Para convertir voltaje en ingeniería eléctrica, se utilizan transformadores o autotransformadores. Debido a la similitud de los nombres de estos dos dispositivos, a menudo se confunden o se comparan con el mismo. Sin embargo, este no es el caso, aunque el principio de funcionamiento es similar, pero el diseño y su ámbito de aplicación son fundamentalmente diferentes. Por lo tanto, veamos las diferencias entre un transformador y un autotransformador para entender cuál es la diferencia.

Definiciones

Un transformador es un dispositivo electromagnético que transmite energía a través de un campo magnético. Consiste en dos o más devanados (a veces llamados bobinas) en un núcleo de acero, hierro o ferrita, dependiendo del número de fases, voltajes de entrada y salida. Su característica principal es que el circuito primario y el circuito secundario no están conectados eléctricamente entre sí, es decir, los devanados no tienen contactos eléctricos. A esto se le llama aislamiento galvánico. Y esta conexión de las bobinas se llama inductiva.

A continuación, verá una designación gráfica convencional de un transformador de dos y tres devanados en el diagrama esquemático eléctrico:

Son elevador, reductor y aislamiento (el voltaje de entrada es igual al voltaje de salida). Además, si aplica energía al devanado secundario del transformador reductor, obtendrá un aumento de voltaje en los devanados primarios, la misma regla funciona para el devanado elevador.

Un autotransformador es una de las variantes de un transformador con un devanado enrollado en un núcleo, en principio similar al caso anterior. En él, a diferencia del trance normal, los circuitos primario y secundario están conectados eléctricamente entre sí. Esto significa que no proporciona aislamiento galvánico. Puede ver la designación gráfica convencional del autotransformador a continuación:

Los autotransformadores están disponibles con voltaje de salida fijo y ajustable. Estos últimos son conocidos por muchos con el nombre de LATR (autotransformador de laboratorio). También pueden ser tanto hacia abajo como hacia arriba. En un LATR ajustable, el circuito secundario está conectado a un contacto que se desliza a lo largo de la bobina.

¡Importante! Debido a la falta de aislamiento galvánico, los autotransformadores, por definición, no pueden ser aislantes, ¡a diferencia de los convencionales!

Otra diferencia es el número de devanados del autotransformador; normalmente es igual al número de fases. En consecuencia, los productos de un solo devanado se utilizan para alimentar dispositivos monofásicos y los productos de tres devanados se utilizan para dispositivos trifásicos.

Principio de operación

Brevemente y en términos simples, consideraremos cómo funciona cada versión.

El transformador tiene al menos dos devanados: primario y secundario (o varios de ellos). Si el primario está conectado a la red (u otra fuente de corriente alterna), entonces la corriente en el primario El devanado crea un flujo magnético a través del núcleo que, al penetrar en las vueltas secundarias, induce en ellas EMF. El principio de funcionamiento se basa en los fenómenos de inducción electromagnética, en particular Ley de Faraday. Cuando la corriente fluye en el devanado secundario (hacia la carga), la corriente en el devanado primario también cambia debido a la inducción mutua. La diferencia de voltaje entre los devanados primario y secundario está determinada por la relación de sus vueltas (relación de transformación).

Uп / Ud = n1 / n2

n1, n2: el número de vueltas en el primario y el secundario.

Hablando de un autotransformador, tiene un devanado, si hay varias fases, el mismo número de devanados. Cuando una corriente alterna fluye a través de él, el flujo magnético que ocurre en su interior induce un EMF en el mismo devanado. Su valor es directamente proporcional al número de vueltas. La carga (circuito secundario) está conectada al grifo de las vueltas. En el autotransformador elevador, la energía se suministra no a los extremos del devanado, sino a uno de los extremos y un grifo de las espiras, en contraste con el transformador. Lo que se muestra en el diagrama de arriba.

Las principales diferencias

Para facilitarte la comprensión de cuál es la diferencia entre un transformador convencional y un autotransformador, hemos recopilado sus principales diferencias en una tabla:

Transformador	Autotransformador
Eficiencia	La eficiencia de un autotransformador es mayor que la de uno convencional, especialmente con una pequeña diferencia entre la tensión de entrada y salida.
Numero de bobinados	Mínimo 2 o más dependiendo del número de fases	1 o más, igual al número de fases
Aislamiento galvánico	Hay	No
Riesgo de descarga eléctrica al suministrar electrodomésticos.	Con un voltaje de salida de menos de 36 voltios, no alto	Elevado
Seguridad para aparatos eléctricos	Elevado	Bajo, si hay una ruptura en la bobina en las vueltas después de tocar la carga, todo el voltaje de suministro caerá sobre ella
Precio	Alto, el consumo de cobre y acero para núcleos es grande, especialmente para transformadores trifásicos	Bajo, debido a que solo hay 1 devanado para cada fase, el consumo de cobre y acero es menor

Ámbito de aplicación

Los transformadores se utilizan en todas partes, desde plantas de energía y subestaciones diseñadas para decenas y cientos de miles de voltios hasta la alimentación de pequeños electrodomésticos. Aunque recientemente se han utilizado fuentes de alimentación, también se basan en un generador y un transformador en un núcleo de ferrita.

Los autotransformadores se utilizan en estabilizadores de tensión de red domésticos. Los LATR se utilizan a menudo en laboratorios para probar o reparar dispositivos electrónicos. Sin embargo, han encontrado su aplicación en redes de alta tensión, así como para la electrificación de ferrocarriles.

Por ejemplo, en el ferrocarril, estos productos se utilizan en redes 2x25 (dos de 25 kilovoltios). Como en el diagrama anterior, en áreas escasamente pobladas, se coloca una línea de 50 kV y se suministran 25 kV al tren eléctrico a través de un cable aéreo desde un autotransformador reductor. Esto reduce el número de subestaciones de tracción y las pérdidas de línea.

Ahora sabes cuál es la diferencia fundamental entre un transformador y un autotransformador. Para consolidar el material, recomendamos ver un video útil sobre el tema:

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