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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS DE SAN SEBASTIÁN
TECNUN
UNIVERSIDAD DE NAVARRA

Trabajo de Sistemas Eléctricos

DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN
TRANSFORMADOR MONOFÁSICO

CURSO 2009 - 2010

ÍNDICE
1 Diseño de un Transformador Monofásico .................................................................................... 3
2 Datos dePartida........................................................................................................................... 4
3 Objetivos ...................................................................................................................................... 5
4 Parámetros de los Bobinados de Primario y Secundario............................................................. 5
5 Procedimiento de Diseño de un TransformadorMonofásico ....................................................... 7
6 Datos y Tablas ............................................................................................................................. 9
6.1 Relaciones entre Unidades ................................................................................................... 9
6.2 Propiedades de Materiales Aislantes.................................................................................... 9
6.3 Propiedades de Materiales Conductores ............................................................................ 10
6.4 Propiedades de Materiales y Chapas Magnéticas .............................................................. 10
6.5 Valores de referencia de Transformadores Monofásicosde Baja Tensión (< 1kV)............. 11

Trabajo de Sistemas Eléctricos

Curso 2009 - 2010

1 Diseño de un Transformador Monofásico
El trabajo de este curso en la asignatura de Sistemas Eléctricos consiste en el diseño y
fabricación de un Transformador Monofásico de forma artesanal.
El sistema magnético estará formado por dos bobinas (una de primario y otra de
secundario) arrolladas sobre un carrete que cada grupoelegirá entre los que se encuentren a
disposición de los grupos en el laboratorio de Electrotecnia y un núcleo ferromagnético formado
por chapas magnéticas que permitirá que el flujo común a ambas bobinas enlace magnéticamente
los circuitos de primario y secundario.
El circuito magnético del transformador monofásico dispone de dos caminos en paralelo
por los que volverá el flujo que circula por lacolumna central. En la Figura 1.1 se esquematiza esa
circulación de flujos.
En la figura 1 puede verse las distintas partes de un transformador monofásico.

Núcleo

Bobinado AT
Carrete
Aislamiento
Bobinado BT

Figura 1.1. Esquema de Transformador Monofásico (Alzado-corte)

Figura 1.2. Esquema de Transformador Monofásico (Planta)

El circuito magnético de un transformador monofásicoestá caracterizado por dos áreas o
superficies características: el Área de Núcleo, Ac, que es la superficie de la columna central del
transformador, y el Área de Ventana, Av, que es la superficie del hueco o ventana que queda entre
la columna central y las laterales; en realidad es la superficie que estará ocupado por los
bobinados de primario y secundario, así como por los aislamientos.Página 3 / 11

Trabajo de Sistemas Eléctricos

Curso 2009 - 2010

Las chapas magnéticas que se utilizarán tienen forma de E y de I. En la figura 2 puede
verse el tipo de chapas que se utilizarán para construir el núcleo del transformador.
E/2

E/2

E

E/2

E/2

3E/2

E/2
3E
E/2

Figura 2. Chapas Magnéticas para fabricar el núcleo ferromagnético

Conociendo las dimensionesanteriores, se podrá escribir que las áreas definidas serán:

Ac = E D

Av =

3 E2
4

(1)

siendo D la profundidad del núcleo. Habitualmente, siempre que sea posible, se suele tomar un
valor de D parecido a E; así Ac será una superficie prácticamente cuadrada. Se puede tomar un
valor de D distinto a E, pero es mejor que la superficie se acerque al cuadrado.
Al producto de estas...