Diseño de Transformador de Baja Potencia

Diseño de Transformador de Baja Potencia Para el diseño de nuestro transformador se tuvo las siguientes características de voltaje, corriente y potencia

Datos Voltaje de entrada = 220 VAC  Voltaje de salida = {26 –  0 – 26} VAC y 26 VAC  Corriente Mínima= 3A El método empleado parte de la sección central del núcleo, siguiendo los siguientes pasos

1.- Calculo del área de la sección del núcleo 2.-Calculo de la potencia Aparente 3.-Calculo de las espiras del bobinado primario 4.-Calculo de las espiras del bobinado secundario 5.-Calculo de las corrientes máximas y sección del alambre para cada devanado 6.-Calculo de la longitud del alambre para cada devanado d evanado 7.-Calculo del peso del alambre para cada devanado  A continuación se desarrollan cada uno de estos pasos:

1.- Calculo del área de la sección del núcleo

     

2.-Calculo de la potencia aparente

     El número 0.903 es una constante de diseño de este tipo de método

3.- Calculo del número de espiras del Devanado Primario

Para este tipo de cálculo se aplica la siguiente formula

   K: Factor de forma F: Frecuencia A: Area Ebpri: Voltaje de Entrada

K = 4.44 F= 60Hz

       Redondeando

   

4.-Calculo de las espiras del bobinado secundario

Para este tipo de cálculo se emplea la siguiente formula

      Ebsec: Voltaje de salida devanado secundario El porcentaje de espiras será asignado de acuerdo a la potencia del transformador mediante la siguiente tabla

POTENCIA (VA) 1 - 5 5 - 10

% 8.0  7.8 

10 15 20 25 30

-

15 20 25 30 40

7.5 7.0  6.8  6.6 6.4

40 50 60 70 80

-

50 60 70 80 100

6.2 6.0  5.8  5.6 5.4

100 150 200 300 500

-

150 200 300 500 700

5.2 5.1 5.0  4.9 4.8 

700 - 1000

              Para el devanado simétrico se tendrá que dar 140 espiras, mientras que para el otro devanado Se tendrá que dar 70 espiras

4.7 

5.-Calculo de las corrientes máximas y sección del alambre para cada devanado

   

   

   

   

  



   

     

    

   





La densidad de corriente se obtiene de la siguiente tabla, a partir de la potencia

POTENCIA APARENTE (VA) 0.8 - 1 1 - 3 3 - 5 5 - 8 8 - 10 10 15 20 30 40

-

15 20 30 40 50

DENSIDAD DE CORRIENTE  (A/mm²) 1.6 1.8  2.0  2.5 3.0  3.5 4.0  4.5 5.0  5.5

50 - 60 60 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 400

6.0  6.2 6.4 6.6 6.8 

400 - 600 600 - 800 800 - 1000

7.0  7.2 7.4

El número de alambre escogido para el devanado primario es el #24, mientras que para el devanado secundario es el #19 

Con relación a la inducción de gauss el valor está determinado por la permeabilidad del hierro, para placas comunes y corrientes usar B=10000 gauss

A continuación mostramos la tabla de diámetros, secciones, pesos y resistencia eléctrica de los hilos de cobre para bobinados

DIAMETROS, SECCIONES, PESOS Y RESISTENCIAS ELECTRICAS DE LOS HILOS DE COBRE  PARA BOBINADOS GALGA AMERICANA A.W.G Numero Galga AWG 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 00 000 0000

Diámetro Mlls

Diámetro mm

Sección Mlls²

Sección mm²

Peso gr por m

3.145 3.531 3.965 4.453 5.000 5.615 6.305 7.080 7.950 8.928 10.03 11.26 12.64 14.20 15.94 17.90 20.10 22.57 25.35 28.46 31.96 35.89 40.30 45.26 50.82 57.07 64.08 71.96 80.81 90.74 101.9 114.4 128.5 144.3 162.0 181.9 204.3 229.4 257.6 289.3 324.9 364.8 409.6 460.0

0.080 0.090 0.101 0.113 0.127 0.143 0.160 0.180 0.202 0.227 0.255 0.286 0.321 0.361 0.405 0.455 0.511 0.573 0.644 0.723 0.812 0.912 1.024 1.150 1.291 1.450 1.628 1.828 2.053 2.305 2.588 2.905 3.264 3.665 4.115 4.621 5.189 5.827 6.544 7.348 8.252 9.266 10.40 11.68

7.766 9.793 12.35 15.57 19.63 24.76 31.22 39.37 49.64 62.60 78.94 99.54 125.5 158.3 199.6 251.7 317.3 400.1 504.6 636.3 802.3 1.102 1.276 1.609 2.028 2.558 2.325 4.067 5.129 6.467 8.155 10.280 12.979 16.350 20.620 26.000 32.780 41.340 52.130 65.730 82.890 104.500 131.800 166.200

0.005 0.006 0.008 0.010 0.013 0.016 0.020 0.025 0.032 0.040 0.051 0.064 0.081 0.102 0.129 0.162 0.205 0.258 0.326 0.411 0.518 0.653 0.823 1.038 1.309 1.650 2.081 2.624 3.309 4.172 5.262 6.634 8.366 10.55 13.30 16.77 21.15 26.67 33.63 52.41 53.58 67.43 85.03 107.2

0.045 0.056 0.071 0.089 0.112 0.142 0.180 0.226 0.285 0.359 0.453 0.571 0.720 0.908 1.145 1.443 1.820 2.295 2.894 3.649 4.602 5.802 7.317 9.226 11.63 14.67 18.50 23.33 29.42 37.09 46.77 58.98 74.37 93.78 118.3 149.1 188.0 237.1 299.0 377.0 475.4 599.5 755.9 953.2

Resistencia Ohm por Km 3.441,7 2.729,1 2.164,1 1.716,2 1.360,95 1.079,44 856.01 678.83 538.41 426.85 339.59 268.51 212.93 168.87 133.89 106.20 84.22 66.80 52.95 41.997 33.302 26.415 20.949 16.615 13.177 10.447 8.285 6.572 5.210 4.134 3.277 2.599 2.061 1.635 1.296 1.028 0.815 0.646 0.513 0.407 0.322 0.256 0.203 0.161

6.-Calculo de la longitud del alambre para cada devanado a) Perímetro Medio

 donde el valor de c indica la ventana del transformador   

  b) Longitud del devanado primario

       Redondeado



c) Longitud del devanado secundario

Redondeado

       

7.-Calculo del peso del alambre para cada devanado

Redondeando

Redondeado

                                    