autotransformador

Aprendemos el diseño, funcionamiento y uso del autotransformador

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26/11/2013

Antes de meternos en el concepto de autotransformador hay que saber que un transformador es una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia (salvo la que se produce por las perdidas debidas a su propio rendimiento de transformación.

Un autotransformador es un transformador especial ya que tiene un único devanado que actúa a la vez de primario y de secundario.  Puede ser concebido como un transformador con un solo bobinado con sus dos bornes accesibles y con un tercer borne accesible que conecta a una toma intermedia del bobinado y el cuarto borne común a alguno de los dos primeros. En otras palabras serían dos bobinados conectados de tal manera que tienen dos de sus cuatro bornes accesibles conectados en común. Esto se puede ver en la imagen izquierda.

¿Cuál es la relación de transformación del autotransformador?

La relación de transformación de un autotransformador es la relación entre el número de vueltas del devanado completo (serie + común) y el número de vueltas del devanado común. Por ejemplo, con una toma en la mitad del devanado se puede obtener una tensión de salida (en el devanado “común”) igual a la mitad del de la fuente (o viceversa). Dependiendo de la aplicación, la porción del devanado que se utiliza sólo para el circuito de alta tensión se puede fabricar con alambre de menor calibre (puesto que requiere menos corriente) que la porción del devanado común a ambos circuitos.

Los autotransformadores se utilizan para interconectar circuitos que funcionan a tensiones diferentes, pero en una relación cercana a 2:1 (por ejemplo, 400 kV / 230 kV ó 138 kV / 66 kV). En la industria, se utilizan para conectar máquina fabricada para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de alimentación (por ejemplo, motores de 480 V conectados a una alimentación de 600 V). Se utilizan también para conectar aparatos, electrodomésticos y cargas menores.

Una tipología de autotransformador es el Variac, el cual dispone de un dispositivo mediante el cual se puede mover la toma del devanado.  Al no ser fijo y poder moverse, se puede variar la relación de transformación del autotransformador , por lo tanto, obtener una tensión secundaria variable a voluntad. Se trata de un transformador variable.

Inconvenientes de los autotransformadores

Pero no todo son ventajas, el principal inconveniente es que no existe aislamiento entre los circuitos primario y secundario de cada fase. En un transformador normal los dos devanados de una fase están aislados entre sí, tienen separación galvánica, están ligados a través de un campo magnético, pero eléctricamente están separados.

Sin embargo, en un autotransformador este aislamiento eléctrico no existe; pues se trata del mismo devanado que actúa a la vez como primario y como secundario. Para entender el problema pongamos como ejemplo que se tiene una relación de transformación de 1000/100 V; por tanto entre los terminales A y A’ hay 1000 V y entre los terminales a y a’ hay 100 V,  siendo A’ = a’ el borne común. Si por accidente el terminal A se conectara a tierra se tiene que, como entre A y A’ hay 1000 V, el punto A’ está a una tensión de 1000 V con respecto a tierra. Esto significa que el lado de B.T. entre a y a’ hay 100 V, pero a’ se encuentra a 10000 V con respecto a tierra. Es decir, en un circuito de B.T. pueden aparecer tensiones muy elevadas con respecto a tierra.

Seguro que os habéis cruzado y os cruzareis en vuestra vida profesional con autotransformadores, espero que si no sabíais de estas máquinas, este post os ayude.

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Categorizado en: Instalaciones y Mantenimiento

18 Comentarios

  1. Daniel dice:

    Quien inventó el autotransformador?

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Si buscas información veras que desde aplicación de campos magnéticos y bobinas así como transformadores y autotransformadores muchos son los investigadores que ha ido aportando sus estudios y trabajos para ir perfeccionando estos elementos, y resulta complicado conocer la autoría principal del autotransformador.

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  2. Daniel dice:

    Buenas tardes,

     

    Me gustaría saber quien invento el autotransformador

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Si buscas información veras que desde aplicación de campos magnéticos y bobinas así como transformadores y autotransformadores muchos son los investigadores que ha ido aportando sus estudios y trabajos para ir perfeccionando estos elementos, y resulta complicado conocer la autoría principal del autotransformador.

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  3. JUAN dice:

    Hola buenas tardes, necesitaría un autotransformador para poner en casa porque tengo casi siempre entre 240 V y 260 V, para que la salida sea 220V, donde lo puedo adquirir?, sería difícil fabricarlo?

    muchas gracias Juan

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Existen para estos casos equipos estabilizadores en los que teniendo de la red de suministro unas elevadas fluctuaciones te mantienen una salida estable.
      Para ello debes ponerte en contacto con técnicos cualificados de tu zona que te puedan asesorar del equipo adecuado a tus necesidades.
      Un saludo cordial.

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  4. arq. juan antonio peña campos dice:

    hola buena tarde. busco transformador con estas caracteristicas  227/120/ vac     o    127/ vac/5/24dvc

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      Puedes dirigirte a una empresa de material eléctrico donde indicarles estas características, ademas en estos centros técnicos cualificados pueden aconsejarte y preguntarte el uso que quieres darle para ofrecerte el producto mas adecuado que cumpla tus exigencias.
      Un saludo cordial.

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  5. Israel Contreras dice:

    Buenas tardes Ingeniero Manuel Rodríguez, mis saludos desde Caracas, Venezuela. Le escribo por lo siguiente: Tengo un autotransformador reversible 110V a 125V / 220V con potencia de 1000V.A. Necesito utilizarlo en una zona rural donde la tensión en horas nocturnas baja hasta los 80V por lo que mi duda es: ¿Si el voltaje de entrada es bajo (80V), el autotransformador en su voltaje de salida 220V también será bajo? O al contrario, ¿Mantendría el voltaje de salida en el rango de los 220V?. Gracias.

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    • Rogelio Delgado Rogelio Delgado dice:

      El autotransformador es una maquina cuyo funcionamiento se basa en campos magnéticos y en el numero de espiras, si la tensión de entrada baja, la tensión de salida también baja, por tanto si sera mas baba de 220V la salida en el caso de una entrada de 80V.
      Para mantener la tensión de salida constante se requiere de otro tipos de elementos, ya que por si solo un autotransformador no pude regular la salida independiente de la entrada.
      Espero haber resuelto tu duda, un saludo cordial.

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