El corrent altern monofàsic és un mètode de transmissió de corrent altern mitjançant dos fils. Atès que l'eficiència de transmissió d'energia és baixa en comparació amb la CA trifàsica, no es fa servir com a mètode per a la transmissió i distribució d'energia en alta tensió, i s'usa principalment per transmetre energia elèctrica de baix voltatge (línies de llum de baix voltatge).
No tots els sistemes elèctrics estan dissenyats per funcionar amb el mateix tipus de corrent de manera que de vegades cal transformar el corrent. Un transformador elèctric és una màquina que permet modificar alguns paràmetres del corrent elèctric com la intensitat i tensió d'un circuit elèctric sense variar la potència i la freqüència.
Què és un transformador monofàsic?
Un transformador monofàsic és un dispositiu per modificar els paràmetres dun corrent altern monofàsic. L'entrada i sortida de corrent es realitza amb corrent altern monofàsic.
Aquests tipus de transformadors elèctrics permeten reduir el voltatge a un valor adequat per utilitzar-lo en altres dispositius sense variar-ne la freqüència. Físicament està format per un nucli de ferro magnètic que actua com a component magnètic, i una part elèctrica formada per una debanada de coure.
Per què serveix un transformador monofàsic?
Per reduir pèrdues per la calor durant el transport de lenergia a llargues distàncies sha de reduir el fregament del corrent elèctric a través dels cables dalt voltatge. Això vol dir que per compensar la baixada de la resistència cal augmentar la intensitat de corrent d'acord amb la llei d'Ohm.
Tot i això, aquest corrent s'ha de tornar a transformar perquè es pugui utilitzar a les nostres llars. Els transformadors de potència són els dispositius que redueixen el voltatge a la tensió que necessitem.
Els transformadors monofàsics també s'utilitzen com a estabilitzadors de tensió d'un aparell elèctric. Quan en un debanat primari s'assoleix la tensió nominal, el nucli se satura i el debanat secundari es manté.
A la indústria els transformadors monofàsics s'utilitzen en la majoria de processos formats per un circuit de camp magnètic que necessita que la potència es mantingui invariable o per aïllar un circuit.
Alguns exemples d'aplicacions industrials en què els transformadors monofàsics tenen una rellevància important són:
-
La producció i fabricació de dispositius electrònics.
-
Fabricació de dispositius audiovisuals com a televisors.
-
Generació lumínica a centres comercials i recintes esportius.
-
A les àrees urbanes s'utilitzen per generar il·luminació amb una tensió més baixa.
-
Sistemes d'enllumenat públic a carreteres i urbanitzacions.
-
Per controlar sistemes elèctrics.
-
Per transmetre i distribuir electricitat a altres sistemes elèctrics.
Com funciona un transformador monofàsic?
Un transformador monofàsic està compost per dues bobines de cable enroscat al voltant dun nucli de ferro. Una de les dues bobines serà la bobina primària que també es coneix com a bobina inductora, la bobina secundària també es coneix com a bobina induïda. Si fos un transformador trifàsic, aquest estaria compost per tres bobines.
El principi de funcionament es basa en la llei de Faraday. Segons Faraday, el voltatge que es desenvolupa en un circuit elèctric tancat és conforme a la velocitat amb què es transformi en el temps.
El corrent elèctric entra pel bobinatge primari, quan passa pels camps magnètics rotatoris de l'interior es converteix en corrent altern. Finalment, en passar a través de les bobines alternes i dels díodes es converteixen novament en corrent continu.
Per exemple, si la tensió elèctrica d'entrada és de 220 volts i el nombre d'espires de la bobina secundària és 200 vegades més gran que el de la primària, la tensió serà de 44000 volts.
Alhora, pel fet que la relació entre potència, intensitat i tensió és P=I*V d'acord amb la fórmula de la potència, en un transformador ideal la potència elèctrica en les dues bobines seria la mateixa.
El principal avantatge dels transformadors monofàsics és que es pot variar la tensió i la intensitat de corrent de sortida segons es vulgui.
Partes de un transformador monofásico
Les principals parts dels transformadors monofàsics són:
-
El nucli del transformador: normalment està format per material ferromagnètic i l'objectiu del qual és mantenir el flux electromagnètic.
-
Les bobines inductora i induïda: és el cable conductor que normalment és coure que es troba enrotllat al nucli. La diferència entre transformadors es basa en la diferència d'espires entre l'inductor i l'induït. Una capa aïllant que habitualment és de vernís recobreix les bobines.
-
Canviador de tapes o derivacions: Aquest és un dispositiu habitualment mecànic que es pot alterar per variar el voltatge de sortida del transformador.
-
Sistema de ventilació: aquest sistema dissipa la calor generada pel transformador. L'eficiència del transformador és inversament proporcional a la calor que genera quan treballa.
Característiques d'un transformador monofàsic
Les característiques bàsiques que tenen tots els transformadors elèctrics són:
-
La freqüència d'entrada i eixida del transformador és idèntica.
-
El seu funcionament es basa en la llei de Faraday i les lleis de la inducció electromagnètica.
-
Les bobines primàries i secundàries no tenen cap connexió elèctrica i la transferència energètica es fa pel flux magnètic.
-
No es fan servir parts mòbils, per tant, no es produeixen pèrdues per fricció.
