El transporte de energía eléctrica a gran escala no sería posible sin los transformadores. Es por esto que han sido tan importantes para el desarrollo de la industria eléctrica. Sin embargo, no todos los transformadores tienen las mismas características, por lo que es bueno conocer cuáles son los principales tipos y sus aplicaciones.

 

Es bueno comenzar definiendo qué es un transformador, ya que se tiende a confundir con el generador eléctrico y otros aparatos similares. Se trata de un elemento de corriente alterna que funciona como máquina estática y tiene la función de variar el valor de la intensidad o el voltaje de la corriente, pero sin cambiar la potencia ni la frecuencia. Para esto, el transformador hace pasar la electricidad por un electroimán para volver a transformarla en electricidad. Por su parte, un generador eléctrico silencioso es simplemente un transductor que convierte la energía mecánica en eléctrica.

Para entender cómo funciona un transformador, recordemos que un imán en sí mismo crea un campo magnético invisible a su alrededor, que va del norte al sur. Por su parte, el electroimán tiene unas espiras de alambre, por las que circula la corriente eléctrica generando el campo magnético. En este sentido, si no hay flujo de electricidad, desaparece el magnetismo. Estas son las principales partes de un transformador y fue lo que utilizó el físico británico Michael Faraday para sentar las bases de lo que en la actualidad conocemos como transformadores eléctricos.

Hoy en día, aunque no nos demos cuenta, los transformadores están haciendo que todo a nuestro alrededor funcione, no solo a nivel macro, sino también desde el punto de vista doméstico, por ejemplo, algunos dispositivos pequeños como los soldadores de estaño no necesitan un transformador, pero sí una máquina de soldadura, ya que es el encargado de aumentar la corriente y disminuir el voltaje. Pero si deseas saber a ciencia cierta para qué sirve un transformador, te invitamos a conocer sus tipos, ya que cada uno tiene un uso diferente, dependiendo de su estructura y diseño.

 

Clasificación de los transformadores según su fase

De acuerdo a su fase, los transformadores eléctricos pueden ser monofásicos y trifásicos. Los primeros se utilizan con frecuencia en el suministro de energía eléctrica general, por ejemplo el alumbrado público y los sistemas de calefacción. Podemos decir que los transformadores monofásicos son los más utilizados para cambiar la tensión en circuitos de corriente alterna.

Por su parte, los transformadores trifásicos son usados en potencias nominales elevadas y están compuestos por tres monofásicos conectados a un solo núcleo magnético. Este tipo de transformadores son fundamentales para la distribución de electricidad en las ciudades.

Como podemos observar, la diferencia entre monofásico y trifásico es muy sencilla, sin embargo, puede ser crucial en algunos contextos, por ejemplo, en ciertas poblaciones es necesario usar un transformador monofásico a trifásico, ya que este sirve para obtener energía trifásica en zonas donde solo existe la opción monofásica. En cambio, para conectar cargas monofásicas a una red trifásica es necesario un transformador trifásico a monofásico.

Autotransformador

Este funciona como un transformador eléctrico común, pero cuenta con un solo bobinado en el núcleo, conectado a través de 2 bornes para cada circuito, por lo que suele ser utilizado como un regulador de voltaje.

 

Transformador de impedancia

Se trata de un transformador con núcleo de hierro pulverizado, que tiene forma de anillo o barra cilíndrica. Se utiliza mucho para adaptar antenas de teléfonos, tarjetas de red y televisores, entre otros. Anteriormente, era necesario utilizar este tipo de transformador para adaptar la impedancia de los tubos a la de los altavoces en los amplificadores de válvulas.

 

Transformador de potencia

Este es un transformador de tensión media y alta, que viene en diferentes tamaños dependiendo de la necesidad. Están diseñados especialmente para evitar la disipación de energía en forma de calor durante su funcionamiento, por esta razón, son utilizados en las subestaciones eléctricas.

 

Transformador de medida

Hay que tomar en cuenta que los campos magnéticos generan fallas en los instrumentos de medición, aquí es donde los transformadores de medida son útiles, ya que permiten aislar los dispositivos de protección de la alta tensión, por lo que es posible medir y monitorizar la corriente con mayor exactitud, aumentando así la seguridad, es por esto que son muy utilizados como transformador de alta tensión.

 

Transformador de aislamiento

En este caso, cada bobina del transformador tiene el mismo número de espiras, de modo que el voltaje aplicado a la entrada es el mismo que se obtiene en la salida. Es muy utilizado como protector de equipos médicos, ya que reduce las perturbaciones eléctricas.

 

Transformador reductor y elevador

Este es el transformador de voltaje por excelencia. Se trata de un aparato que permite controlar la cantidad de tensión eléctrica con el objetivo de hacerla coincidir de manera precisa con los requisitos de carga.

Breve historia del transformador

En 1831, Faraday descubrió que al acercar la espira de un circuito independiente y sin ninguna fuente al campo electromagnético, este adquiere electricidad sin apenas tocar el electroimán. Además, el científico notó que la velocidad con la que se acerca o se aleja el circuito al campo electromagnético puede aumentar o disminuir la cantidad de electricidad. 

Más adelante, fue creado el transformador de corriente alterna, donde el campo magnético puede fluctuar en la misma medida en que sube y baja la corriente, de modo que el campo magnético es variable. En este caso, no hay necesidad de acercar o alejar el circuito independiente para crear la electricidad. El siguiente paso fue utilizar un circuito independiente más avanzado, con muchas espiras igual que la bobina del electroimán. De esta manera, los científicos descubrieron que podían obtener una gran cantidad de energía eléctrica. 

Pero este aparato, que consistía en una bobina magnética con una fuente de energía eléctrica y otro circuito también con espiras no convencía del todo a los investigadores, ya que el campo magnético perdía mucha energía. Por esta razón, en 1882 John Dixon Gibbs y Lucien Gaulard presentaron un dispositivo que tenía un núcleo de hierro, lo que cambiaba el funcionamiento del transformador, ya que permitía concentrar y aprovechar toda la energía magnética. 

Era el nacimiento de un dispositivo muy potente, que en 1885 fue mejorado por tres ingenieros húngaros de la compañía Ganz; Ottó Titusz Bláthy, Károly Zipernowsky y Miksa Déri, quienes presentaron el modelo DBZ. Más adelante, el empresario George Westinghouse compraría la patente de este aparato que transformaría para siempre la vida de los estadounidenses y el resto del mundo.