Diseño De Pequeños Transformadores

DISEÑO DE PEQUEÑOS TRANSFORMADORES

PASOS 1. Cálculo del número de chapas 2. Hallar N1 y N2 3. Cálculo de la corriente y el conductor 4. Cálculo del molde 5. Hallar el numero de capas en la bobina de alta tensión 6. Hallar el numero de capas en la bobina de baja tensión 7. Cálculo del aislamiento

DESARROLLO 1. Cálculo del número de chapas

fs = Factor de apilamiento 2 Aef = Área eficazdel núcleo [cm ] Ag = Área geométrica [cm2] P = Potencia del transformador [W]
������������������ = 1,1 ∗ ������

A = Ancho de la E B = Grosor de las chapas apiladas
������������ = ������ ∗ ������

������������������ = ������������ ∗ ������������ Conociendo A, fs y ������������������ se determina el número de chapas que requiere el núcleo para poder manejar la potencia deseada.������������������ ������ = ������ ∗ ������������

������ # de Chapas = Grosor de una lamina Si el # de chapas no es entero, se debe aproximar este al siguiente valor entero. 2. Hallar N1 y N2 N1 = Numero de espiras del primario N2 = Numero de espiras del secundario Utilizando la ecuación fundamental de la maquina eléctrica Vef = 4,44 N f B Aef * 10
-8

Vef = Valor eficaz de la tensión [V] N = Numero de espiras f =Frecuencia [Hz] B = Campo magnético en [Gauss] Vef1 = 4,44 * N1 * f * B * Aef * 10 -8 Vef2 = 4,44 * N2 * f * B * Aef * 10
-8

(1) (2)

Despejando de las ecuaciones (1) y (2) N1 y N2 se tiene: N1 = (Vef1 * 10 ) / (4,44 * f * B * Aef) N2 = (Vef2 * 108) / (4,44 * f * B * Aef)
8

(3) (4)

Igualando las ecuaciones (3) y (4) se tiene: ������1 ������1 = ������2 ������2 ������1 ∗ ������2 → ������2 =������1 (5)

Con los valores nominales se calcula N1 de (3). N1 = (Vef1 * 108) / (4,44 * f * B * Aef) Conociendo N1, se utiliza (5) para calcular N2 para cada diferente nivel de tensión en el secundario.

3. Cálculo de la corriente y el conductor ������ = ������������ ������������������ ������ Asumiendo un factor de potencia igual a uno (fp = 1). ������ = ������������ ������ ������ = ������ ������������������ = ������������ ������ ������������ = ������������
2

Calculo del calibre de los conductores. Teniendo que J = 3 A / mm ������ ������ = ������������������������

Calculo del conductor del primario ������������ ������������������������ ������������������������ = ������ Calculo del conductor del secundario ������������ ������������������������ ������������������ = ������

4. Cálculo del moldet = tolerancia. t = 1mm

bi = b – 2 * t Ai = A + 2 * t Bi = B + 2 * t

5. Hallar el número de capas en la bobina de alta tensión

Espacio para el bobinado = bi – (2 * calibre del papel para aislar con respecto al núcleo)
# ������������ ������������������������������������������ ������������������ ������������������������ = # esp. capa Espacio para el bobinado # esp. capa = −1 diám conducprim N1 # capas prim = # esp. capa

6. Hallar el número de capas en la bobina de baja tensión

Espacio para el bobinado = bi – (2 * calibre del papel para aislar con respecto al núcleo)
# ������������ ������������������������������������������ ������������������ ������������������������ = # esp. capa Espacio para el bobinado # esp. capa = −1 diám conduc sec N2 # capas sec = # esp. capa7. Cálculo del aislamiento a) Aislamiento entre núcleo y baja tensión  2 vueltas con papel de calibre para aislar con respecto al núcleo. b) Espesor de la bobina de baja tensión.  [# capas sec * diam conduc sec. ] + [ (# capas sec – 1) * calibre papel para aislar entre capas] c) Aislamiento entre baja tensión y alta tensión.

 1 vuelta con papel de calibre para aislar con respecto al núcleo.d) Espesor de la bobina de alta tensión.  [# capas prim * diam conduc prim. ] + [ (# capas prim – 1) * calibre papel para aislar entre capas] e) Aislamiento entre alta tensión y núcleo.  1 vuelta con papel de calibre para aislar con respecto al núcleo. Ancho total de la bobina = a)+b)+c)+d)+e)

NOTA: El ancho total de la bobina debe ser menor que...