Què és un transformador? Tot el que necessites saber
Contingut
Saps què és un transformador? Et tenim!
Un transformador és un dispositiu electrònic traduccions electricitat entre dos o més circuits. S'utilitzen transformadors augmentar or disminució Tensió de senyal CA (corrent altern).
Però això no és tot. Fem una ullada més de prop a aquests increïbles dispositius!
Història del transformador
El transformador va ser inventat per un enginyer nord-americà d'origen hongarès anomenat Otto Blatti l'any 1884.
Es creu que es va inspirar per crear el dispositiu després de veure un experiment fallit que implicava fer passar un corrent elèctric a través d'una làmina de metall.
El principi de funcionament del transformador
El principi de funcionament del transformador es basa en el concepte d'inducció. Quan s'aplica energia a una bobina, es crea una força electromotriu a l'altra bobina, que fa que es polaritza magnèticament.
El resultat final és que s'indueixen corrents en un circuit que crea una tensió que després inverteix la seva polaritat.
Per a què serveix un transformador?
Els transformadors s'utilitzen habitualment reduir tensió al circuit elèctric. Això fa que sigui més segur per a equips de baixa tensió que es troben a prop. electrònic sensible dispositius i també evita danys al cablejat elèctric domèstic.
També es poden utilitzar transformadors distribució energia que està sobrecarregada o manca d'estabilitat desconnectant la càrrega de la línia de subministrament durant els períodes de demanda punta.
El transformador es pot col·locar en diferents circuits segons els seus necessitats que garanteix que no hi hagi sobrecàrregues, fins i tot si un circuit té problemes amb els requisits de tensió.
Això també us permet regular quanta potència necessita en cada moment perquè el sistema elèctric no funcioni massa i es desgasti prematurament, perquè sempre hi ha una mica de càrrega a tots els transformadors.
Parts del transformador
El transformador consta d'un bobinat primari, un bobinatge secundari i un circuit magnètic. Quan s'aplica energia al circuit primari, el flux magnètic d'aquesta fase actua sobre la fase secundària, desviant alguns d'aquests corrents cap a ella.
Això crea una tensió que s'indueix a la segona bobina, que després inverteix la seva polaritat. Això es deu al fet que el flux magnètic es talla d'una bobina i s'aplica a l'altra. El resultat final és un corrent induït al circuit secundari, així com nivells de tensió alterna.
Les bobines primàries i secundàries es poden connectar en sèrie o en paral·lel entre si, la qual cosa afecta la transferència de potència de manera diferent segons les necessitats d'aquest circuit en particular.
Aquest disseny ens permet utilitzar un circuit per a múltiples finalitats. Si no hi ha necessitat de nivells d'energia en un moment determinat, es poden transferir a un altre circuit que pot tenir-ne una necessitat més gran.
Com funciona un transformador?
El principi d'un transformador és que l'electricitat passa per una bobina de filferro, que crea un camp magnètic, que després indueix corrent en les altres. Això vol dir que el bobinatge primari subministra energia a la bobina secundària per fer-la produir tensió.
El procés comença quan hi ha un corrent altern (CA) a la bobina primària, que crea magnetisme amb inversió de polaritat entre el nord i el sud. El camp magnètic es mou cap a l'exterior cap a la bobina secundària i finalment entra a la primera bobina de filferro.
El camp magnètic es mou al llarg del primer cable i canvia de polaritat o direcció, que després indueix un corrent elèctric. Aquest procés es repeteix tantes vegades com bobines hi hagi al transformador. La intensitat de la tensió es veu afectada pel nombre de voltes tant al circuit primari com al secundari.
El camp magnètic continua movent-se a través de la bobina secundària de filferro fins que arriba al final i després torna a la primera bobina de filferro. Això fa que la major part de l'electricitat vagi en una direcció en lloc de dues direccions diferents, la qual cosa crea corrent altern (AC).
Com que l'energia s'emmagatzema al camp magnètic del transformador, no hi ha necessitat d'una segona font d'alimentació.
Perquè la transferència de potència de la bobina primària a la secundària funcioni, s'han de connectar entre elles en un circuit tancat. Això vol dir que hi ha un camí continu, de manera que l'electricitat pot passar per tots dos.
L'eficiència d'un transformador depèn del nombre de voltes a cada costat, així com de quin metall estan fets.
El nucli de ferro augmenta la força del camp magnètic, de manera que és més fàcil que el camp magnètic passi a través de cada cable en lloc d'empènyer-hi i quedar atrapat.
A més, es poden fer transformadors per augmentar la tensió mentre disminueixen el corrent. Per exemple, un amperímetre s'utilitza per mesurar el nombre d'amperes que flueixen a través d'un cable.
Un voltímetre s'utilitza per mesurar quanta tensió hi ha en un circuit elèctric. Per aquest motiu, s'han de fer conjuntament per tal de funcionar correctament.
Com qualsevol altre dispositiu electrònic, els transformadors de vegades poden fallar o curtcircuitar a causa d'una sobrecàrrega. Quan això succeeix, es pot formar una espurna i cremar el dispositiu.
És important assegurar-se que l'electricitat no passa pel transformador si esteu fent qualsevol tipus de manteniment. Això vol dir que la font d'alimentació s'ha d'apagar, per exemple mitjançant un interruptor automàtic, per garantir la seguretat de tothom.
Tipus de transformadors
- augmentar i baixar el transformador
- Transformador de potència
- Transformador de distribució
- Ús del transformador de distribució
- Transformador d'instruments
- Transformador de corrent
- Transformador de potencial
- Transformador monofàsic
- Transformador trifàsic
augmentar i baixar el transformador
Un transformador augmentador està dissenyat per produir una tensió de sortida superior a la tensió elèctrica d'entrada. S'utilitzen quan necessiteu una gran quantitat de potència efectiva durant un temps curt, però no tot el temps.
Un exemple d'això seria la gent que viatja en un avió o treballa amb dispositius electrònics que utilitzen molta corrent. Aquests transformadors també s'utilitzen per alimentar cases que disposen d'aerogeneradors o plaques solars.
Els transformadors reductors estan dissenyats per reduir la tensió a una entrada elèctrica de manera que pugui proporcionar energia a una tensió de sortida més baixa.
Aquest tipus de transformadors s'utilitzen sovint en llars o ordinadors on s'utilitza energia o maquinària senzilla com ara llums o fanals en tot moment.
Transformador de potència
Un transformador de potència transmet potència, generalment en grans quantitats. S'utilitzen principalment per transmetre electricitat a llargues distàncies a través de la xarxa elèctrica. Un transformador de potència consumeix electricitat de baixa tensió i la converteix en electricitat d'alta tensió perquè pugui recórrer llargues distàncies.
Aleshores, el transformador torna a la baixa tensió a prop de la persona o empresa que necessita energia.
Transformador de distribució
El transformador de distribució està dissenyat per crear un sistema de distribució de corrent elèctric segur. S'utilitzen principalment per a habitatges, oficines, fàbriques i altres instal·lacions on les necessitats energètiques es troben a diferents nivells, requerint un flux de potència uniforme.
Redueixen les pujades de corrent mitjançant la regulació del flux d'electricitat a les cases i edificis.
Un transformador de distribució no és realment un transformador en el sentit que ofereix una tensió més alta que l'entrada, però proporciona una distribució de l'electricitat més segura i eficient.
Això és possible gràcies a la seva funció principal de convertir l'energia de la xarxa elèctrica a una tensió més baixa perquè es pugui utilitzar amb seguretat a les llars i les empreses.
Transformador d'instruments
Un transformador d'instrument es considera un tipus especial de dispositiu transformador. Té les mateixes funcions que un transformador de distribució, però està dissenyat per a una càrrega encara més petita.
Són més petits i menys costosos que altres tipus de transformadors, el que els fa ideals per utilitzar-los amb petits electrodomèstics com ara eines elèctriques de mà o forns de microones.
Transformador de corrent
Un transformador de corrent és un dispositiu que permet mesurar alt voltatge. S'anomena transformador de corrent perquè injecta corrent alterna al dispositiu i mesura la quantitat de sortida de corrent continu com a resultat.
Els transformadors de corrent mesuren corrents que són 10-100 vegades inferiors a la potència de tensió, el que els converteix en eines ideals per mesurar determinats equips o dispositius elèctrics.
Transformador de potencial
Un transformador de tensió és un dispositiu que converteix la tensió elèctrica a un nivell més convenient per a la mesura. El dispositiu injecta electricitat d'alta tensió i, com a resultat, mesura la quantitat d'electricitat de voltatge inferior.
Igual que els transformadors de corrent, els transformadors de tensió permeten fer mesures a nivells de tensió de 10 a 100 vegades inferiors als que utilitzen els transformadors de distribució.
Transformador monofàsic
Un transformador monofàsic és un tipus de transformador de distribució que distribueix 120 volts de potència. Es troben en zones residencials, edificis comercials i centrals elèctriques gegants.
Els transformadors monofàsics funcionen en circuits trifàsics on la tensió d'entrada es distribueix entre dos o més conductors separats de 120 graus per arribar a les instal·lacions del client. La tensió d'entrada que entra a un estel sol ser de 120 a 240 volts a Amèrica del Nord.
Transformador trifàsic
Un transformador trifàsic és un tipus de transformador de transmissió o distribució que distribueix 240 volts de potència. A Amèrica del Nord, la tensió d'entrada oscil·la entre 208 i 230 volts.
Els transformadors s'utilitzen per donar servei a grans àrees on molts consumidors necessiten electricitat. Una àrea servida per un transformador trifàsic tindrà tres jocs de cables que irradien des d'ell que estan separats de 120 graus, i cada conjunt subministra una tensió diferent.
Un transformador trifàsic té sis bobinatges secundaris. S'utilitzen en diverses combinacions per obtenir la tensió desitjada per a l'àrea específica de cada client.
Els sis bobinatges secundaris es divideixen en dos tipus: alta i baixa tensió. Un exemple d'això seria si hi hagués tres consumidors en una zona alimentada per un transformador de distribució trifàsic.
Conclusió
Creiem que ara ho entens què és un transformador i per què no podem viure sense ells.
