Cuál es la diferencia entre usar un núcleo acorazado y un núcleo anillo para el transformador?

¿Hay alguna diferencia entre usar un núcleo acorazado y un núcleo anillo para el transformador?

¿Es un tema de preferencia o hay un tema de costo económico?

2 respuestas

Respuesta
2

El núcleo en anillo (creo que se refiere al toroidal) es continuo. En cambio otros tipos de núcleo siempre incluyen un pequeño entrehierro (espacio de aire) que disminuye la eficacia del mismo.

Hay dos núcleos:

Uno con forma de Ey otro con forma con forma cuadrada ..

..es una forma de anillo..,  como si fuera un toroide pero cuadrado..

No me doy cuenta dónde está ese entrehierro que usted menciona ..

Podría acompañar la respuesta con una imagen?

Con 2 núcleos en forma de E, se puede construir un núcleo con el doble de "ventana" (espacio que atraviesa el devanado) y doble línea media también doble, pero con ellos, o con una E y una I, por bien que queden acopladas, siempre existe un pequeño espacio con aire (entrehierro), que baja la permeabilidad magnética del conjunto, frente a otra forma continua (toroide, marco cuadrado), pero que es mucho más fácil de devanar. Véalos en esta página:

https://www.google.es/search?q=nucleos+magneticos&hl=es&tbm=isch&sxsrf=ALiCzsYN2YidYLif0w7rttL001RKMdxnkA%3A1652508799437&source=hp&biw=1517&bih=694&ei=f0h_YuSIGMqIlwSW7KngDA&iflsig=AJiK0e8AAAAAYn9Wj_mEWmp2As_LsjWfOpZzymaR3qxJ&oq=Nucleos+magneticos&gs_lcp=CgNpbWcQARgAMgUIABCABDIFCAAQgAQyBggAEAUQHjIGCAAQBRAeMgQIABAYMgQIABAYOggIABCABBCxAzoICAAQsQMQgwE6CwgAEIAEELEDEIMBOgYIABAIEB5QAFjwYmC7jAFoA3AAeACAAWSIAf8OkgEEMjAuMZgBAKABAaoBC2d3cy13aXotaW1n&sclient=img 

El entrehierro es ese pequeño espacio que queda entre la columna central de la letra E y las columnas laterales ..

..es correcto?

No. Al espacio entre la rama central y las laterales del núcleo en forma de E, se le llama ventana y es por donde va el devanado.

El entrehierro es el mínimo (e inevitable) espacio de aire entre las tres ramas de las dos E, o entre ellas y la I.

Y ese pequeño espacio se genera por qué ahí van los tornillos que no pueden cerrar todo el núcleo..

..siempre queda un pequeño espacio de aire ahí..no?

No, el espacio vacío de los agujeros por donde se meten los tornillos, no perjudica apenas al circuito magnético, porque éste lo rodea. El que si lo hace, es el que hay entre las dos partes de núcleo (las E y las I en esta forma de las chapas), aunque se alternen la situación de las E y de las I, respecto al devanado (que no se ve en el dibujo),

https://ingtelecto.com/wp-content/uploads/2018/11/laminas_de_transformador.png

Yo pensaba que como las letras E se alternan una con otra ... en sentidos opuestos..

La letra I ... no se colocaba... y no aparecía..

Tengo que ver bien un video de cómo se hace un transformador para darme cuenta cómo es

Respuesta
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Como entiendo que te estarás refiriendo a transformadores de media o alta potencia, utilizados en transmisión y distribución de energía eléctrica, te diría que los tipos Core ( anillo) y Shell ( acorazado) son las estructuras mas comunes para estas maquinas eléctricas.

En el anillo los arrollamientos rodean al núcleo mientras que en el acorazado el hierro rodea al bobinado ( bobinados). Igualmente hay otros tipos de estructuras derivadas es estas formas básicas.

Muchas veces estas pesadas van sumergidas en cubas aletadas llenas con aceite transformador u otro refrigerante ( y aislante) apropiado. Estas cubas aletadas suelen ser ayudadas por baterías de ventiladores para su refrigeración.

El núcleo en anillo, es utiliza preferentemente para trafos de gran tensión y potencia. Aquí los arrollamientos están bobinados separados. Sobre un mismo núcleo de sección uniforme.

En los de núcleo acorazado, los arrollamientos de baja y alta están contenidos en la misma columna.

Criterios unificados para adoptar estas estructuras son: la facilidad para su montaje y cambio de partes, la resistencia a los esfuerzos electrodinámicos, c.circuitos sobre la red, asi como los procedimientos menos dificultosos para manipular y extraer los bobinados averiados para repararacion o cambio.

Los transformadores de baja potencia también van con núcleo de anillo o acorazado...

Pero no me queda claro...cuál es mejor..

..si el acorazado o el anillo..

O es un tema de gustos?

No es cuestión de cual es mejor estructura. Las prestaciones y rendimientos pueden ser muy semejantes, pero los procesos de fabricación ( y reparacion) de cada modelo son distintos.

Para transformadores pequeños y medianos, es usual la estructura acorazada, porque permite utilizar una sola forma para los bobinados primario y secundario. Todos arrollados sucesivamente sobre el mismo núcleo. Las famosas chapas en E son un ejemplo típico.

A diferencia con los núcleos toroidales, el armado aquí exige minimizar los entrehierros. La dificultad que se presenta es que para reparar algún arrollamiento averiado, aparte de desarmar el núcleo, hay que extraer la forma y desenrollar uno a más bobinados. Otros modelos traen las bobinas separadas, primario y secundario uno a continuación del otro, sobre la columna central, lo que da superior aislación entre ambas.

Todo es cuestión del proyecto, que solo exige conocer la potencia, las tensiones y el flujo de trabajo. El tipo adecuado lo dará la disponibilidad de maquinaria en el taller.

Y el menor costo de mano de obra, por supuesto.

Entonces me estás diciendo que la dificultad que  presenta el núcleo acorazado  es que para reparar algún arrollamiento averiado, hay que desarmar el núcleo y   desenrollar los bobinados...

Y con el núcleo anillo, no tenés que hacer lo mismo?..

Desarmar el núcleo si, pero remover el arrollamiento ya montado para reparar alguna falla en el interior del mismo no. Un arrollamiento compuesto de una bobina única de acorazado puede contener dos o tres bobinados concéntricos independientes uno del otro. Si la falla es en algún arrollamiento interior, habrá que desmontar y rebobinar todo el conjunto. Distinto un estator de una rotativa, que se pueden reparar la(las) bobinas averiadas, inpependientes del resto. Comprendés.

O sea que en el anillo, no tenés los bobinados uno encima de otro...como en el acorazado..

..sino que uno está sobre uno de los lados del cuadrado....,y  el otro bobinado sobre otro lado..comprendo bien?

Exacto ...

Una consulta:

¿A qué te refieres con las cubas aleteadas? ¿Qué connotación tiene el termino aleteado?

¿

Están esos trafos sumergidos en aceites permanentemente?

Y la otra :

¿El entrehierro e un pequeño espacio que aparece solo en el núcleo acorazado? ¿Exactamente en que parte esta?

¿A qué te refieres con las cubas aleteadas? ¿Qué connotación tiene el termino aleteado?

Que tiene aletas exteriores que refrescan naturalmente el transformador.

¿Están esos trafos sumergidos en aceites permanentemente?

Si. Así es. Se llama aceite transformador y se controla periódicamente bajo ensayos normalizados. Proporciona muy alta aislación dieléctrica y permite la conducción del calor producido por los arrollamientos. El calor lo disipas al exterior mediante las superficies aletadas.

Y la otra :

¿El entrehierro e un pequeño espacio que aparece solo en el núcleo acorazado? ¿Exactamente en que parte esta?

El entrehierro es pequeño espacio de aire que queda entre el mazo de chapas y que posibilita el desarme del núcleo, permitiendo la separación de los arrollamientos. Un núcleo toriodal, no posee entrehierros por lo que solo se puede bobinar enhebrando el alambre del bobinado, mediante maquinas especiales.

El ( los)entrehierro(s) aparece en cualquier tipo de núcleo digamos "desarmable". Su presencia causa un aumento de la reluctancia del circuito magnético, no es sustancial pero debe tenerse en cuanta para los cálculos.

Hay otros tipos especiales de nucleos, que son laminados y pueden enrollarse alrededor de los bobinados ya conformados. Estos no aportan entrehierros pero son mas caros y requieren equipamiento especial de motaje.

el 14 may. 

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