ELECTRIC, WITH AN EDGE
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ELECTRIC, WITH AN EDGE
Utilizamos transformadores en una amplia gama de aplicaciones residenciales e industriales. Ayudan a mejorar la seguridad y la eficiencia de los sistemas de energía aumentando o disminuyendo los niveles de voltaje según sea necesario. En un mundo que depende en gran medida de los sistemas eléctricos, es importante saber cómo funcionan estos dispositivos.
Este artículo de Daelim analizará un tipo específico, el transformador de potencia principal, para guiarlo en los sistemas eléctricos.
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El transformador de potencia principal es un dispositivo utilizado para cambiar el voltaje de CA utilizando medios de inducción electromagnética. Tiene un miembro principal o la bobina primaria, la bobina secundaria y un núcleo.
La función de este transformador incluye conversión de voltaje, conversión de corriente, transformación de impedancia, aislamiento y regulación.
La industria divide los transformadores en muchos otros tipos para adaptarse a las diferentes funciones del transformador.
Aunque todos siguen los mismos principios, la construcción de transformadores tiene diferentes métodos. Hay varios tipos de transformadores utilizados en el sistema de energía eléctrica. Podemos clasificar los transformadores por niveles de tensión, medio del núcleo, disposición de los devanados, lugar de uso e instalación, etc.
A continuación discutimos diferentes tipos de transformadores y su propósito.
Estos son los tipos de transformadores más comunes utilizados en la industria para todas las aplicaciones. Se clasifican como transformadores elevadores y reductores, según la relación de voltaje entre los devanados primario y secundario.
Este tipo de transformador convierte el nivel de voltaje primario a un voltaje más bajo a través de la salida secundaria. Puede lograr esta salida por la relación de devanados primario y secundario. Para los transformadores reductores, la cantidad de devanados es mayor en el primer lado que en el lado secundario. Por lo tanto, en general, la relación de bobinado sigue siendo superior a 1.
Los profesionales utilizan transformadores reductores para convertir voltajes altos en voltajes bajos en un sistema de distribución eléctrica. Reducen el costo y la pérdida de electricidad y brindan una solución de suministro de energía a larga distancia.
Los transformadores elevadores son solo los otros transformadores reductores. Aumenta el voltaje primario bajo a un voltaje secundario alto. Para el transformador Step Up, la relación entre el devanado primario y secundario sigue siendo inferior a 1. Eso significa que hay más vueltas en el devanado secundario que en el primario.
Los electricistas usan transformadores elevadores en estabilizadores e inversores donde el bajo voltaje se convierte en un voltaje mucho más alto. Además, tiene una gran demanda en una red de distribución de electricidad. Las aplicaciones relacionadas con la distribución de energía requieren alto voltaje para funcionar de manera eficiente.
El tipo de transformador está determinado por el medio entre el devanado primario y secundario. Los transformadores con núcleo de aire son excelentes para cargas livianas, mientras que los transformadores con núcleo de hierro pueden manejar cargas pesadas.
El transformador de núcleo de aire no requiere un núcleo magnético físico. En su lugar, utiliza el aire para proporcionar su enlace de flujo.
La ley de inducción de Faraday establece que un campo magnético causará inducción en una bobina colocada dentro de un campo magnético. Usando un transformador de núcleo de aire, la bobina primaria produce una corriente alterna, que induce un voltaje en la bobina secundaria. Esta reacción luego alimenta la carga.
Los núcleos de ferrita son materiales ferromagnéticos que tienen una alta permeabilidad magnética. Los profesionales los utilizan para reducir pérdidas en aplicaciones de alta frecuencia debido a esta propiedad. Además, son dispositivos destacados en la fuente de alimentación conmutada (SMPS) y otros circuitos digitales.
Los transformadores con núcleo de ferrita también ofrecen diferentes tipos de formas y tamaños, dependiendo del requerimiento del aparato. Es más común en electrónica que en aplicaciones eléctricas. La forma más popular en el transformador con núcleo de ferrita es el núcleo E.
Su orden de devanado clasifica los transformadores, generalmente el número de devanados individuales alrededor del núcleo. Uno de los tipos son los transformadores de bobinado automático, que son muy populares.
Este transformador tiene dos devanados, uno para la entrada y otro para la salida. La entrada es una fuente de alimentación de CA, mientras que la segunda está conectada a una carga. Estos están aislados eléctricamente pero acoplados magnéticamente.
Cambiar el flujo magnético hace que la corriente produzca la FEM inducida dentro del devanado secundario. Este voltaje se debe simplemente a la inducción. El voltaje se basa principalmente en la relación de devanados, pero puede aumentar o disminuir el voltaje de entrada.
El nodo con derivación central se puede mover en transformadores de bobinado automático, mientras que la bobina primaria y secundaria están conectadas en serie. Dependiendo de la posición de la toma central, puede cambiar el voltaje secundario.
Esta sección analiza los transformadores en función de su función en un sistema eléctrico.
Los transformadores de energía son grandes y potentes y transmiten energía de alto voltaje desde los generadores hasta los centros de distribución. Su tamaño y aislamiento los hacen perfectos para todo tipo de estaciones de generación y subestaciones de transmisión.
Los profesionales utilizan estos transformadores para la distribución de energía a ubicaciones remotas. Estos aparatos son para la distribución de energía eléctrica en baja tensión.
Los voltajes pueden ser inferiores a 33KV para fines industriales y 440v-220v para fines domésticos.
Varios factores determinan el tipo de transformador de distribución que necesita, tales como:
Un transformador de medida es un dispositivo que permite medir la potencia. Los electricistas usan este instrumento para medir la fase, la corriente y el voltaje de la línea eléctrica real.
El transformador de potencial tiene dos bobinas, una en el lado primario y otra en el lado secundario. La bobina primaria está conectada a la línea HV. Mientras tanto, la bobina secundaria está conectada a todos los demás medidores e instrumentos utilizados para medir la electricidad.
El transformador usa el devanado primario para disminuir el nivel de voltaje hasta cierto límite, también conocido como punto. Este modelo tiene un devanado secundario conectado a tierra que funciona para proteger el circuito de descargas eléctricas.
El transformador de corriente es un instrumento de medida que actúa como un transformador de alta corriente. Una vez que detecta una situación en la que la corriente en el circuito es demasiado alta, utiliza transformadores para reducir la corriente y enviarla al valor deseado en el circuito.
Hay tres tipos de transformadores de corriente: bobinados, toroidales y de barra.
Podemos conectar físicamente el devanado primario del transformador en serie usando el conductor. Este conductor luego transporta la corriente medida dentro del circuito. La corriente secundaria depende principalmente de la relación de vueltas del transformador.
Este transformador no tiene un devanado primario y en su lugar tiene un orificio a través del cual fluye la corriente. Algunos de ellos también tienen un núcleo dividido interno que permite una instalación y extracción más sencillas.
Este transformador utiliza la barra colectora de la red principal como devanado primario. Además, está protegido de las altas tensiones de la red y generalmente atornillado hacia el dispositivo que conduce la corriente.
El diseño de fase es el principio de cableado que utilizan los transformadores para transformar la electricidad. Hay dos diseños de fase populares que son transformadores monofásicos y trifásicos.
El principio de funcionamiento de un transformador es crear una corriente alterna convirtiendo la energía eléctrica en par mecánico. Un transformador monofásico crea energía de CA utilizando dos devanados, primario y secundario. El devanado primario proporciona el suministro de CA, mientras que la carga está conectada al devanado secundario.
Mientras tanto, los tres transformadores monofásicos funcionan conectándolos mediante tres devanados primarios. También puede conectar sus tres devanados secundarios como un solo devanado secundario. Esta configuración crea el suministro trifásico, que es prominente en la generación, distribución y transmisión de energía eléctrica.
El montaje de este transformador no es costoso, y la conexión funciona a través del tipo Estrella y Triángulo.
Debe tener en cuenta que los transformadores no generan energía eléctrica sino que simplemente la convierten. A continuación se muestran las partes clave de un transformador y su función:
El lado de entrada del transformador se llama primario. Es donde se conecta la energía eléctrica principal a transformar.
El lado de salida del transformador es donde se envía la energía a la carga. Dependiendo de la demanda, la energía eléctrica entrante aumentará o disminuirá.
Los transformadores tienen dos devanados que entregan o reciben energía. El devanado primario es la bobina que envía energía a la carga. Mientras tanto, el devanado secundario es la bobina que recibe energía de la fuente. Los fabricantes subdividen estas dos bobinas en varias bobinas más pequeñas para reducir la creación de flujo.
El núcleo del transformador proporciona una ruta controlada para el flujo magnético generado en el transformador. El núcleo está hecho de muchas láminas delgadas de acero laminado. Este diseño permite la refrigeración utilizando menos materiales.
Podemos encontrar dos tipos principales de devanados en un transformador: el tipo de núcleo y el tipo de carcasa. Los devanados tipo núcleo rodean el núcleo laminado, mientras que los devanados tipo coraza están dentro del núcleo laminado.
Un transformador de potencia es un dispositivo eléctrico que utilizan los expertos para transferir energía de un circuito a otro. No cambia la frecuencia y puede proporcionar varios suministros de CA diferentes a varios voltajes. Los transformadores de potencia tienen un miembro principal o la bobina primaria, la bobina secundaria y un núcleo.
Los transformadores permiten el flujo de energía eléctrica de un circuito a otro y transforman su voltaje. Los profesionales emplean circuitos eléctricos para cambiar el flujo de corriente, el voltaje y la fuerza electromotriz según la dirección de la corriente.
Los transformadores de núcleo laminado son el tipo más común de transformador utilizado en la transmisión de energía y electrodomésticos, convirtiendo el voltaje de entrada en bajo voltaje para alimentar dispositivos electrónicos.
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Daelim tiene actualmente transformadores de potencia principal de clase 69KV, clase 138kv y clase 220kv.
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