La mejor respuesta
¡Hola!
Un transformador se basa en un hecho muy simple sobre la electricidad: cuando un La corriente eléctrica fluctuante fluye a través de un cable, genera un campo magnético (un patrón invisible de magnetismo ) o «flujo magnético» a su alrededor. La fuerza del magnetismo (que tiene el nombre bastante técnico de densidad de flujo magnético) está directamente relacionada con el tamaño de la corriente eléctrica. Entonces, cuanto mayor es la corriente, más fuerte es el campo magnético. Ahora hay otro hecho interesante sobre la electricidad también. Cuando un campo magnético fluctúa alrededor de un trozo de cable, genera una corriente eléctrica en el cable. Entonces, si colocamos una segunda bobina de cable junto a la primera y enviamos una corriente eléctrica en la primera bobina, crearemos una corriente eléctrica en el segundo cable. La corriente en la primera bobina generalmente se llama corriente primaria y la corriente en el segundo cable es (sorpresa, sorpresa) la corriente secundaria. Lo que he hecho aquí es pasar una corriente eléctrica a través del espacio vacío de una bobina de alambre a otra. Esto se llama inducción electromagnética porque la corriente en la primera bobina causa (o «induce») una corriente en la segunda bobina. Podemos hacer que la energía eléctrica pase de manera más eficiente de una bobina a la otra envolviéndola alrededor de una barra blanda de hierro (a veces llamada núcleo):
Para hacer una bobina de alambre, simplemente enrollamos el alambre en bucles o («giros» como les gusta llamarlos a los físicos). Si la segunda bobina tiene el mismo número de vueltas que la primera bobina, la corriente eléctrica en la segunda bobina será prácticamente del mismo tamaño que la de la primera bobina. Pero (y aquí está la parte inteligente) si tenemos más o menos vueltas en la segunda bobina, podemos hacer que la corriente y el voltaje secundarios sean más grandes o más pequeños que la corriente y el voltaje primarios.
Una cosa importante tener en cuenta es que este truco solo funciona si la corriente eléctrica está fluctuando de alguna manera. En otras palabras, tienes que usar un tipo de electricidad de inversión constante llamada corriente alterna (CA) con un transformador. Los transformadores no funcionan con corriente continua ( CC), donde una corriente constante fluye constantemente en la misma dirección.
Gracias.
Respuesta
Cuando se energiza un gran transformador de potencia, con bastante frecuencia Escuche un fuerte gruñido. Esto se debe a la presencia de corrientes de irrupción asimétricas anormalmente altas. Las corrientes de irrupción suelen tener un componente de CC que satura el núcleo en semiciclos de CA alternativos. Las corrientes de irrupción suelen ser de 10 a 15 veces la corriente nominal a plena carga para grandes transformadores de potencia. Cuando el núcleo se satura, atrae un imán anormalmente alto Izar corrientes del suministro del lado primario. Estas corrientes anormales provocan fuertes gruñidos desde el núcleo vibrante y el devanado primario. La corriente de irrupción anormal disminuye exponencialmente hacia niveles nominales (simétricos), lo que permite que las corrientes de irrupción transitorias eventualmente disminuyan por debajo de los niveles de saturación del núcleo.
El tiempo que tarda la corriente de entrada en estabilizarse a los valores nominales depende del tamaño del núcleo del transformador, la magnetización residual en el núcleo antes de que se vuelva a energizar el transformador y la posición en la forma de onda de voltaje de CA entrante cuando el transformador se revitalizado. La duración del transitorio del peor de los casos puede variar desde una fracción de segundo para transformadores pequeños, hasta decenas de segundos para transformadores de potencia de distribución más grandes, e incluso minutos para transformadores de transmisión de potencia muy grandes.
Por ejemplo, aquí está el sonido de un banco de transformadores de 138 kV siendo energizados:
El siguiente videoclip captura los sonidos de los transitorios de corriente de irrupción para transformadores de potencia de 400 kV mucho más grandes. Observe cuánto más tardan las corrientes de irrupción en disminuir en estos enormes transformadores de potencia:
Es posible reducir significativamente los efectos de la corriente de entrada encendiendo el transformador en el pico de la forma de onda de voltaje entrante utilizando técnicas de conmutación electrónica. A veces también es posible reducir el grado de magnetización remanente que queda en el núcleo para reducir las corrientes de entrada en el peor de los casos cuando el transformador se vuelve a energizar. Esto se hace agregando intencionalmente un pequeño espacio de aire en el circuito magnético del núcleo durante la fabricación del transformador. Otro enfoque consiste en «arrancar suavemente» el transformador insertando temporalmente un banco adecuado de resistencias de alta potencia en serie con el devanado primario para limitar la corriente de entrada en el peor de los casos. El banco de resistencias se pone en cortocircuito después de que la corriente de entrada transitoria haya disminuido a un nivel aceptable.Sin embargo, no todas estas técnicas pueden ser posibles o rentables para grandes transformadores de potencia de alto voltaje.