¿Cómo funciona un autotransformador eléctrico?
¿Qué es u autotransformador eléctrico?
Se entiende bajo un autotransformador eléctrico un transformador, que tiene un solo devanado con varias salidas. Su funcionamiento se basa en los principios de la inducción electromagnética.
Cuando se suministra una corriente alterna (AC) al lado primario del autotransformador, se crea un campo magnético en el devanado. Este campo magnético induce una tensión en el lado primario, que después se transfiere al lado secundario. Los dos lados primario y secundario del autotransformador comparten una parte del devanado. La tensión se transforma por la relación del número de vueltas entre los lados primario y secundario. Al cambiar diferentes secciones del devanado, el autotransformador puede ajustar la relación de la tensión. Un ejemplo: si el lado primario tiene el doble de vueltas que el lado secundario, la tensión secundaria será a la mitad de la tensión primaria. Para la operación de reducción, el lado primario se conecta a una toma de mayor tensión, mientras que el lado secundario se conecta a una toma de menor tensión. Esto disminuye la tensión en el lado secundario en comparación con el lado primario.Un ejemplo: si el lado primario tiene el doble de vueltas que el lado secundario, la tensión secundaria será a la mitad de la tensión primaria.
Para la operación de reducción, el lado primario se conecta a una toma de mayor tensión, mientras que el lado secundario se conecta a una toma de menor tensión. Esto disminuye la tensión en el lado secundario en comparación con el lado primario.
Beneficios de la tecnología de autotransformador
El autotransformador tiene varios beneficios sobre un transformador tradicional. Principalmente es más eficiente, dado que la energía se transfiere directamente entre los lados primario y secundario a través del devanado compartido. Además, generalmente posee tamaño más pequeño, más práctico y menos costoso que un transformador convencional con devanados separados para los lados primario y secundario. Debido al devanado común, no existe aislamiento galvánico entre los lados primario y secundario. Hay una conexión eléctrica directa entre los lados primario y secundario, lo que significa que, si ocurre una falla en un lado, puede afectar al otro lado.
Inducción electromagnética
Los transformadores eléctricos utilizan la inducción electromagnética para transferir energía eléctrica entre diferentes niveles de tensión. El autotransformador consta de un devanado común, que sirve como devanado primario y secundario. El devanado está dividido en diferentes secciones, y cada sección está conectada a una toma. Los puntos de derivación permiten variaciones en la relación de tensión. La inducción electromagnética es el fenómeno a través del cual un campo magnético cambiante induce una corriente eléctrica en un conductor. Fue descubierto por primera vez por Michael Faraday a principios del siglo XIX y es un principio fundamental del electromagnetismo. Según la ley de inducción electromagnética de Faraday, cuando cambia el campo magnético a través de un conductor, se induce una fuerza electromotriz (EMF) en el conductor. Esta EMF inducida después conduce a la generación de una corriente eléctrica si hay un camino conductor cerrado. El proceso de inducción electromagnética se puede resumir de la siguiente manera:
- Cambio de campo magnético: Cuando un campo magnético, que pasa a través de un conductor cambia en fuerza o dirección, crea un flujo magnético cambiante.
- FEM inducida: El flujo magnético cambiante a través del conductor induce una fuerza electromotriz (EMF) o tensión a través del conductor. El EMF es proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético.
- Corriente eléctrica: Si el conductor forma un bucle cerrado o está conectado a un circuito completo, la EMF inducida hace que fluyan cargas eléctricas, lo que da como resultado una corriente eléctrica.