Proyecto Final DISEÑO DE UN TRANSFORMADOR


Universidad Mayor de San Andrés
Facultad de Ingeniería
Ingeniería Electrónica






Docente: Ing. Balderrama
Estudiantes: Loayza Almonte Wendie Caterin
Mitta Limachi Antonio

Materia: Conversiones Electromagnéticas (ETN-606)
Fecha: 03/12/2015

La Paz – Bolivia


DISEÑO DE UN TRANSFORMADOR DE AC
1. OBJETIVO

1.1. OBJETIVO GENERAL

Diseñar un transformador y verificar el buenfuncionamiento de este para su aplicación en el campo de ingeniería.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Verificar el correcto funcionamiento del transformador en vacío.
Verificar el correcto funcionamiento del transformador en corto circuito.
Hallar el rendimiento del transformador.

2. FUNDAMENTO TEORICO
El transformador es un componente eléctrico que tiene la capacidad de cambiar el nivel del voltaje y de lacorriente, mediante dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo o centro común. El núcleo está formado por una gran cantidad de chapas o láminas de una aleación de Hierro y Silicio. Ésta aleación reduce las pérdidas por histéresis magnética (capacidad de mantener una señal magnética después de ser retirado un campo magnético) y aumenta la resistividad del Hierro. En específico todo depende delnúcleo que se use para el buen funcionamiento del sistema.
2.1. Funcionamiento de un transformador
El cambio de voltaje o corriente que hace un Transformador se sucede gracias a que el devanado secundario es inducido por un campo magnético producido por el devanado primario en conjunto con el núcleo. El cambio de voltaje o corriente, que entrega el transformador es inverso, es decir que cuando eltransformador aumenta el voltaje, la corriente baja; y cuando el voltaje baja, la corriente sube. Esto nos lleva a una ley: la energía que entrega un transformador, no puede ser superior a la energía que entra en él.
Aunque el devanado primario y el secundario están aislados por cartón, papel parafinado, prespán o plástico, el campo magnético se transmite del devanado primario al secundario.Existe una relación entre las vueltas del devanado primario y el devanado secundario. Esta relación, determina el voltaje de salida del transformador y son iguales, la relación entre las vueltas de los devanados y los voltajes de entrada y salida. 
Cuando el devanado primario es igual al devanado secundario (1:1), el voltaje y la corriente de entrada, son iguales al voltaje y corriente de salida. Eneste caso este transformador sólo sirve para hacer un aislamiento galvánico, es decir que podemos tocar la corriente de salida sin ser electrocutados.
Al cambiar las vueltas de alambre del devanado secundario, cambia el voltaje de salida del transformador. Ejemplo: si por cada vuelta del devanado primario, damos tres vueltas en el secundario; tendríamos, en el caso de aplicar una tensión de 10voltios en la entrada, en la salida serían 30 voltios. Y Cuando enrollamos una vuelta de alambre en el secundario por cada tres vueltas del primario; en el caso de aplicar una tensión a la entrada de 30 voltios, tendríamos a la salida 10 voltios.
2.2. Diseño teórico.

2.2.1. Especificaciones.
Se desea diseñar un transformador con las siguientes especificaciones:
Entrada: (devanado primario):

Salida:(devanado secundario, utilizaremos punto medio):

Cálculo de la potencia:

Cálculo del área del núcleo:


Se vio conveniente usar la plantilla de diseño de núcleo que más se aproxime al valor requerido que es el de:


Es decir: que en potencia seria:

Que es un valor muy próximo al requerido.
2.2.2. Cálculo del calibre del alambre de cobre dado el amperaje.
Ahora bien; al dividir lapotencia de nuestro transformador entre el voltaje de entrada, obtenemos el valor del amperaje para el devanado primario:



Consultando la tabla del anexo se tiene:
Calibre
Mils Circulares
Diámetro
Amperaje
21
810.1
0.72
1.6
28
0.160
0.32
0.3

Como se observa debemos utilizar un calibre para el devanado primario, y un calibre para el devanado secundario, ya que este debe entregar .
2.2.3....