8:03 p.m.
Francis Beltre
jueves, 25 de mayo de 2023
lunes, 22 de mayo de 2023
viernes, 17 de junio de 2022
sábado, 5 de marzo de 2022
lunes, 10 de mayo de 2021
FAMILIA LOGICAS DIGITAL
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miércoles, 17 de marzo de 2021
Cálculos de transformadores Monofásico
CALCULO DE TRANSFORMADORES
El transformador 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 está formado por una gran cantidad de chapas o láminas de una aleación de Hierro y Silicio. Ésta aleación reduce las pérdidas por histéresis magnética (capacidad de mantener una señal magnética después de ser retirado un campo magnético) y aumenta la resistividad del Hierro.
Rendimiento efectivo del transformador
Se deberá considerar un rendimiento efectivo del transformador luego de eliminar el porcentaje real de las perdidas, formado por histéresis (laminación del núcleo) y las perdidas del cobre comunes en todas las maquinas eléctricas.
Como el calculo que vamos a realizar no incluye la fabricación del núcleo, ni conocemos la características del mismo, dados que se dispondrá de núcleos usados adquiridos en plaza, consideraremos como rendimiento efectivo un 80%, dadas las características del caso, a pesar de que en algunos cálculos se considere hasta un 98% de rendimiento, pero a los fines de mayor margen de seguridad consideraremos el 80% antedicho.
Determinación de las medidas del núcleo
Para
poder determinar las medidas del núcleo debemos conocer la potencia que nos
debe dar el transformador; en nuestro ejemplo la potencia será de 500W
Por
lo tanto tendremos que la sección del núcleo (SN) vendrá dada por :
SN =Ö Potencia
Sn = Ö
500 = 22.5 =28.1cm2
Rendimiento 0.8 0.8
Por
redondeo adoptamos como una sección del núcleo 28cm2. Por lo que
necesitaremos un núcleo cuya columna central tenga una sección de 28cm2
aproximadamente.
A x B =28cm2 = 4 x 7 =28cm2
Existe una variante, o sea poder determinar la potencia disponible que nos puede dar cualquier núcleo de transformador.
Para
ello se procede como sigue: Se determinarán las medidas la columna central para
obtener la sección del mismo
Sección
del núcleo= A x B
Rendimiento
efectivo = 80% = 0.8
Sección efectiva : S = sección x Rendimiento
Sección
efectiva: S=(A x B) x Rendimiento
Sección
= 4 x 7 =28cm2
Sección efectiva = 28 x 0.8= 22.4cm2
De este valor deduciremos la potencia efectiva que nos dará el núcleo del transformador; o sea:
Potencia = (22.4)2 = 22.4 x 22.4 = 502W
por lo visto tenemos una potencia disponible de 502W favorable para nuestro cálculos.
Calculo del No. de espira primarias y secundaria.
método:
sabemos que el núcleo estas compuesto de laminaciones de hierro al silíceo, aisladas entre sí y que dadas las características se le fija un valor constante que en nuestro caso adoptaremos 37.54 para una frecuencia de 60 hertz.
Por lo expuesto el numero de vueltas (Nv) vendrá dado por:
Nv = Constante
Sección del núcleo
Para el caso de que la frecuencia sea de 50 hertz esta constante será de 45.
Nv
= 37.54 = 1.68
22.4
No. de vuelta primaria = 120 x 1.68 = 202 espira
No. de vuelta secundaria = 24 x 1.68 = 40 espira
Determinación del consumo
a) Consumo del primario
Ip = Potencia = 500 W = 4.17A
Vp 120V
b) Consumo del secundario
Is = Potencia = 500 W = 20.8A
Vs 24V
Sección de los conductores
Para determinar la sección del conductor que ha de utilizarse para los bobinados primarios y secundarios, se fija la sección transversal por amperios requerida para estos tipos de transformadores. Este valor dependerá de las características de las características del núcleo. En nuestro caso consideraremos como valor normal de densidad de corriente: 4 amperios/mm2 por lo que dividiendo la intensidad por la densidad en amperios del primario y secundario, obtendremos la sección del conductor requeridos.
Primario: sección del conductor = Intensidad = 4.17 Amperios =1.04@
1mm2
Densidad 4 amperios/mm2
Para determinar el diámetro del conductor, conocida su sección, consultamos la tabla adjunta donde vemos que para una sección de 1mm2 corresponde un diámetro medio entre 1.1 y 1.15mm de diámetro; adoptamos 1.08mm de diámetro.
Una
manera mas sencilla de obtener el calibre del conductor es buscando en la tabla
de conductores desnudo en el cual se obtiene el calibre del conductor
directamente.
Densidad 4 amperios/mm2
