Guía completa sobre los tipos de transformadores de potencia y sus principios de funcionamiento

Los transformadores de potencia pueden clasificarse en varias categorías según su propósito, estructura y otras características:

• Según el propósito:

• Transformador elevador: Aumenta el voltaje de niveles bajos a altos, permitiendo una transmisión eficiente de energía a larga distancia.

• Transformador reductor: Reduce el voltaje de niveles altos a bajos, suministrando energía a cargas locales o cercanas a través de redes de distribución.

• Según el número de fases:

• Transformador monofásico

• Transformador trifásico

• Según la disposición de los devanados:

• Transformador de un solo devanado (autotransformador), proporcionando dos niveles de voltaje

• Transformador de doble devanado

• Transformador de triple devanado

• Según el material del devanado:

• Transformador de alambre de cobre

• Transformador de alambre de aluminio

• Según la regulación de voltaje:

• Transformador con cambio de tomas sin carga

• Transformador con cambio de tomas bajo carga

• Según el medio y método de enfriamiento:

• Transformador sumergido en aceite: Los métodos de enfriamiento incluyen enfriamiento natural, enfriamiento forzado por aire (usando ventiladores en radiadores) y circulación forzada de aceite con enfriamiento por aire o agua, comúnmente utilizado en transformadores de gran potencia.

• Transformador seco: Los devanados están expuestos a un medio gaseoso (como aire o hexafluoruro de azufre) o encapsulados en resina epoxi. Ampliamente utilizados como transformadores de distribución, las unidades secas actualmente están disponibles hasta 35 kV y tienen un fuerte potencial de aplicación.

Principio de funcionamiento de los transformadores:

Los transformadores operan según el principio de la inducción electromagnética. A diferencia de las máquinas rotativas como motores y generadores, los transformadores funcionan a velocidad de rotación cero (es decir, son estáticos). Los componentes principales son los devanados y el núcleo magnético. Durante la operación, los devanados forman el circuito eléctrico, mientras que el núcleo proporciona la vía magnética y el soporte mecánico.

Cuando se aplica un voltaje CA al devanado primario, se establece un flujo magnético alternante en el núcleo (convirtiendo la energía eléctrica en energía magnética). Este flujo cambiante se enlaza con el devanado secundario, induciendo una fuerza electromotriz (FEM). Cuando se conecta una carga, fluye corriente en el circuito secundario, entregando energía eléctrica (convirtiendo la energía magnética de vuelta en energía eléctrica). Este proceso de conversión "eléctrica-magnética-eléctrica" constituye la operación fundamental de un transformador.