TRANSFORMADOR VS AUTOTRANSFORMADOR, ¿CUÁNDO USAR UNO U OTRO?

El transformador y el autotransformador tienen grandes diferencias tanto en su estructura como en sus aplicaciones. Conocer las diferencias y similitudes de ambos conceptos, ayudará a elegir favorablemente.

Autotransformador

El transformador es un aparato estático, con dos arrollamientos o más, que por inducción electromagnética transforma un sistema de tensión y corriente en otro sistema de tensión y corriente alterna, de la misma frecuencia, generalmente de valores diferentes, con el fin de transmitir la potencia eléctrica. Consiste en un núcleo cerrado de material con propiedades ferromagnéticas cuya función es la de canalizar el flujo magnético que se genera cuando circulan corrientes alternas por los bobinados.

Los bobinados de entrada (primario) y de salida (secundario) están formados por devanados eléctricos de hilo conductor arrollados sobre el núcleo de hierro. Entre el bobinado primario y el secundario no existe ninguna conexión eléctrica o acoplamiento galvánico que los una, sino que es un acoplamiento electromagnético el que transmite la potencia entre uno y otro devanado.

Los transformadores son indispensables en los sistemas de distribución y transporte de energía eléctrica, porque permiten:

  • Elevar la tensión de salida de las centrales eléctricas para reducir pérdidas en la transmisión de energía (Subestaciones de Central).
  • Conectar diferentes redes de transporte que sean de diferentes tensiones (Subestaciones de Interconexión).
  • Reducir la tensión de transporte hasta los niveles más convenientes y seguros para su distribución y el consumo (Subestaciones de Reparto, de Distribución y Centros de Transformación).
  • Utilización de transformadores en sistemas de distribución (desde las centrales a los consumidores)
  • Cambiar de régimen de neutro en distribuciones de BT.
  • Aislar circuitos para evitar perturbaciones electromagnéticas.
  • Limitar o atenuar armónicos
Transformador Monofásico
Transformador Monofásico.
Transformador Trifásico
Transformador Trifásico

En su caso, un autotransformador es un transformador en el cual un solo devanado situado sobre el núcleo magnético sirve como primario y secundario (imagen autotransformador). En definitiva, no es más que un divisor de tensión.

Autotransformador Monofásico
Autotransformador Monofásico

Ventajas y desventajas del autotransformador frente al transformador

Ventajas

1. Ahorro en materiales, así como en tamaño y peso: se eliminan las espiras secundarias, se reduce la sección de los conductores del primario y se reduce el circuito magnético, lo que repercute en una reducción del tamaño, el peso y el precio.

2. Reducción de pérdidas y mejora de rendimientos: se reducen las pérdidas por efecto Joule al suprimir el secundario y también se reducen las pérdidas en el hierro por reducir la longitud y peso del núcleo. Además los flujos de dispersión son menores por la propia naturaleza del devanado.

3. Transformación con reducida caída de tensión: debido a su menor resistencia y reactancia (al existir menos espiras), resulta un bajo valor de la caída de tensión ec.

4. Menor corriente de vacío de la que se requeriría en un transformador normal para conseguir el mismo flujo por el núcleo.

Desventajas

1. No existe aislamiento galvánico entre el primario y el secundario, lo cual es peligroso  para algunas aplicaciones.

2. Su bajo valor de la caída de tensión  provoca problemas en caso de cortocircuito, pues supone corrientes más elevadas que en un transformador normal.

3. Otra desventaja de los autotransformadores radica  en su dificultad en el trabajo en paralelo. Los valores bajos de  tensión de salida  hacen difícil su ajuste. Además, inductancias externas, por ejemplo de líneas, conexiones, etc., pueden influir sensiblemente.

Conclusiones

Debido a estos graves inconvenientes, se limita el uso de los autotransformadores en los casos en que no exista mucha diferencia entre las tensiones de entrada y salida.

En términos de seguridad su empleo debe restringirse a tensiones que no difieran entre sí más de un 45%, siendo obligatorio conectar a tierra el borne común de ambos devanados.

En términos generales se puede decir que las ventajas de los autotransformadores con relación a los transformadores disminuyen  cuando se aumenta la relación de transformación, por lo que en tales casos, o bien el transformador convencional de dos devanados es más compacto y económico, o bien resulta imposible construir el autotransformador.

Más información: www.estabilizadoreswork.com.ar