Diseño de Un Transformador de 200va

8/19/2019 Diseño de Un Transformador de 200va

http://slidepdf.com/reader/full/diseno-de-un-transformador-de-200va 1/6

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y

ELECTRONICA

TRABAJO MONOGRAFICO DE MÁQUINAS

DISEÑO DE UN TRANSFORMADOR 220/2x24 de 200VA

PROFESOR: ING. UIS ROJAS MIRANDA

ESTUDIANTE: FORES ABINO! CAROS E

CODIGO: "##$00%4J

FEC&A DE PRESENTACI'N: "$(NOV(20"4

20"4(2



DISEÑO DE UN TRANSFORMADOR DE 200VA, DE 220VOLTIOS Y DOS SALIDAS DE 24V

TRANSFORMADOR

El transfomador componente eléctrico que tiene la capacidad de cambiar el nivel del voltaje y de la

corriente, mediante dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo o centro común. El núcleo estáformado por una gran cantidad de chapas o láminas de una aleación de Hierro y Silicio. Éstaaleación reduce las pérdidas por histéresis magnética capacidad de mantener una se!al magnéticadespués de ser retirado un campo magnético" y aumenta la resistividad del #ierro.

Funcionamiento de un transformador

El cambio de voltaje o corriente que hace un ransformador se sucede gracias a que el devanadosecundario es inducido por un campo magnético producido por el devanado primario en conjunto conel núcleo. El cambio de voltaje o corriente, que entrega el transformador es inverso, es decir quecuando el transformador aumenta el voltaje, la corriente baja$ y cuando el voltaje baja, la corriente

sube. Esto nos lleva a una ley% la energ&a que entrega un transformador, no puede ser superior a laenerg&a que entra en él. 'unque el devanado primario y el secundario están aislados por cartón, papel parafinado, prespán oplástico, el campo magnético se transmite del devanado primario al secundario.E(iste una relación entre las vueltas del devanado primario y el devanado secundario. Esta relación,determina el voltaje de salida del transformador y son iguales, la relación entre las vueltas de losdevanados y los voltajes de entrada y salida.)uando el devanado primario es igual al devanado secundario *%*", el voltaje y la corriente de

entrada, son iguales al voltaje y corriente de salida. En este caso este transformador sólo sirve parahacer un aislamiento galvánico, es decir que podemos tocar la corriente de salida sin serelectrocutados.'l cambiar las vueltas de alambre del devanado secundario, cambia el voltaje de salida deltransformador. Ejemplo% si por cada vuelta del devanado primario, damos tres vueltas en elsecundario$ tendr&amos, en el caso de aplicar una tensión de 10voltios en la entrada, en la salidaser&an 30 voltios. + )uando enrollamos una vuelta de alambre en el secundario por cada tres vueltasdel primario$ en el caso de aplicar una tensión a la entrada de 30 voltios, tendr&amos a lasalida 10 voltios.

eamos un ejemplo%

-ara nuestro caso dise!aremos un transformador de /0(1, con una potencia de //2attsentonces la tensión 345 del transformador se calculará de la siguiente manera%

Voltaje RMS !"

6o quel es igual a% Voltaje RMS #! $oltios

' estos 1 voltios es aconsejable sumarle unos voltios, dando como resultado %0 $oltios A&

6a potencia del transformador define la dimensión del núcleo. 6a potencia no es otra cosa que elproducto de la multiplicación entre el voltaje y el amperaje del transformador. 's&%



'T V RMS ( ) RMS

-or ejemplo en el caso anterior calculamos un voltaje de %0 voltios RMS" y una corrientede ! 'mperios, entonces la potencia será%

'T %0V * !Am+ #00 $atios

Ta,la A-

6a ra7ón de aumentar dos voltiosen el devanado secundario, esproveer un margen de pérdidaproducido por el consumo de los

Calibr

e

Mils

circlares

Di!"e#r$

"" A"%era&e7 20,818 3.67 44.2

8 16,509 3.26 33.3

9 13,090 2.91 26.5

10 10,383 2.59 21.2

11 8,234 2.30 16.6

12 6,530 2.05 13.5

13 5,178 1.83 10.5

14 4,107 1.63 8.3

15 3,257 1.45 6.6

16 2,583 1.29 5.2

17 2,048 1.15 4.1

18 1.624 1.02 3.2

19 1.288 0.91 2.6

20 1,022 0.81 2.0

21 810.1 0.72 1.6

22 642.4 0.65 1.2

23 0.509 0.57 1.0

24 0.404 0.51 0.8

25 0.320 0.45 0.6

26 0.254 0.40 0.5

27 0.202 0.36 0.4

28 0.160 0.32 0.3

29 0.126 0.28 0.26

30 0.100 0.25 0.20



diodos rectificadores y en la resistencia natural del transformador.-ara que su transformador responda adecuadamente y entregue la corriente deseada, debeconstruirse con alambre de cobre del calibre apropiado.

)omo hallar el calibre del alambre del devanado

-rimario

-ara hallar el calibre del alambre del devanado primario, primero hayamos el amperaje. Esto seconsigue de dividir los vatios del transformador, entre el voltaje del toma corriente o de la redpública de su pa&s. En este caso tenemos un suministro de / voltios en la red pública.

Am+erios #00/ ##0

6o quel es igual a%

Am+erios #00- / ##0V 0.00 Am+

5i observamos en nuestra tabla A-, el calibre mas cercano es el 8.

Secundario

Am+erios 100/ #%

6o quel es igual a%

Am+erios ! Am+

5i observamos en nuestra tabla A-, el calibre mas cercano es el *9.

)omo hallar el área del núcleo del transformador

'hora la sección del núcleo se relaciona con la potencia total de la siguiente forma%

Seccin del n2cleo 'T

6a sección del núcleo es igual a la ra&7 cuadrada de la potencia total.



)omo vimos anteriormente obtuvimos // vatios de potencia, para el transformador. Entonces lasección del núcleo debe ser%

Seccin del n2cleo #00 1!.1! cm#

Esto quiere decir que nos servirá un núcleo de 8.8 cms de ancho, por 8.8 cms de largo, lo queequivale a una área del núcleo de */.:; cent&metros cuadrados, aunque no necesariamente tieneque ser cuadrado. 6as láminas o chapas que mas se apro(iman, tienen 3." cms de largo en sucentro, tendr&amos que colocar la cantidad de chapas que nos den unos 8.< cms de ancho paralograr esa área. 6a =ormaleta comercial para este caso es de 3." cm por ! cm que tiene unapotencia disponible de #312atts. Esta potencia de averiguó de elevar al cuadrado el área del núcleo.

3." ( ! 1%.# cms#

1%.# ( 1%.# #31-att

Es mejor siempre usar un tama!o de núcleo más grande del que necesitamos para estar sobrados en

potencia y no tener problemas al meter el alambre.

Medida +ara definir el anc4o del n2cleo sumando c4a+as o l5minas de 4ierro

Medida +ara definir el lar6o del n2cleo

En las figuras, se aprecia el núcleo del transformador visto por encima, la sección del núcleo será elproducto del largo en cent&metros por el ancho en cent&metros. Este debe corresponder al valorcalculado cuando menos, como dijimos anteriormente, si es mayor tanto mejor, pues otorga ciertomargen de potencia.

)alculo del número de espiras del alambre de cobre



E(iste una constante que es el número 1, no vamos a entrar en detalles acerca del origen de estenumero, puesto que la idea no es ahondar en matemáticas, si no lograr que personas con pococonocimiento logren hacer transformadores.

-ara calcular el número de espiras o vueltas de alambre de cobre, en nuestro ejemplo, se divide 1entre los *.: cms, que son el área del núcleo de 8. ( 1.

N2mero de es+iras !# / 1%.# cm#

!# dividido 1%.# > #.78 espiras o vueltas de alambre +or $oltio.

Esto quiere decir, que para el de$anado +rimario, son ##0 voltios del toma corriente, multiplicadopor #.78, es igual a%81#.7# espiras o vueltas de alambre de cobre. 5i en su pais el -ara hallar elnúmero de espiras del de$anado secundario, se toman los ? voltios del transformador y semultiplican por #.78obteniendo <; espiras o vueltas de alambre.

'hora que ya sabemos los calibres de alambre a usar y el número de vueltas, podemos hacernuestro transformador.

Documents

Diseño de Un Transformador de 200va