Cálculo de transformadores

CALCULO SIMPLIFICADO DE TRANSFORMADORES
DE PEQUEÑA POTENCIA:

El cálculo simplificado de pequeños transformadores ( de hasta 400 Watts) se divide
en varios pasos:
Recordar siempre:
La potencia del transformador depende de la carga conectada a la misma.

Elección del núcleo.
Potencia del Transformador.
Determinación de la sección del núcleo.
Determinación del número de espiras para cadabobinado
Tipo de alambre para el bobinado.
Determinación de las corrientes para cada bobinado.
Densidad de corriente eléctrica.
Determinación de la sección transversal del conductor para cada bobinado.
Determinación de la sección normalizada transversal del conductor para cada
bobinado.
Ejemplos Prácticos.
Formas de armar el Transformador.
Preguntas frecuentes.
Bibliografía.

Eleccióndel núcleo:
Podemos usar tanto el tipo de núcleo “ F ” como el tipo “ E e I ”. Ver figura:

Potencia del Transformador:
La potencia del transformador depende de la carga conectada a la misma. Esta
potencia esta dada por el producto de la tensión secundaria y la corriente secundaria
Es decir:
Potencia útil = tensión secundaria x corriente secundaria
Determinación de la sección del núcleo:La sección del núcleo del transformador está determinada por la potencia útil
conectada a la carga. Esta sección se calcula mediante la siguiente fórmula:
Sección = 1,1 x

P

Donde:
S: es la sección del núcleo en cm².
P: es la potencia útil en Watts.
Nota del Autor: Esta expresión empírica ha sido obtenida de la práctica.
La sección del núcleo esta dada por el producto de los lados “Ax B” ,ver figura:

S=AxB
Donde:
A: es uno de los lados en cm.
B: es el otro lado en cm.
Determinación del Número de Espiras para cada bobinado:
Para el determinación del número de espiras se utiliza la siguiente expresión:
N = V / (f x S x B x 4,4 x 10–8 )
Para el bobinado primario tenemos :
N1 = V1 / (f x S x B x 4,4 x 10–8 )
Y para el bobinado secundario tenemos :
N2 = V2 / (f x S xB x 4,4 x 10–8 )
Donde:
N1 : es el número de espiras del bobinado primario.

Donde:
N2 : es el número de espiras del bobinado secundario.
f : es la frecuencia de la red domiciliaria en Hertz (Hz).
V1 : es la tensión en el bobinado primario en Voltios (V).
V2 : es la tensión en el bobinado secundario en Voltios (V).
B : es la inducción magnética en el núcleo elegido en Gauss. Este valorpuede variar
entre 4.000 y 12.000 Gauss.
S: es la sección del núcleo en cm².
10–8 : Es una constante para que todas las variables estén en el Sistema M.K.S.
La inducción magnética en Gauss está dada por la siguiente expresión
B=µxH
Donde:
B : es la inducción magnética en el núcleo elegido en Weber/m2.
µ : es la permeabilidad del acero usado en el núcleo en Weber/A x m.
H : es la intensidaddel campo magnético en A/m (Amper/metro).

Nota del Autor: Se sugiere utilizar en forma práctica un valor de inducción magnética
de:
B = 10.000 Gauss

Tipo de alambre para el bobinado:
La sección de los alambres que se usarán dependen directamente de la intensidad de
la corriente eléctrica que circula por ella (alambre).
Los alambres usados pueden ser: aluminio ó cobre recocido. Se usamás el cobre que el
aluminio por ser este mucho más dúctil, maleable y flexible.
El cobre recocido posee sobre su superficie un barniz aislante.
Determinación de las corrientes para cada bobinado:
Teniendo en cuenta la potencia del transformador y la tensión aplicada podemos
hallar la corriente eléctrica.
Potencia eléctrica = Tensión aplicada x Corriente eléctrica

Despejando la corrienteeléctrica de la expresión anterior tenemos que:
Corriente = Potencia / Tensión
Suponiendo que nuestro transformador posee únicamente dos bobinados. Para el
bobinado primario tenemos:
I1 = P / V1
Donde:
I1 : es la corriente eléctrica del bobinado primario.
P : es la potencia eléctrica del transformador.
V1 : es la tensión aplicada en el bobinado primario.
Y para el bobinado secundario...