En este período industrial, los transformadores son un descubrimiento importante, ya que ayudan a satisfacer múltiples requisitos y elementos esenciales de diversas industrias. El principio del transformador radica íntegramente en la transformación energética. Dependiendo de la teoría de inducción electromagnética , Faraday extendió esta teoría a un transformador, y también esta máquina casi opera con la misma teoría. Entonces, el tipo esencial de transformador que se descubrió es la bobina de inducción. Mientras que los transformadores de corriente alterna iniciales se desarrollaron en el año 1870 y a partir de ahí la innovación se extendió para inventar varios tipos de transformadores como los transformadores de tipo núcleo y tipo carcasa, y muchos otros. Este artículo se centra principalmente en la explicación del tipo de núcleo transformador , su funcionamiento, construcción, tipos y beneficios.
¿Qué es el transformador tipo núcleo?
En el transformador tipo núcleo, el núcleo magnético está construido con laminaciones donde crea un marco en forma de rectángulo. Estas laminaciones tienen la forma de tiras en L como se muestra en la imagen de abajo. Para evitar el alto nivel de desgana que se forma en las uniones donde las láminas se unen entre sí, la otra capa se apila de manera diferente para eliminar las uniones continuas. El diagrama de transformador tipo núcleo es:
Transformador tipo núcleo
Construcción
Cualquier tipo de transformador se construye principalmente con tres partes y son núcleo, un devanado primario y un devanado secundario.
La parte del núcleo es la importante en la que proporciona una vía magnética continua que tiene un espacio de aire en el nivel mínimo. Esta está construida con láminas de acero plastificadas donde tienen una gran cantidad de silicio. Y también las hojas laminadas mantienen una mayor permeabilidad y un mínimo pérdidas por histéresis .
Para disminuir las pérdidas ocasionadas por las corrientes parásitas, la chapa de acero se protege con un material de pulido de placa de núcleo con recubrimiento ligero o cubriéndola con una capa de óxido en la superficie. El ancho de la laminación se varía en el rango entre 0,35 mm con una frecuencia de 50 Hz a 0,5 mm con una frecuencia de 25 Hz.
Además, para evitar espacios mínimos entre las capas, las láminas de acero posteriores se colocan en un orden, y estas juntas escalonadas se denominan juntas imbricadas. Y llegando a la construcción del transformador, aquí hay dos tipos de construcciones, una es de tipo núcleo y la otra es de tipo carcasa. Aquí, nos centramos en la construcción del tipo de núcleo.
En el transformador de tipo núcleo, una parte de la sección del núcleo está protegida por devanados. En general, la sección del núcleo del transformador de tipo núcleo tendrá forma rectangular y las bobinas tendrán forma rectangular o circular. Ambos devanados se colocan en las ramas opuestas de la sección del núcleo.
En los transformadores de tipo núcleo de gran tamaño, se utilizan bobinas de forma redonda o cilíndrica debido a que la capacidad mecánica de las bobinas de forma circular es mayor que la de las rectangulares. Estos devanados están protegidos con una capa helicoidal que tiene múltiples capas protegidas entre sí mediante papel, tela, canales de enfriamiento o tableros de micarta. Para minimizar las fugas de flujo, ambos devanados se ubican uno tras otro utilizando un cilindro de alto aislamiento que se muestra en la imagen.
Tipos de transformadores tipo núcleo
Según la laminación utilizada en el transformador, el transformador de tipo núcleo se clasifica en dos tipos y se
- Laminaciones L-L
- Laminaciones U-I
Cuando ambas laminaciones de estampado se sueldan colectivamente, esto forma la forma de núcleo requerida del transformador. La forma del transformador se selecciona en función de la clasificación del transformador. En un nivel de clasificación mínimo del transformador, el devanado tiene forma rectangular o cuadrada.
Entonces, se usa una sección transversal de forma cuadrada o rectangular. El transformador con clasificación mínima también tiene menor capacidad de retención de corriente conductores y es sencillo cubrir el conductor con estas formas. Además, el uso de estas formas es económico para transformadores de clasificación mínima.
Laminaciones tipo núcleo
En el caso de transformadores grandes y clasificados, el conductor de bobinado de nivel grueso se utiliza para manejar niveles de corriente enormes. Es algo complicado torcer el conductor en la forma rectangular o cuadrada deseada. El devanado en forma de círculo es la selección adecuada para el enorme transformador clasificado para que aumente el uso de conductor de cobre.
Mientras que la cantidad correspondiente del espacio se deja sin usar entre el núcleo y el devanado cuando se usa el devanado redondo en un devanado de núcleo de sección transversal cuadrada. Para minimizar esto, se emplea el tipo de velocidad de núcleo de sección transversal. La protección de varias formas tiene lugar para construir un núcleo casi en sección transversal. Y esto puede ser de uno, dos o varios pasos.
Ventajas y desventajas
los méritos y deméritos del núcleo y el tipo de núcleo de transformador se explican de la siguiente manera:
Méritos
Buena habilidad mecánica
Los devanados de forma cilíndrica en los transformadores de tipo núcleo están protegidos en toda la parte del núcleo simétrico. El enfoque en el que están integrados proporcionará el beneficio de una mayor capacidad mecánica en comparación con otros tipos de bobinados. Como se indicó, este transformador de núcleo se construye utilizando una mitad de cada devanado que se cubre alrededor de cada devanado de su circuito magnético.
Prevención de la pérdida de hierro
La laminación del transformador de tipo núcleo generalmente se organiza para construir una junta de intersección que tiene un par adicional de protecciones y esto mejora la precisión del ancho del núcleo. El apilamiento de las laminaciones también ofrece el beneficio de minimizar las pérdidas de hierro y las fugas de fundente.
Apropiado para altas frecuencias
Como hay múltiples niveles de laminación de acero, los que están protegidos con una sustancia aislante no conductora entre cada capa, las corrientes parásitas están presentes y los efectos de magnetización se minimizan. Como las láminas delgadas son tan complicadas de construir y económicas, hacen que el dispositivo sea adecuado para una amplia gama de frecuencias .
Deméritos
Los deméritos del transformador de tipo núcleo incluyen lo siguiente.
No apto para aplicaciones externas
Teniendo en cuenta el otro tipo de transformadores secos, un transformador de tipo núcleo no es absolutamente adecuado para aplicaciones externas. No como los transformadores de aceite, estos no están protegidos de la corrosión y tampoco tienen protección contra factores atmosféricos externos, ya que pueden destruir gradualmente sus componentes internos, particularmente aquellos que están construidos de metal. Es especialmente adecuado para electrodomésticos y aparatos de fabricación a pequeña escala, como centrales y centrales eléctricas de interior.
Ruidoso
Un transformador de tipo núcleo y otros transformadores secos producen altos niveles de ruido. Incluso puede producir descargas de ruido audible del trabajo de hojalata o ruido eléctrico que ocurre por la formación de arco en las laminaciones.
Aplicaciones
los aplicaciones del transformador de tipo núcleo son:
Se utiliza en aplicaciones de nivel de alto voltaje, como transformadores de distribución, transformadores automáticos y de potencia.
Todo esto se trata del concepto de un transformador de tipo núcleo. Este artículo ha proporcionado una explicación clara del transformador de tipo núcleo, su funcionamiento, construcción, tipos y ventajas. Sepa cuales son los aplicaciones de la vida real del transformador de núcleo ?
