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Scientia et Technica Año XV, No 41, Mayo de 2009. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

DISEÑO Y PARAMETRIZACIÓN DE INDUCTORES CON NÚCLEO DE HIERRO
Design and parameterization of inductors with iron core

RESUMEN
En este artículo se presenta la metodología de diseño eléctrico y los criterios para
la construcción de una inductancia con núcleo de hierro, se hacen pruebaspreliminares hasta obtener el valor de la inductancia deseado, y por último
comprobar si los parámetros eléctricos obtenidos experimentalmente en una
práctica de laboratorio, cumplen con los obtenidos por el Medidor de Parámetros
RLC referencia PM6303A FLUKE.

JOSÉ
NORBEY
SÁNCHEZ
FERNÁNDEZ
Tecnólogo en Electricidad
Ingeniero Electricista
Profesor Catedrático Auxiliar
Universidadtecnológica de Pereira
jnsanchez@utp.edu.co
josesan@ohm.utp.edu.co

PALABRAS CLAVES: calibración, diseño eléctrico, inductancia, medidor de
parámetros, pruebas experimentales.
ABSTRACT
This article shows a methodology for design and constructs an iron core
inductor. Design criteria are also presented in order to obtain the desired
inductance values. The inductance value that is obtained fromthe proposed
methodology is compared with the values that are measured by a FLUKE
PM6303A.
KEYWORDS:
Iron core inductor, inductance value, calibration, experimental teste.

1. INTRODUCCIÓN

c) El número de espiras por capa
d) El aislamiento eléctrico

Las bobinas constituyen un elemento común en cualquier
circuito de un sistema de energía eléctrica (inductancias
de líneas,transformadores, cargas etc.). Se presenta una
metodología para el diseño eléctrico y construcción de
una inductancia con núcleo de hierro y luego se
comparan los resultados, utilizando circuitos eléctricos y
un medidor de parámetros RLC FLUKE.
Se diseña una inductancia con núcleo de hierro con los
siguientes parámetros:
a) Valor de la inductancia de 280 mH
b) Corriente máxima de 1 A
c) Voltaje dealimentación 120 V
En la figura 1, se muestra una inductancia con núcleo de
hierro, con borneras de conexión y con base para fusible
de protección en la parte inferior.
2. DISEÑO ELÉCTRICO
Para el diseño eléctrico se debe tener en cuenta:
a) El ancho y la altura de la ventana del núcleo de
hierro (70mm x 7mm). Ver figura 2.
b) El calibre del alambre para bobinar
Fecha de Recepción: 26 deenero de 2009
Fecha de Aceptación: 25 de abril de 2009

Figura 1. Inductancia con núcleo de hierro

Estas variables son las que se necesitan modificar, hasta
obtener el valor de la inductancia deseado de 280 mH,
120 V y una corriente máxima de 1A, para el diseño
eléctrico se tienen los siguientes pasos [1,2]:
1) Determinación de la sección del núcleo
La sección del núcleo determina laconectada a la carga, por lo tanto.

potencia útil

Scientia et Technica Año XV, No 41, Mayo de 2009. Universidad Tecnológica de Pereira.

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El valor de la densidad de corriente se obtiene, haciendo
el cociente entre la capacidad máxima de corriente del
alambre y la sección del mismo.
D=
Figura 2. Núcleo de hierro

S = k× P

(1)

donde:
k: coeficiente de la calidad de chapas,varía entre
(0,7-1), para el caso k = 0,8
S: Sección del núcleo [cm2]
P: Potencia [W]

(3)

s

Donde:
D: Densidad de corriente eléctrica entre 2,5- 3 [A/mm2]
para pequeños transformadores.
I: Intensidad de corriente eléctrica que circula por un
conductor en amperios [A]
s: sección transversal del conductor en [mm2]
Reemplazando y despejando para s:
s=

Reemplazando los valores ydespejando P.
P = 92,16

I

W

I
D

=

0,768 [ A]

A
2,5 

 mm 2 

= 0,3072 mm

2

En la tabla 1 y buscando la sección en mm2, se tiene que
el calibre del conductor es un número AWG 22.

2) Determinación del número de espiras
El flujo magnético en el núcleo varía senoidalmente, la
relación del flujo y la tensión inducida se expresa
mediante la ecuación de la ley...