Calculo Simplificado De Transformadores De Pequeña Potencia

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 paracada bobinado
_ 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.
Elección del 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 lasección 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 delos lados “A x B” ,ver figura:
S = A x B
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 x B 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 valor puede 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 = μ x H
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 intensidad del 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 cobrerecocido. Se usa más 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 lacorriente eléctrica 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...