Diferencia entre revisiones de «Transformador toroidal»
| Línea 1: | Línea 1: | ||
| − | |||
{{Objeto | {{Objeto | ||
|nombre= Transformador Toroidal | |nombre= Transformador Toroidal | ||
| Línea 7: | Línea 6: | ||
}} | }} | ||
<div align="justify"> | <div align="justify"> | ||
| + | '''Transformador Toroidal.''' Garantiza un menor flujo de dispersión y unas bajas pérdidas por [[Corriente de Foucault|corrientes de Foucault]]. Estos [[transformador]]es pueden ser construidos tanto con encapsulado como sin él, y producen transformadores de 10VA hasta 3000VA de [[potencia]]. De igual manera, disponen de diversas configuraciones, bien para una o varias salidas, para cableados o para encapsulado [[Electrostática|electrostático]] y [[Electrostática|electromagnético]]. | ||
| − | + | ==Concepto== | |
| + | Un [[toroide]] tiene un [[campo magnético]] en el interior de sí mismo que forma una serie de [[círculos concéntricos]]. Fuera de él, el [[campo]] es nulo, la fuerza de este campo magnético depende del número de [[Bobina|espiras]] que él toroide tiene en su [[cuerpo], .el campo no es uniforme: es más fuerte cerca de la parte interior del [[anillo]] y más débil cerca de la parte exterior, esto significa que si r es el [[radio]] del [[transformador]], el campo magnético disminuye a medida que r se hace más grande. | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
==Física== | ==Física== | ||
| − | Los | + | Los toroides son valiosos porque, como todos los [[Solenoide|solenoides]], son inductores. Los inductores puede inducir o causar corrientes que se crean en bobinas cercanas. Fueron inventadas en [[agosto]] de [[1831]] por el físico [[Inglés]] [[Michael Faraday]]. Fue Faraday quien descubrió que un campo magnético variable puede inducir una [[tensión]] en un cable cercano, y esto se llama la [[Ley de Faraday|Ley de Inducción de Faraday]]. Los toroides también tienen lo que se conoce como [[auto-inductancia]], que es un tipo de [[resistencia]]. El toroide resiste o lucha contra los cambios en su propia corriente, ya sea para hacerla más grande o más pequeña. La fuerza de la auto-inductancia depende del número de [[bobina]]s del toroide y de la fuente de CA. |
| − | == | + | |
| − | Los transformadores se hacen con un par de solenoides envueltos alrededor de un núcleo de metal, que es por lo general de una ferrita. Los transformadores toroidales son dos | + | ==Estructuras == |
| − | == | + | Los transformadores se hacen con un par de solenoides envueltos alrededor de un [[núcleo]] de [[metal]], que es por lo general de una [[ferrita]]. Los transformadores toroidales son dos [[bobina]]s envueltas alrededor de un [[metal]], ferrita o [[Aceros aleados|acero de silicio]], en forma de [[anillo]]. Las bobinas están bien envueltas en diferentes [[área]]s o colocadas una sobre otra. Son preferentemente usados para RF o transformadores de frecuencia de [[radio]], donde se utilizan para aumentar o disminuir las tensiones de las [[Fuentes de Energía|fuentes de energía]], y para aislar las diferentes partes en un [[circuito]]. Los transformadores de RF se utilizan también para la adaptación de [[impedancia]], lo que significa que ayudan a conectar partes de entrada y de salida de los diferentes circuitos. |
| − | Rendimiento es la relación entre las | + | |
| − | El rendimiento de un | + | ==Características == |
| + | Rendimiento es la relación entre las [[potencia]]s de salida y de entrada que es [[variable]] en función del tamaño del [[transformador]] y de las condiciones de [[trabajo]], pero casi siempre superior al de los [[Autotransformador|transformadores convencionales]] de potencias equivalentes. El rendimiento de un transformador toroidal está condicionado, básicamente, por las pérdidas resistivas del [[Cable|hilo de cobre]] y las pérdidas en el [[núcleo]]. Las pérdidas resistivas son siempre menores en los transformadores toroidales que en los convencionales ya que utilizan una menor cantidad de cobre. Respecto a las pérdidas por [[histéresis]] en el núcleo, mediante un [[tratamiento térmico]] adecuado de recristalización se reducen a 0,98 W / Kg, a una inducción de 1,6T y las [[Corriente de Foucault|pérdidas inducidas]] por corrientes de [[Léon Foucault|Foucault]] son prácticamente despreciables en núcleos fabricados con [[flejes magnéticos]] de buena [[calidad]]. | ||
==Variación de tensión vacío/carga== | ==Variación de tensión vacío/carga== | ||
| + | La caída de [[tensión]] de un transformador viene determinada por la relación entre la [[tensión]] del secundario, en vacío y la tensión del mismo en carga nominal. Este ratio es importante a la hora de diseñar el transformador para conocer de forma aproximada la tensión en carga nominal. Es variable en función del tamaño del [[transformador]], a mayores potencias suelen corresponder menores resistencias de los hilos de cobre utilizados en los bobinados y se pueden conseguir mejores características. | ||
| − | + | ==Ventajas y desventajas== | |
| − | == | ||
Los toroides tienen algunas desventajas más que los solenoides regulares. Son más difíciles de bobinar y también de sintonizar. Sin embargo, son más eficientes en la producción de inductancias necesarias. Para la misma inductancia que un [[solenoide]] regular, un toroide requiere menos vueltas, y puede hacerse más pequeño en tamaño. Otra ventaja es que, dado que el [[campo magnético]] está confinado en el interior, los toroides y transformadores toroidales se pueden colocar cerca de otros componentes electrónicos sin preocupación acerca de las interacciones inductivas no deseadas. | Los toroides tienen algunas desventajas más que los solenoides regulares. Son más difíciles de bobinar y también de sintonizar. Sin embargo, son más eficientes en la producción de inductancias necesarias. Para la misma inductancia que un [[solenoide]] regular, un toroide requiere menos vueltas, y puede hacerse más pequeño en tamaño. Otra ventaja es que, dado que el [[campo magnético]] está confinado en el interior, los toroides y transformadores toroidales se pueden colocar cerca de otros componentes electrónicos sin preocupación acerca de las interacciones inductivas no deseadas. | ||
| − | |||
| − | La [[temperatura]] de trabajo de los transformadores toroidales varía, en función del porcentaje de carga utilizado. En régimen de trabajo permanente pueden aumentar entre 55ºC y 60ºC, sobre la [[temperatura ambiente]], aunque la [[temperatura]] externa del transformador no supera incrementos de 45ºC. | + | ==Temperatura== |
| + | La [[temperatura]] de trabajo de los transformadores toroidales varía, en función del porcentaje de carga utilizado. En régimen de [[trabajo]] permanente pueden aumentar entre 55ºC y 60ºC, sobre la [[Triclorometano|temperatura ambiente]], aunque la [[temperatura]] externa del transformador no supera incrementos de 45ºC. | ||
==Usos== | ==Usos== | ||
| − | Los toroides se utilizan en las | + | Los toroides se utilizan en las [[telecomunicación]]es, dispositivos [[médico]]s, [[instrumentos musicales]], [[amplificador]]es, [[Vía férrea|balasto]]s y más. |
== Fuentes == | == Fuentes == | ||
| − | * https://www.interempresas.net/Electronica/FeriaVirtual/ | + | *[https://www.interempresas.net/Electronica/FeriaVirtual/] |
| − | * http://bueno-saber.com/aficiones-juegos-y-juguetes/ciencia-y-naturaleza/como-funciona-un-transformador-toroidal. | + | *[http://bueno-saber.com/aficiones-juegos-y-juguetes/ciencia-y-naturaleza/como-funciona-un-transformador-toroidal.phpZ] |
| − | * http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e-ingenieria/ingenieria-electrica/respuestas/ | + | *[http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e-ingenieria/ingenieria-electrica/respuestas/] |
| − | |||
[[Category:Ciencias_Aplicadas_y_Tecnologías]] | [[Category:Ciencias_Aplicadas_y_Tecnologías]] | ||
Revisión del 12:16 3 oct 2017
| ||||
Transformador Toroidal. Garantiza un menor flujo de dispersión y unas bajas pérdidas por corrientes de Foucault. Estos transformadores pueden ser construidos tanto con encapsulado como sin él, y producen transformadores de 10VA hasta 3000VA de potencia. De igual manera, disponen de diversas configuraciones, bien para una o varias salidas, para cableados o para encapsulado electrostático y electromagnético.
Sumario
Concepto
Un toroide tiene un campo magnético en el interior de sí mismo que forma una serie de círculos concéntricos. Fuera de él, el campo es nulo, la fuerza de este campo magnético depende del número de espiras que él toroide tiene en su [[cuerpo], .el campo no es uniforme: es más fuerte cerca de la parte interior del anillo y más débil cerca de la parte exterior, esto significa que si r es el radio del transformador, el campo magnético disminuye a medida que r se hace más grande.
Física
Los toroides son valiosos porque, como todos los solenoides, son inductores. Los inductores puede inducir o causar corrientes que se crean en bobinas cercanas. Fueron inventadas en agosto de 1831 por el físico Inglés Michael Faraday. Fue Faraday quien descubrió que un campo magnético variable puede inducir una tensión en un cable cercano, y esto se llama la Ley de Inducción de Faraday. Los toroides también tienen lo que se conoce como auto-inductancia, que es un tipo de resistencia. El toroide resiste o lucha contra los cambios en su propia corriente, ya sea para hacerla más grande o más pequeña. La fuerza de la auto-inductancia depende del número de bobinas del toroide y de la fuente de CA.
Estructuras
Los transformadores se hacen con un par de solenoides envueltos alrededor de un núcleo de metal, que es por lo general de una ferrita. Los transformadores toroidales son dos bobinas envueltas alrededor de un metal, ferrita o acero de silicio, en forma de anillo. Las bobinas están bien envueltas en diferentes áreas o colocadas una sobre otra. Son preferentemente usados para RF o transformadores de frecuencia de radio, donde se utilizan para aumentar o disminuir las tensiones de las fuentes de energía, y para aislar las diferentes partes en un circuito. Los transformadores de RF se utilizan también para la adaptación de impedancia, lo que significa que ayudan a conectar partes de entrada y de salida de los diferentes circuitos.
Características
Rendimiento es la relación entre las potencias de salida y de entrada que es variable en función del tamaño del transformador y de las condiciones de trabajo, pero casi siempre superior al de los transformadores convencionales de potencias equivalentes. El rendimiento de un transformador toroidal está condicionado, básicamente, por las pérdidas resistivas del hilo de cobre y las pérdidas en el núcleo. Las pérdidas resistivas son siempre menores en los transformadores toroidales que en los convencionales ya que utilizan una menor cantidad de cobre. Respecto a las pérdidas por histéresis en el núcleo, mediante un tratamiento térmico adecuado de recristalización se reducen a 0,98 W / Kg, a una inducción de 1,6T y las pérdidas inducidas por corrientes de Foucault son prácticamente despreciables en núcleos fabricados con flejes magnéticos de buena calidad.
Variación de tensión vacío/carga
La caída de tensión de un transformador viene determinada por la relación entre la tensión del secundario, en vacío y la tensión del mismo en carga nominal. Este ratio es importante a la hora de diseñar el transformador para conocer de forma aproximada la tensión en carga nominal. Es variable en función del tamaño del transformador, a mayores potencias suelen corresponder menores resistencias de los hilos de cobre utilizados en los bobinados y se pueden conseguir mejores características.
Ventajas y desventajas
Los toroides tienen algunas desventajas más que los solenoides regulares. Son más difíciles de bobinar y también de sintonizar. Sin embargo, son más eficientes en la producción de inductancias necesarias. Para la misma inductancia que un solenoide regular, un toroide requiere menos vueltas, y puede hacerse más pequeño en tamaño. Otra ventaja es que, dado que el campo magnético está confinado en el interior, los toroides y transformadores toroidales se pueden colocar cerca de otros componentes electrónicos sin preocupación acerca de las interacciones inductivas no deseadas.
Temperatura
La temperatura de trabajo de los transformadores toroidales varía, en función del porcentaje de carga utilizado. En régimen de trabajo permanente pueden aumentar entre 55ºC y 60ºC, sobre la temperatura ambiente, aunque la temperatura externa del transformador no supera incrementos de 45ºC.
Usos
Los toroides se utilizan en las telecomunicaciónes, dispositivos médicos, instrumentos musicales, amplificadores, balastos y más.
