Los transformadores se clasifican en varios tipos teniendo en cuenta diferentes factores, tales como valores nominales de voltaje, la construcción, el tipo de enfriamiento, el número de fases del sistema de CA, el lugar donde se emplea, etc. A continuación, se explicarán algunos de ellos.
Según su función
Los transformadores se clasifican en dos tipos según la conversión del nivel de voltaje. Estos son transformadores elevadores y reductores:
- Transformadores elevadores: el voltaje secundario es mayor que el voltaje primario. Esto se debe al menor número de bobinas en el primario en comparación con el secundario. Este tipo de transformador se utiliza para elevar la tensión a un nivel superior. Estos se utilizan en sistemas de transmisión y están clasificados a niveles de potencia más altos.
- Transformadores reductores: en este caso el voltaje secundario es menor que el voltaje primario debido al menor número de vueltas en el devanado secundario. Por lo tanto, este tipo de transformador se usa para reducir el voltaje a niveles específicos del circuito. La mayoría de las fuentes de alimentación utilizan el transformador reductor para mantener el rango de funcionamiento del circuito en un límite de voltaje más seguro especificado. Estos tipos de transformadores se utilizan en sistemas de distribución (transformadores de potencia) y en circuitos electrónicos (transformadores electrónicos).
Aquí es importante aclarar que un transformador es un dispositivo reversible, por lo que se puede utilizar tanto como transformador elevador como reductor. Si el circuito necesita un voltaje alto, se conectarán los terminales de AT a la carga mientras que si el circuito necesita un voltaje bajo, se conectarán los terminales de BT a la carga.
La relación de voltaje de un transformador está determinada por la relación de vueltas. Con el uso de un mayor número de vueltas en el devanado, mayor será el voltaje producido en él. Por lo tanto, un transformador reductor tiene un menor número de vueltas en el secundario para producir un voltaje bajo y tiene más vueltas en el primario para soportar niveles de alto voltaje del suministro de CA.
Relación de vueltas = tensión primaria / tensión secundaria = vueltas primarias / vueltas secundarias
La relación de vueltas es VP / VS = NP / NS
Según la construcción del núcleo
Según la construcción, los transformadores se clasifican en dos tipos en la forma en que los devanados se colocan alrededor del núcleo. Estos tipos son transformadores de tipo núcleo y carcasa:
- Transformador tipo núcleo: en este tipo de transformador, los devanados rodean la mayor parte del núcleo. Generalmente, los transformadores de distribución son de tipo núcleo mientras que algunos de los grandes transformadores de potencia son de tipo carcasa. En los transformadores de tipo núcleo se utilizan bobinas cilíndricas enrolladas que pueden ser rectangulares, ovaladas o circulares. Para transformadores de tipo núcleo de tamaño pequeño, se utiliza un núcleo rectangular simple con una bobina cilíndrica en forma circular o rectangular. En el caso de un transformador tipo núcleo de gran tamaño, se utiliza núcleo cruciforme con bobinas cilíndricas redondas o circulares. En la mayoría de los transformadores de tipo núcleo, se utilizan bobinas cilíndricas debido a su resistencia mecánica. Estas bobinas cilíndricas están enrolladas en capas helicoidales y están aisladas entre sí mediante materiales aislantes como tela, papel, mica, entre otros. Es fácil aislar el devanado LV en comparación con el devanado HV; por lo tanto, se coloca más cerca del núcleo.
- Transformador tipo carcasa: en estos transformadores, el núcleo de hierro rodea una parte considerable del devanado de cobre como una caja inversa al transformador tipo núcleo. Las bobinas están enrolladas pero son bobinas de tipo disco multicapa que se enrollan en forma de tortitas. Estas tipo de bobinas están separadas entre sí por papel. Todo el devanado consta de discos apilados y entre las bobinas se proporciona el espacio de aislamiento para formar los conductos horizontales de aislamiento y refrigeración. El transformador Berry es el transformador de tipo carcasa más utilizado. En el tipo de caparazón, el núcleo tiene tres ramas y los devanados se enrollan alrededor de la rama central. Tanto los devanados de baja tensión como los de alta tensión se dividen en diferentes bobinas que se disponen alternativamente. Entre los devanados de BT, los devanados de AT están intercalados. Nuevamente, para reducir el requisito de aislamiento, los devanados de BT se colocan adyacentes al núcleo. Este tipo de construcción se prefiere para transformadores de alta capacidad.
Según la naturaleza del suministro
Teniendo en cuenta la naturaleza del suministro, los transformadores pueden ser monofásicos o trifásicos. Los transformadores monofásicos están diseñados para funcionar en un sistema monofásico; por lo tanto, tienen dos devanados para transformar los niveles de voltaje. Estos se utilizan en extremos remotos del sistema de distribución de energía. Estos tienen menos potencia nominal en comparación con los transformadores trifásicos. La construcción de tipo núcleo se utiliza principalmente para este tipo de transformador.
Para trabajar con un sistema trifásico, necesitamos tres transformadores monofásicos. Por lo tanto, por una ventaja económica, el transformador trifásico se considera para operación trifásica. Consiste en tres devanados o bobinas que se conectan de manera adecuada para coincidir con el voltaje de entrada. Este tipo de transformadores, devanados primarios y secundarios se conectan en forma de estrella-triángulo o estrella-triángulo dependiendo de los requisitos de voltaje de carga.
Fuente: https://www.electronicshub.org/introduction-to-transformers/#Classification_of_Transformers
