornillos tensores.

 

En cuanto a los Yugos, se refiere, no estando vinculados estos con los devanados, pueden ser, entonces, rectangulares, aún cuando pueden tener también escalones para mejorar el enfriamiento.

 

Tipos de núcleos.

          Cuando se ha mencionado con anterioridad, laso núcleos  para transformadores se agrupan básicamente en las siguientes categorías:

 

a)        Tipo núcleo o de columnas.

b)       Tipo acorazado.

c)        Tipo núcleo o de columnas.

 

Existen distintos tipos de núcleos tipos columna, que está caracterizados por la posición relativa de las columnas y de los yugos.

 

Núcleo monofásico.

          Se tienen dos columnas unidas en las partes inferior y superior por medio de un yugo, en cada una de estas columnas se encuentran incrustados la mitad del devanado primario y la mitad del devanados secundario.

 

Núcleo trifásico.

          Se tienen tres columnas dispuestas sabor el mismo plano unidas en sus partes inferior y superior por medio de yugos. Sobre cada columna se incrustan los devanados primarios y secundario de una fase. Las corrientes magnetizantes de las tres fases son distintas entre sí, debido principalmente a que el circuito magnético de las columnas externas es más largo que el correspondiente a la columna central. Este desequilibrio, tomando en cuenta que la corriente magnetizantes de las tres fases son distintas entre sí, debido principalmente que el circuito magnético de las columnas externas es más largo que el correspondiente a la columna central. Este desequilibrio, tomando en cuenta que la corriente de vacío es bastante baja, tiene influencia solamente para las condiciones de operación en vacío.

 

Tipo acorazado.

          Este tipo de núcleo acorazado, tiene la ventaja con respecto al llamado tipo columna, de reducir la dispersión magnética, su uso es más común en los transformadores monofásicos. En el núcleo acorazado, los devanados se localizan sobre la columna central, y cuando se trata de transformadores pequeños, las laminaciones se hacen en troqueles. Las formas de construcción pueden ser distintas y varían de acuerdo con la potencia.

 

Herrajes o armadura.

          Como se ha mencionado antes, los núcleos de los transformadores tienen partes que cumplen con funciones puramente mecánicas de sujeción de las laminaciones y estructuras, estas pares o elementos se conocen como “herrajes” o armadura y se complementan con componentes como fibra se vidrio o madera para protección de la sujeción de los yugos.

Los devanados de los transformadores.

          Los devanados de so transformadores se pueden clasificar en baja y alta tensión, esta distinción es de tipo global y tiene importancia para los propósitos de el realización práctica de los devanados debido a que los criterios constructivos para la realización de los devanados de baja tensión, son distintos de los usados para los devanados de alta tensión.

 

          Para los fines constructivos, no tiene ninguna importancia la función de un devanado, es decir, que sea primario o el secundario, importa solo la tensión para la cual debe ser previsto.

 

          Otra clasificación de los devanados se puede hacer con relación a la potencia del transformador, para tal fin existen devanados para transformadores de baja potencia, por ejemplo de 1000 a 2000 VA y para transformadores de media y gran potencia. Los devanados para transformadores de pequeña potencia son los más fáciles de realizar.

 

          En este tipo de transformadores los devanados primario y secundario son concéntricos y bobinado sobre un soporte aislante único. Por lo general, se usan conductores de cobre esmaltado, devanados en espiral y con capas sobrepuestas. Por lo general, el devanado de menor tensión se instala más cerca del núcleo interponiendo un cilindro de papel aislante y mediante separadores, se instala en forma concéntrica el devanado de tensión mayor. Los extremos de los devanados (denominados también principio y final del devanador) se protegen con aislante de forma de tubo conocido como “spaguetti”.

 

Devanados para transformadores de distribución.

          En estos transformador, las diferencia entre las tensiones primaria y secundaria es notable, por ejemplo, los transformados para reces de distribución de 13200 volts a las tensiones de utilización de 220/127 volts debido a estas diferencias, se emplean criterios constructivo distintos a os considerados en los transformadores pequeños de baja tensión y se dividen en devanados de baja tensión y de alta tensión.

 

Devanados de baja tensión.

          Están constituidos por lo general, de una sola espiral (algunas veces en dos o tres capas sobrepuestas), con alambres rectangular aislado. El conductor se usa generalmente para potencia pequeñas y tiene diámetros no superiores a 3 o 3.5 mm. El aislamiento de los conductores, cuando son cilíndricos, puede ser de algodón o de papel, más raramente conductor esmaltado en el caso que los transformadores que no sean enfriados por aceite.