Transformador elevador: Principio de funcionamiento, diseño y aplicaciones industriales

En los sistemas eléctricos modernos, transformadores elevadores desempeñan un papel vital en la transmisión eficaz de energía eléctrica a largas distancias. Tanto si se utilizan en centrales eléctricas como en sistemas de energías renovables, garantizan el aumento de los niveles de tensión para minimizar la pérdida de energía. Como empresa de confianza fabricante de transformadores elevadores, ZHENGXI ofrece soluciones monofásicas y trifásicas fiables diseñadas para entornos industriales de uso intensivo.

¿Qué es un transformador elevador?

A transformador elevador es un dispositivo eléctrico que aumenta la tensión de su bobinado primario a su bobinado secundario manteniendo el mismo nivel de potencia (sin tener en cuenta las pequeñas pérdidas). Convierte una entrada de baja tensión y alta corriente en una salida de alta tensión y baja corriente, algo esencial para una transmisión eficaz de la energía.

Por ejemplo, una entrada de 220 V puede elevarse a 380 V o más, según la aplicación.
En los sistemas industriales, transformadores elevadores trifásicos se utilizan habitualmente para grandes cargas de potencia, mientras que transformadores elevadores monofásicos se prefieren para máquinas más pequeñas y equipos de laboratorio.

Principio de funcionamiento

Los transformadores elevadores funcionan en función de Ley de inducción electromagnética de Faraday.
Cuando la corriente alterna (CA) pasa por el devanado primario, crea un campo magnético cambiante en el núcleo de hierro. Este campo magnético induce una fuerza electromotriz (FEM) en el devanado secundario. Como la bobina secundaria tiene más vueltas que la primaria, se genera una tensión más alta en el lado de salida.

Fórmula: V1 / V2 =N1 / N2

V1= Tensión primaria
𝑉2= Tensión secundaria
𝑁1= Número de vueltas del devanado primario
𝑁2 = Número de vueltas del devanado secundario

Detalles de la construcción

1. Núcleo

El núcleo está fabricado con acero al silicio laminado o materiales de ferrita para minimizar las pérdidas por corrientes parásitas. La alta permeabilidad magnética permite que el flujo magnético pase eficientemente, mejorando el rendimiento del transformador y reduciendo el calentamiento.

2. Bobinados

Los devanados primario y secundario suelen ser conductores de cobre o aluminio.

• Bobinados de cobre: Ofrecen mayor conductividad y resistencia mecánica.
• Bobinados de aluminio: Proporcionan una opción más ligera y rentable.

En un transformador elevador, el el devanado secundario tiene más vueltas que el primario para conseguir aumentar la tensión.

3. Sistema de refrigeración

En función de su potencia, los transformadores elevadores pueden utilizar refrigeración por aire (tipo seco) o inmersión en aceite para mantener la estabilidad de la temperatura durante el funcionamiento continuo.

Tipos de transformadores elevadores

1. Transformador elevador monofásico
   • Ideal para aplicaciones residenciales, industriales a pequeña escala y de pruebas.
   • Diseño compacto y fácil instalación.
   • Se utiliza en convertidores de tensión, estabilizadores y sistemas de energía de reserva.
2. Transformador elevador trifásico
   • Diseñado para centrales eléctricas, subestaciones e instalaciones de fabricación.
   • Garantiza una distribución equilibrada de la carga y una mayor eficiencia.
   • Las configuraciones más habituales son la estrella delta (Δ-Y) o la estrella delta (Y-Δ).

Aplicaciones industriales clave

• Centrales eléctricas: Se utiliza para elevar la tensión de salida del generador para la transmisión a larga distancia.
• Sistemas de energías renovables: En los parques solares y eólicos, los transformadores elevadores convierten la baja tensión continua o alterna en niveles más altos compatibles con la red.
• Equipos industriales: Alimentación de máquinas pesadas que requieren un suministro estable de alta tensión.
• Sistemas de calefacción, ventilación e iluminación: Mantenimiento de una tensión estable en instalaciones comerciales y obras de construcción.

Ventajas de los transformadores elevadores

Transmisión eficaz a larga distancia
Reducción de la pérdida de potencia
✅ Alto aislamiento y protección contra sobrecargas
✅ Diseño compacto con un mantenimiento mínimo
✅ Relaciones de tensión personalizables

Por qué elegir nuestros transformadores elevadores

Con más de 20 años de experiencia, ZHENGXI se especializa en transformadores elevadores monofásicos y trifásicos diseñados a medida. Nuestros product cumplen las normas IEC, ISO y CE, lo que garantiza un alto rendimiento, fiabilidad y seguridad en operaciones críticas.

• Rango de tensión a medida: 110V-1000V
• Potencia: 500VA-1000kVA
• Disponible en modelos secos y sumergidos en aceite
• Servicio OEM y ODM disponible

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la eficiencia de un transformador elevador?
R: Normalmente por encima de 95%, dependiendo del diseño, la carga y el método de refrigeración.

P2: ¿Puedo utilizar un transformador elevador para sistemas de energía renovable?
R: Sí, ZHENGXI ofrece modelos compatibles con sistemas de energía solar y eólica para la integración en red.

P3: ¿Qué diferencia hay entre los transformadores elevadores monofásicos y trifásicos?
R: Los modelos monofásicos se utilizan para cargas pequeñas, mientras que las unidades trifásicas se encargan de la distribución de energía a nivel industrial.