TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
(Transformadores)
POR:
Bibiana del C. Hdez. Hdez.
MATERIA:
Máquinas Eléctricas
GRADO Y GRUPO:
3° Cuatrimestre, grupo A
CATEDRÁTICO:
Ing. José de la Cruz Domínguez Trujillo

Villahermosa, Tab., 29 de Mayo del 2009.
Inductores
Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que,
debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo
magnético. Por lo general, se componen de un espiral o rollo de alambre.
Bobinas (devanados)
Llamados también devanados,
son conductores aislados
eléctricamente y enrollados sobre
moldes para darles la forma
rectangular.
En los devanados de alta tensión
se utiliza alambre de cobre
esmaltado y en la baja tensión
cinta de aluminio.
Estos devanados se aislan con papel insoldur que estabiliza al aislamiento
contra la deshidratadón, hidrólisis y la oxidación; haciendo posibles
temperaturas de operación más altas sin sacrificar la vida útil del
transformador.
Eslabonamiento

En máquinas, es el ensamble de cuatro o más barras o piezas que se unen
para transmitir movimiento, usualmente en el mismo plano o en planos
paralelos.
Conexión Estrella (Y)
La conexión en estrella o Y, se hace usando un punto
común a las tres fuentes, este punto es el neutro.
Los 3 voltajes presentes entre cada una de las líneas y el
neutro se llaman voltajes de fase, donde se pueden tener
distintas secuencias de fase; tomando uno como
referencia se pueden tener 2 posibilidades:
2°
Posibilidad:

Suponiendo que los voltajes tienen una magnitud de 100 Vrms se tiene que:
El voltaje de línea en la conexión estrella equivale a veces el voltaje de fase
esto es:
Donde es el voltaje de línea y es el voltaje de fase.
Para la conexión Y: Si el circuito es balanceado, es decir, que las fuentes
tienen el mismo valor con un ángulo de desfase de 120° y las cargas tienen la
misma impedancia (valor resistivo que puede tener un elemento); se dice que
la corriente que circula por cada línea es la misma, y que en la línea del neutro
no hay corriente, por lo tanto, no hay voltaje.
Si el circuito es desbalanceado, es decir, cada carga tiene una impedancia
diferente, entonces por la línea del neutro hay corriente, y por ser un cable el
que hace la conexión y que tiene una resistencia, habrá ahí un voltaje.
Circuito abierto y corto circuito en el transformador
Se llama circuito a algo que comienza y hace un recorrido de alguna índole.
Éste puede ser abierto o cerrado. Si es cerrado, cuando temina vuelve a
empezar. Si es abierto, su inicio no necesariamente coincide con su final.
En electricidad, y en particular con un transformador, hay 2 circuitos como
mínimo: 1 primario y 1 o más secundarios. Cada uno consta como mínimo de 2
hilos para hacer un circuito, para hacer circular algo de corriente; cuando esto
no es posible se le llama circuito abierto, que es cuando hay algo que
interrumpe el paso de dicha corriente, como por ejemplo un interruptor o llave.
En cambio, cuando se le pone una carga al circuito, se llama circuito cerrado.
o Prueba de circuito abierto en el transformador

Consiste en mantener las terminales de una bobina en circuito abierto mientras
se impone una tensión a través de las terminales del embobinado opuesto.
Permite obtener el valor de las llamadas pérdidas en vacío o pérdidas que se
den el núcleo, que consisten de dos partes: Las pérdidas por histéresis 1 y las
pérdidas por corrientes circulantes.
En la prueba de circuito abierto, el devanado que se alimenta es por lo general
el de bajo voltaje, debido a que resulta el más conveniente par a la medición.
o Prueba de corto circuito en el transformador
Consiste en cerrar o poner en corto circuito, es decir, con una conexión de
resistencia despreciable, las terminales de uno de los devanados y alimentar el
otro con un voltaje reducido. En estas condiciones se miden las corrientes
nominales y la potencia absorbida.
Debido a que la tensión aplicada es pequeña en comparación con la tensión
nominal, las pérdidas en vacío o en el núcleo se pueden considerar como
despreciables, de manera que toda la potencia absorbida es debida a las
pérdidas por efecto Joule en los devanados primario y secundario.
1
Tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que
lo ha generado.

Permite obtener las pérdidas a plan carga con los devanados; a partir de éstas
se pueden calcular para cualquier otro valor de carga.
Transformador de aislamiento
Aunque probablemente es el elemento más desconocido de la instalación
eléctrica a bordo de una embarcación, el transformador de aislamiento
desempeña un papel fundamental: La separación de la red a bordo en relación
con el suministro de toma a puerto.
Así pues, el transformador de aislamiento es un importante dispositivo de
seguridad, que permite además evitar la corrosión por electrólisis.
La seguridad es una medida bien conocida en las instalaciones domésticas,
donde una toma de tierra garantiza que, en caso de problema, un fusible o
disyuntor diferencial corte inmediatamente el suministro eléctrico.
Evidentemente, dicho dispositivo de toma de tierra no es visible en una
embarcación y solamente un transformador de aislamiento permite reconstruir
la “tierra” de protección.
Tiene una relación por lo general de 1:1, es decir, igual vueltas en el primario
que en el secundario, su utilización es separar dos circuitos galvánicamente. 2
Es una protección contra los contactos indirectos.
También, al separar los circuitos ante un defecto a tierra del secundario, no se
entera el primario, y tampoco hay un riesgo humano ante el mismo. Es de
mucha utilidad en procesos continuos de producción y quirófanos, por la
continuidad del suministro eléctrico ante un primer defecto.
2
Galvanizado: Proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro a fines
protección.

Pero se necesita un control y vigilancia ante un
primer defecto (donde si tocas uno de los
cables o por avería éste toca un chasis 3, no
pasa nada; ni salta el diferencial antes del
transformador, ni a ti te ocurriría nada), ya que
si se da un segundo defecto (si estando ése
cable averiado, tocaras el otro cable, si
correrías peligro) la cosa cambiaria en
aspectos de seguridad.
Puesto que estaríamos ante un “contacto
directo”.
Su fabricación es un riguroso aislamiento entre el primario y secundario,
quitando este detalle, seria sus características como un transformador normal.
Son equipos recomendados para aislar eléctricamente y reducir los disturbios
eléctricos hacia las cargas sensibles. Es muy útil y confiable para alimentar
instalaciones críticas.
Transformador de bajada
Es el caso contrario al transformador de subida. Aquí, el devanado secundario
tiene menos vueltas que el primario, lo cual caracteriza a este tipo de
transformador. En este caso, el voltaje ha de “bajar” mientras la corriente ha de
“aumentar”.
Dependiendo de los detalles del diseño, se puede usar un transformador de
subida como uno de bajada, siempre y cuando se inviertan las conexiones de
entrada y de salida.
Cabe destacar que los términos “subida” y “bajada” indican lo que le sucede al
voltaje primario o de entrada, y NO a la corriente. El efecto sobre esta última es
al revés que el efecto sobre el voltaje.
Transformador ideal
Es aquel transformador donde la potencia que ingresa al equipo es igual a la
que se obtiene a la salida.
Efectivamente, el transformador ideal no tiene pérdidas. Ni por efecto Joule en
los devanados, ni en el núcleo por corrientes de Foucault 4 y por histéresis.
En vacío (sin carga en el secundario) no circula nada de corriente en el
3
Estructura donde se montan los componentes electrónicos.
4
Corrientes inducidas que circulan por el volumen de un conductor y que disipan energía en el
metal en forma de calor. Esta disipación produce una fuerza de frenado que disminuye la
velocidad de una pieza metálica que se mueve dentro de un campo magnético.

primario en un transformador ideal; mientras en el real sí circula una corriente
para magnetizar al núcleo.
El transformador ideal tiene un acoplamiento perfecto entre primario y
secundario, es decir, no se escapa nada del flujo magnético primario que no
atraviese el secundario, cosa que no sucede en el real. Además, no presenta
capacidades parásitas entre espiras de un mismo devanado ni entre los
devanados.
Flujo magnético
El flujo magnético, simbolizado con la letra griega Φ, es una medida de la
cantidad de magnetismo y está representado por líneas de fuerza magnética.
El número total de líneas de fuerza que pasan por un circuito magnético se
llama flujo magnético
La unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional de Unidades es el
Weber, y se designa por Wb; en el Sistema Cegesimal se utiliza el Maxwell (1
Weber = 108 Maxwells).
El número de líneas de fuerza que pasan perpendicularmente por un área de 1
centímetro cuadrado se denomina densidad de flujo (B), y se mide en gauss (1
gauss = 1 Maxwell/cm2).
BIBLIOGRAFÍA
 http://www.electromanufacturas.com/bobinas.html
 http://dictionary.infoplease.com/linkage
 http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001603/lecciones/cap3/
cap3lec5/cap3lec5.htm
 es.answers.yahoo.com
 http://html.rincondelvago.com/transformador.html

 es.wikipedia.org
 www.enervolt.net/pdf/pdfnaval/electricidad/transformador
%20aislamiento.pdf
 http://www.sebyc.com/foros/viewtopic.php?
t=3988&sid=7dff814e597a9c88e795fcc0b9d366a1
 College Physics, Jerry D Wilson, Anthony J Buffa et al, Ed. Pearson
Education, 5° edición, 2003, 842 pp.
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/induccion/foucault/foucaul
t.htm
 www.sapiensman.com/electrotecnia/problemas14.htm