Construccion de un transformador

CARACTERISTICAS DE CONSTRUCCION: TRANSFORMADOR Y AUTOTRANSFORMADOR
TRANSFORMADOR
Información Técnica
El primer paso que se debe tener en cuenta al diseñar un transformador, son las dimensiones del núcleo y su relación con una magnitud de voltamperios o "capacidad nominal". Para beneficio del diseñador, la tabla No. 4 puede ser usada como guía general.
Esto no quiere decir que se debaseguir siempre exactamente; ya que, si se emplea menor cantidad de hierro en el núcleo, deberá compensarse esta situación con un mayor número de vueltas en el primario. Puede verse en la fórmula, Fig. 6, que la relación entre la superficie del núcleo y el número de vueltas es mantenida de modo que se asegure una densidad magnética prudente en el núcleo. Sin embargo, no es buena práctica el usar unacantidad excesiva de hierro o cobre, si han de considerarse las fugas y la eficiencia del transformador.



Aun cuando se pueden construir núcleos para transformadores con tiras rectas de acero de silicio, las láminas corrientes de tipo E- Fig. 3, que pueden obtenerse de un transformador en desuso, resultan más convenientes. Lo que más se debe tener en cuenta, al diseñar untransformador, es el espesor que se obtiene al sobreponer las placas laminadas, medido como en la Fig. 2, la anchura de la sección central, "A," en la Fig. 3, y el área de las aberturas.
El problema que generalmente se enfrenta es determinar el número de vueltas y el espesor del alambre necesario para producir un determinado voltaje con un núcleo disponible determinado. Supóngase, por ejemplo, que laanchura de la sección central de las placas disponibles mida 1 1/4", una de las aberturas mida 5/8" x 1 7/8" y que hay suficientes placas para sobreponerlas hasta formar un espesor de 1 3/4". El área del núcleo es la anchura de la sección central (1.25") multiplicada por el espesor de la pila de placas (1.75") A y B, Figs. 3 y 5, que equivale a 2.19 pulgadas cuadradas. Usando la tabla de la Fig. 4,vemos que esto corresponde a una clasificación de 125 voltamperios a 60 ciclos.

Si usamos el transformador con una línea de 115 voltios y fuese preciso obtener 230 voltios a 0.5 amperios en las salidas del secundario, debemos multiplicar 230 x 0.5, obteniendo entonces 115 voltamperios, lo cual se encuentra lo suficientemente adentro de la clasificación de 125 voltamperios para el núcleo. Parahallar el número exacto de vueltas en el devanado "primario" deberá usarse la fórmula de la Fig. 6. Colocando los valores correspondientes, dicha fórmula presentaría la siguiente forma:

En esta fórmula, 10^8 toma el lugar de 100,000,000
115 es el voltaje primario
4.44 es un factor
60 es la frecuencia
2.19 es el área del núcleo
65 000 son las líneas de fuerza por pulgada cuadrada delcampo magnético.
En el resultado, 303 vueltas pueden redondearse a 300. El próximo paso es dividir 300 por el voltaje de línea (115V) para obtener el número de vueltas por volt. Esto será de 2.61 aproximadamente. Las vueltas necesarias en el secundario, para cualquier voltaje de salida, se calcularan multiplicando 2.61 por el voltaje deseado. En este caso, se quieren obtener 230 voltios, de maneraque: 230 x 2.61=600 vueltas. Las fugas que se producen en el acero o cobre, que deben tenerse en cuenta, pueden compensarse con un aumento de un 4% en el número de vueltas. También debe considerarse la "regulación", es decir, la condición que afecta al voltaje de salida, desde la falta de carga hasta la carga total. Generalmente, un aumento del 2% en el número de vueltas compensara esta condición.De manera que, al aumentar las 600 vueltas calculadas en un 6%, o sea un total de 636 vueltas, se obtendrán los 230 volts íntegros con una carga de 0.5 amperios.







La tabla de la Fig. 7, muestra la superficie seccional de los alambres de cobre. Si se mueve el punto decimal en la columna de milésimos (mils) circulares tres espacios hacia la izquierda, es posible determinar...