El tema que elegimos para realizar es Transformador.
Lo primero que decidimos llevar acabo es recopilar toda la informacion que podamos sobre el tema, para asi saber que es, como esta formado, su funcionamiento, tipos de ellos y todo tipo de informacion necesaria.
Esto es lo que encontramos.
Para poder entender el funcionamiento de un transformador primero tenemos que entender el concepto de Inducción electromagnética para esto dejamos esta información:
Una corriente eléctrica produce un campo magnético a su alrededor, ahora es posible generar una corriente eléctrica a partir de un campo magnético.
El dispositivo en la figura consta de una espira cuyos extremos están conectados a un amperímetro. Si tomamos un imán recto y comenzamos a introducir uno de sus extremos a través de la espira, podemos comprobar que el amperímetro indica pasaje de corriente. Si detenemos el movimiento del imán, deja de pasar corriente y si comenzamos retirar el imán, el sentido de la corriente en la espira es opuesta a cundo se introducía.
Cuando existe un movimiento relativo entre la espira y el imán, se produce una diferencia de potencial o FEM que pone en movimiento a los electrones libres del conductor, generando lo que denominamos una corriente eléctrica inducida en la espira.
Este experimento y otros parecidos que demuestran la existencia de corrientes inducidas y sus características, fueron realizados simultáneamente por Michael Faraday en Inglaterra y Joseph Henry en Estados Unidos.
Este descubrimiento fue de gran importancia histórica ya que permito generar grandes cantidades de energía eléctrica aprovechando la energía mecánica de la naturaleza.
TRANSFORMADOR:
Se denomina transformador a un dispositivo electromagnético que permite aumentar o disminuir el voltaje y la intensidad de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida) manteniendo la frecuencia.
Los transformadores no crean por supuesto, la energía a partir de la nada; por lo tanto, si un transformador aumenta el voltaje de una señal, reduce su corriente; y si reduce el voltaje de la señal, eleva la corriente. En otras palabras, la energía que fluye a través de un transformador, no puede ser superior a la energía que haya entrado en él.
Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética.
Su estructura consta de dos bobinas con dos o más devanados o arrollamientos alrededor de un centro común llamado núcleo. El núcleo es el elemento encargado de acoplar magnéticamente loa arrollamientos de las bobinas primaria y secundaria del transformador. Esta construido superponiendo numerosas chapas de aleación acero – silicio, fin de reducir las perdidas por histéresis magnética y aumentar la resistividad del acero. Su espesor suele oscilar entre 0,30 y 0,50 mm.
La bobina conectada a la fuente de energía se llama bobina primaria. Las demás bobinas reciben el nombre de bobinas secundarias.
RELACION DE VUELTAS
El cociente entre él numero de vueltas en el primario y el secundario es la relación de vueltas del transformador.
Por ejemplo, 500 vueltas en el primario y 50 en el secundario dan una relación de vueltas de 500/50 o 10:1.
Relación 1.1. El voltaje y la corriente del primario se transmiten sin alteraciones al secundario. Con frecuencia a este se le designa como transformador de aislamiento.
De elevación: El voltaje se aumenta por la relación de vueltas; así, una relación de 1:5 elevara en un voltaje de 5 voltios en el primario a un voltaje de 25 voltios en el secundario.
De reducción: El voltaje se reduce por la relación de vueltas. Así, una relación de 5:1 disminuirá un voltaje de 25 voltios en el primario a un voltaje de 5 voltios en el secundario.
RELACIÓN DE VOLTAJE
Con un acoplamiento unitario entre el primario y el secundario, el voltaje inducido en cada vuelta del secundario es igual al voltaje inducido en cada vuelta del primario. Por tanto, la relación de voltajes se encuentra en la misma proporción que la relación de vueltas:
Cuando el secundario tiene un mayor numero de vueltas que el primario, el voltaje en aquel es mayor que en el primario y, por consiguiente, el transformador aumenta el voltaje. Cuando el secundario tiene un numero menor de vueltas que el primario, el transformador reduce el voltaje. Sin importar cual sea el caso, la relación siempre se da en términos del voltaje en el primario, el cual puede aumentarse o reducirse en el devanado secundario.
Estos cálculos solo son validos para transformadores con núcleo de hierro donde el acoplamiento es unitario. Los transformadores con núcleo de aire para circuitos de RF son, en general, sintonizados para resonancia. En este caso, se considera el factor de resonancia en lugar de la relación de vueltas.
RELACIÓN DE CORRIENTE
Cuando no existen perdidas en el núcleo del transformador, la potencia en el secundario es igual a la potencia en el primario.
La relación de corriente es el inverso de la relación de voltaje; esto es, aumentar el voltaje en el secundario significa disminuir la corriente en el primario y viceversa.
El secundario no genera potencia, solo la toma del primario. Por tanto, el aumento o disminución de la corriente, en términos de la que circula por el secundario (IS), esta determinada por la resistencia de carga conectada a través de este.
Como ayuda para llevar a cabo estos cálculos, recuérdese que el lado que tiene el mayor voltaje es por el que circula la menor corriente. L voltaje V y la corriente I en el primario y en el secundario se encuentran en la misma proporción que el número de vueltas en el primario y en secundario.
EFICIENCIA DEL TRANSFORMADOR
La eficiencia se define como el cociente de la potencia de salida y de la entrada x 100
TIPOS DE TRANSFORMADORES:
Se denomina con este nombre al aparato eléctrico cuya función es convertir la corriente alterna de alta tensión y débil intensidad en otra de baja tensión y gran intensidad, o viceversa.
Según sus aplicaciones estos se clasifican en:
Transformador de aislamiento: Suministra aislamiento galvánico entre el alambre primario y el secundario, por lo cual proporciona una alimentación o señal "flotante". Su relación es 1:1.
Transformador de alimentación. Estos poseen uno o varios alambres secundarios y suministran las tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces incorporan fusibles no reemplazables, que apagan su circuito primario en caso de una temperatura excesiva, evitando que éste se queme.
Transformador trifásico. Poseen un trío de bobinados en su primario y un segundo trío en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) o triángulo (?), sus mezclas pueden ser: ?-?, ?-Y, Y-? y Y-Y. A pesar de tener una relación 1:1, al pasar de ? a Y o viceversa, las tensiones se modifican.
Transformador de pulsos: Esta destinado a funcionar en régimen de pulsos debido a su rápida respuesta.
Transformador de línea o flyback: Estos son transformadores de pulsos. Con aplicaciones especiales como televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal. Entre otras propiedades, frecuentemente proporciona otras tensiones para el tubo.
Transformador con diodo dividido: Su nombre se debe a que está constituido por varios diodos menores en tamaño, repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin diodo ni triplicador.
Transformador de impedancia: Usado como adaptador de antenas y líneas de transmisión, era imprescindible en los amplificadores de válvulas para adaptar la alta impedancia de los tubos a la baja de los altavoces.
Transformador Electrónico: Se caracteriza por ser muy utilizados en la actualidad en aplicaciones como cargadores para celulares. Utiliza un Corrector de factor de potencia de utilización imprescindible en los circuitos de fuente de alimentaciones conmutadas en lugar de circuitos.
Según su construcción existen diversos tipos como son:
Autotransformador. El primario y el secundario constituyen un bobinado único. Pesa menos y es más barato que un transformador y por ello se emplea habitualmente para convertir 220V a 125V y viceversa y en otras aplicaciones equivalentes.
Transformador toroidal. Son más voluminosos, pero el flujo magnético se confina en el núcleo, teniendo flujos de dispersión muy reducidos y bajas pérdidas por corrientes de Foucault.
Transformador de grano orientado. El núcleo se conforma por una placa de hierro de grano orientado, que se envuelve en si misma, siempre con la misma dirección, en lugar de las láminas de hierro dulce separadas habituales. Las perdidas son escasas pero es de alto costo. Estos tipos son los más utilizados, pero existen otros diversos modelos según el tipo de aplicación a la cual son destinados.
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A continuacion le dejamos un video sobre como realizar un transformador:
http://www.youtube.com/watch?v=nA_1CdNlb_s&feature=related
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