CÁLCULOS

Obtención de la potencia del transformador

Para la creación del transformador monofásico, se propuso una relación de voltajes de 127/220 v, y en vez de partir con una potencia propuesta, partimos con el valor del número de láminas que utilizaremos, que fueron 100 láminas de 0.2 milímetros de grosor.

Tomando en cuenta las medidas a las que corta el troquel, y los voltajes y número de láminas propuestos para realizar el transformador, encontraremos la potencia de este, el calibre de los conductores en el bobinado primario y secundario, y el número de vueltas que estos tendrán.

Primero obtendremos la longitud del grosor correspondiente exclusivamente a las láminas de hierro, multiplicando el número de láminas por el grosor unitario (b).

l Fe=( No .laminas ) (b )=(100 laminas ) (0.2mm )=20mm

Ahora se obtendrá el grosor del núcleo, ya que las láminas por mas prensadas que estén, su grosor siempre será más grande debido al factor de apilamiento (Kfe).

l= l FeKfe

=20mm0.88

Para obtener el área de hierro que debemos tener en la columna central de la pieza E, multiplicamos la longitud de la pierna central de la pieza E (bc) por el grosor de nuestro núcleo.

AFe= (bc ) ( l Fe )=( 44.21mm ) (20mm )=884.2mm2

Teniendo el área de la columna central del núcleo, se procede a obtener el flujo, suponiendo un campo magnético para un servicio intermitente de 1T.

ϕ=(A¿¿ Fe) (Β )=(0.8842×10−3m2 ) (1T )=0.8842×10−3 wb ¿

Despejando la potencia de dimensionamiento de la ecuación del flujo, donde k=3 para transformadores monofásicos y f=60 Hz.

Sd=(ϕ×103 )2(4.44×f )

k=177.72VA

Obtención de los bobinados

De acuerdo a la potencia nominal se escogen los valores del rendimiento y caída de tensión, para el primero tomamos el 83%, y la caída de tensión de 6%.

Ahora se obtiene la corriente que pasara por el bobinado primario:

I 1=Sd

(V 1)(η)= 177.2VA

(127 v )(0.83)=1.6859 A

Siguiendo los pasos, obtenemos corriente en el secundario:

I 2=Sd

V 2

=177.2VA220V

=0.8078 A

Procedemos a encontrar el área de los conductores en primario y secundario:

ACu 1=I 1

J=1.6859 A

3.5A

mm2

=0.4816 mm2

ACu 2=I 2

J=0.8078 A

3.5A

mm2

=0.2308mm2

Con el área de los conductores pasamos a encontrar su calibre comercial escogiendo el calibre inmediato superior.

Calibre1=20 AWG

Calibre2=23 AWG

Determinamos la tensión por espira e

e=4.44×f ×B× A Fe=( 4.44 ) (60 ) (1.6 ) (0.8842×10−3 )=0.3768V

Por ultimo determinamos el número de vueltas que tendrán el primario y secundario:

N1=V 1

e= ¿27V

0.3768V

Vuelta

=337 vueltas

N2=(1+∆V %)×V 2

e=(1+0.06)× 220V

0.3768V

Vuelta

=619vueltas