Existen requisitos técnicos específicos para cada tipo de transformador, los cuales se pueden expresar mediante parámetros técnicos correspondientes. Por ejemplo, los principales parámetros técnicos de un transformador de potencia incluyen: potencia nominal, tensión nominal y relación de tensión, frecuencia nominal, grado de temperatura de funcionamiento, incremento de temperatura, tasa de regulación de tensión, rendimiento de aislamiento y resistencia a la humedad. Para los transformadores de baja frecuencia, los principales parámetros técnicos son: relación de transformación, características de frecuencia, distorsión no lineal, apantallamiento magnético y electrostático, eficiencia, etc.
Los parámetros principales de un transformador incluyen la relación de voltaje, las características de frecuencia, la potencia nominal y la eficiencia.
(1）Relación de voltaje
La relación entre la relación de tensión n del transformador y el número de espiras y la tensión de los devanados primario y secundario es la siguiente: n = V1/V2 = N1/N2, donde N1 es la tensión del devanado primario del transformador, N2 es la tensión del devanado secundario, V1 es la tensión en ambos extremos del devanado primario y V2 es la tensión en ambos extremos del devanado secundario. La relación de tensión n del transformador elevador es menor que 1, la relación de tensión n del transformador reductor es mayor que 1, y la relación de tensión del transformador de aislamiento es igual a 1.
(2）Potencia nominal P Este parámetro se utiliza generalmente para transformadores de potencia. Se refiere a la potencia de salida cuando el transformador puede funcionar durante un tiempo prolongado sin exceder la temperatura especificada bajo la frecuencia y tensión de trabajo especificadas. La potencia nominal del transformador está relacionada con la sección transversal del núcleo de hierro, el diámetro del hilo esmaltado, etc. Un transformador con una sección transversal de núcleo de hierro grande, un diámetro de hilo esmaltado grueso y una alta potencia de salida.
(3）La característica de frecuencia se refiere a que el transformador tiene un rango de frecuencia de funcionamiento determinado, y los transformadores con rangos de frecuencia diferentes no son intercambiables. Cuando el transformador funciona fuera de su rango de frecuencia, la temperatura aumenta o el transformador no funciona correctamente.
(4）La eficiencia se refiere a la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada de un transformador a carga nominal. Este valor es proporcional a la potencia de salida del transformador; es decir, cuanto mayor sea la potencia de salida, mayor será la eficiencia; cuanto menor sea la potencia de salida, menor será la eficiencia. El valor de eficiencia de un transformador generalmente oscila entre el 60 % y el 100 %.
A potencia nominal, la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada del transformador se denomina eficiencia del transformador, es decir
η= x100%
Dóndeη Es la eficiencia del transformador; P1 es la potencia de entrada y P2 es la potencia de salida.
Cuando la potencia de salida P2 del transformador es igual a la potencia de entrada P1, la eficienciaη Si el transformador funcionara al 100%, no produciría ninguna pérdida. Pero, en realidad, no existe tal cosa. Cuando un transformador transmite energía eléctrica, siempre produce pérdidas, que incluyen principalmente pérdidas por efecto Joule y pérdidas por efecto Joule.
Las pérdidas por efecto Joule se refieren a las pérdidas causadas por la resistencia de la bobina del transformador. Cuando la corriente se calienta al pasar por la resistencia de la bobina, parte de la energía eléctrica se convierte en energía térmica y se pierde. Dado que la bobina generalmente está hecha de alambre de cobre aislado, se denominan pérdidas por efecto Joule.
Las pérdidas en el núcleo de hierro de un transformador incluyen dos aspectos. Uno es la pérdida por histéresis. Cuando la corriente alterna pasa a través del transformador, la dirección y la magnitud de la línea de fuerza magnética que atraviesa la lámina de acero al silicio del transformador cambian en consecuencia, lo que provoca que las moléculas dentro de la lámina de acero al silicio rocen entre sí y liberen energía térmica, perdiendo así parte de la energía eléctrica; esto se denomina pérdida por histéresis. El otro es la pérdida por corrientes parásitas. Cuando el transformador está en funcionamiento, existe una línea de fuerza magnética que atraviesa el núcleo de hierro, y se genera una corriente inducida en el plano perpendicular a dicha línea. Dado que esta corriente forma un circuito cerrado y circula en forma de remolino, se denomina corriente parásita. La existencia de corrientes parásitas provoca que el núcleo de hierro se caliente y consuma energía; esto se denomina pérdida por corrientes parásitas.
La eficiencia del transformador está estrechamente relacionada con su nivel de potencia. Generalmente, a mayor potencia, menores son las pérdidas y la potencia de salida, y mayor es la eficiencia. Por el contrario, a menor potencia, menor eficiencia.
Fecha de publicación: 7 de diciembre de 2022
