Os transformadores II: Historia

O primeiro transformador foi ideado e construído por Michael Faraday en 1831, cando realizou os experimentos nos que descubriu a indución electromagnética. O trebello que usou foron dúas bobinas enroladas unha enriba da outra. Ao variar a corrente que circulaba por unha delas, pechando ou abrindo un interruptor, o fluxo magnético a través da outra bobina variaba e inducíase unha corrente eléctrica na segunda bobina. Pois ben, este dispositivo é precisamente un transformador. Faraday non puxo maior atención neste trebello xa que estaba interesado noutras cuestións. No transcurso dos anos varios experimentadores traballaron con diferentes versións de transformadores.

Despois de patentar unha versión dun transformador, en 1882 Gaulard e Gibbs decidiron continuar co transformador de Faraday e inventaron un sistema de iluminación no cal usaron corrente alterna e lámpadas incandescentes, do tipo que inventou Edison. Demostraron o seu sistema en Inglaterra en 1883 e en Italia en 1884. Con todo, o seu transformador non era moi práctico.

Entre os visitantes ás súas exposicións estiveron tres húngaros: Otto T. Bláthy, Max Déri e Karl Zipernowski. Eles melloraron o deseño do transformador e en maio de 1885, na Exposición Nacional Húngara en Budapest, presentaron o que resultou ser o prototipo do sistema de iluminación que se utiliza ata hoxe en día. O seu sistema tiña 75 transformadores conectados en paralelo que alimentaban 1067 lámpadas incandescentes do tipo de Edison, todo isto alimentado por un xerador de corrente alterna que xeraba unha voltaxe de 1350 V. Os transformadores que usaron os húngaros provían voltaxes baixas e eran moi eficientes, pero a súa construción resultaba moi laboriosa e por tanto, moi cara. Con todo, lograron o seu obxectivo: operar un sistema de lámpadas a baixo voltaxe a partir dun tema de distribución de corrente operado a alto voltaxe.

Outra persoa que tamén presenciou a demostración de Gaulard e Gibbs en Italia foi o estadounidense George Westinghouse. Este era un industrial que coñecía o sistema construído por Edison en Nova York, no que operaba con corrente continua, do cal non era partidario, xa que era consciente das súas desvantaxes. En 1884 Westinghouse contratou a un novo enxeñeiro eléctrico, William Stanley, quen tiña algunhas ideas para utilizar o transformador. Cara a 1885 Stanley xa deseñara varios tipos de transformadores superiores aos dos científicos húngaros. Con axuda doutros enxeñeiros, Oliver B. Sehallenberger e Albert Schmid, construíron transformadores, con laminas de ferro que evitaban as perdas de enerxía. En marzo de 1886 entrou en operación unha planta construída baixo a dirección de Stanley no pobo de Great Barrington, Masachusetts. Esta planta operou con corrente alterna, cun xerador que produciu unha corrente de 500 V e que aumentou un conxunto de lámpadas a unha distancia de ao redor de 2 km. Por medio de transformadores reduciron a voltaxe a 100 volts, que é o valor que se requiría para facer funcionar as lámpadas. Para demostrar que se podía transmitir a electricidade a distancias maiores por medio dun transformador elevaron a voltaxe a un valor de 3 000 volts, e logo reducírono a 100 volts. O resultado foi un gran éxito e de inmediato Westinghouse iniciou a manufactura e venda de equipos para distribuír electricidade por medio de corrente alterna. Ao mesmo tempo Schallenberger inventou un medidor de enerxía eléctrica consumida, para poder cobrala de forma precisa. Todo isto, xunto ao feito de que o custo da transmisión era relativamente barato, deu inicio á utilización da enerxía eléctrica por medio da corrente alterna, sistemas que aínda utilizamos na actualidade.

Edison e os seus asociados pelexaron contra a utilización da corrente alterna tanto na prensa como nos tribunais. Incluso para extender a súa mala fama, mandou crear ós seus enxeñeiros unha cadeira eléctrica e matou a varios elefantes en público para demostrar o mala que era este novo tipo de corrente. Con todo, a súa loita estaba perdida. Moi pronto a corrente continua cedeu o seu lugar á alterna debido á súa flexibilidade, conveniencia e baixo custo. Tres anos despois Edison quedou desplazado tras o éxito de Westinghouse coa súa planta.

Na década de 1890 o crecemento dos sistemas de corrente alterna foi moi vertixinoso. Nas cataratas do Niágara, instaláronse xeradores inmensos ideados por Nikola Tesla que iniciaron o seu servizo en 1895 e alimentaron de electricidade a lugares bastante afastados, algúns situados a centenares de kilómetros. Desta maneira moi pronto se estableceron sistemas de transmisión en moitos países, tendencia que continúa ata a data.

No transcurso do presente século houbo unha gran actividade de traballo científico e desenvolvemento tecnolóxico para mellorar a eficiencia do funcionamento dos transformadores. Este traballo estivo centrado en desenvolver mellores materiais para os núcleos, a fin de evitar perdas de enerxía que ocasionan o quecemento do transformador. Agora ben, ao aumentar a temperatura as características do material ferromagnético cambian e a longo prazo deixa de ser ferromagnético, co que o núcleo do transformador xa non funciona eficientemente. É por isto que se fixo un gran esforzo científico e técnico para evitar este quecemento, o cal se logrou ao mergullalo nun líquido, por exemplo, aceite.

Hoxe en día, úsanse en maior parte para evitar o quecemento dous tipos de transformadores para o transporte e distribución de enerxía eléctrica, os que antes citei, bañados en aceite e os transformadores secos. Ainda que estes últimos son máis modernos, presentan unha serie de desventaxas como son o seu prezo, case o doble ca un de aceite, o seu maior ruido, menor potencia de traballo e que non poden instalarse na intemperie. Sen embargo, teñen unas vantaxas moi boas, xa que ó non presentar aceite, teñen un risco moi baixo de incendio, polo que ademáis o recinto donde se situan non ten que ser construido con materiais resistentes ó lume, máis caros, e non necesitan dun mantemento periódico.