¿QUÉ ES UN TRANSFORMADOR?
Un transformador es un dispositivo eléctrico que cambia el voltaje de una corriente alterna (AC) sin modificar su frecuencia.
- Puede subir (elevador) o bajar (reductor) el voltaje.
- Solo funciona con corriente alterna.
¿PARA QUÉ SIRVE?
- Adaptar el voltaje para el transporte de energÃa.
- Reducirlo para uso doméstico o industrial.
- Aumentarlo para enviarlo por largas distancias con menos pérdidas.
- En el metro: bajar de 15.000 V AC a 750 V DC (combinado con rectificadores).
¿CÓMO FUNCIONA? (principio fÃsico)
Funciona con el principio de inducción electromagnética descubierto por Faraday:
- Un campo magnético variable (por corriente alterna) en una bobina primaria genera un campo.
- Ese campo se transmite a través de un núcleo de hierro.
- En otra bobina (bobina secundaria), ese campo variable induce otra corriente.
La relación de espiras entre primaria y secundaria define si se sube o baja el voltaje:
- Más espiras en secundaria: se eleva el voltaje.
- Menos espiras en secundaria: se reduce el voltaje.
PARTES Y MATERIALES
1. Núcleo magnético
- Material: Hierro dulce o aleación de hierro-silicio, a veces ferrita.
- Función: Conduce el campo magnético entre bobinas.
- Forma:
- Tipo E-I (laminas apiladas).
- Toroidal (forma de rosquilla).
- Núcleo en C para potencias medianas.
2. Bobinas o devanados
- Material: Cobre esmaltado o aluminio.
- Aislado con barnices especiales.
- Disposición:
- Envolventes (una dentro de otra).
- En columnas separadas (dependiendo del diseño y voltaje).
3. Aislamiento
- Papel Kraft, resina epóxica o aceite dieléctrico.
- Evita cortocircuitos entre espiras y disipación del calor.
4. Carcasa
- Acero o aluminio.
- En transformadores grandes: rellenos de aceite mineral para enfriar y aislar.
TIPOS DE TRANSFORMADORES
1. Según función
2. Según aplicación
3. Según forma
- Núcleo en E-I: Común en distribución.
- Toroidal: Eficiente, compacto (audio, fuentes).
- Encapsulado: En electrónica, aislado con resina.
¿CÓMO SE INSTALAN?
Pequeños (electrónica):
- Se sueldan a una placa de circuito impreso.
- Se fijan con tornillos o pegamento térmico.
Industriales o en el metro:
- Se colocan sobre plataformas de hormigón.
- Se conectan con cables de alta tensión y disyuntores.
- Tienen:
- Pararrayos, ventiladores o refrigeración forzada.
- Sensores de temperatura y válvulas de expansión si tienen aceite.
EJEMPLO EN EL METRO:
Una subestación del Metro de Madrid tiene:
- Transformador reductor de media tensión (15.000 V AC → 750 V AC).
- Rectificador (convierte 750 V AC en 750 V DC).
- Esa corriente continua va al tercer raÃl para los trenes.
RESUMEN VISUAL (imaginario)
[ Red eléctrica 15.000 V AC ] ↓ [Transformador Reductor] ↓ 750 V AC (salida) ↓ [Rectificador a DC] ↓ 750 V DC → al tren