Transformadores

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.

CALCULO SIMPLIFICADO DE TRANSFORMADORES DE PEQUEÑA POTENCIA:

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.

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 la sección del núcleo: La sección del núcleodel 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 “A x B” ,ver figura:

S=AxBDonde: 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 elnúmero 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: esla 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 intensidad del campo magnético en A/m (Amper/metro).

Nota delAutor: 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 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 la corriente 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 secundario tenemos: I2 = P / V2

Donde: I2 : es la corriente eléctrica del bobinado...