Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS CÁLCULO DE PEQUEÑOS TRANSFORMADORES (1) 1. Espiras por voltios. (N/V) N 1 V1 = 32 P N 2 V2 = 33,6 P N1/V1 = Espiras por voltios (en el primario) 32 = Constante que depende del tipo de chapa, tipo de transformador... P = Potencia del transformador N2/V2 = Espiras por voltios (en el secundario) 33,6 (5% mayor que el primario debido a las pédidas) = Constante que depende del tipo de chapa, tipo de transformador P = Potencia del transformador 2. Sección del núcleo. (Sn) cm2 Sn=Sección del núcleo en cm2 V2 = Tensión del secundario N2 = Número de espiras del secundario V ⋅ 10 2 Sn = 2 2,22 ⋅ N 2 3. Intensidades. (I1, I2) I1 = P V1 I2 = P V2 I1 = Intensidad del primario V1 = Tensión del primario I2 = Intensidad del secundario V2 = Tensión del secundario P = Potencia del transformador 4. Sección de los conductores. (S1, S2) S1 / 2 = S1/2= Sección del hilo (primario/secundario) I1/2 = Intensidad del primario/ secundario δ = Densidad de corriente en A/mm2 (generalmente 4 A/mm2) I 1/ 2 δ Potencia( VA) δ A/mm2 10 a 50 51 a100 101 a 200 201 a 500 501 a 1000 1001 a 1500 4 3,5 3 2,5 2 1,5 5. Diámetro del hilo (D) D= 4S = 1,128 S π Calculo_transformadores.doc D= diámetro del hilo en mm S=Sección del hilo en mm2 Pág 1/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS CÁLCULO DE PEQUEÑOS TRANSFORMADORES (2) Datos necesarios: • Tensión en el primario. (V1) • Tensión en el secundario. (V2) • Potencia que va a suministrar (secundario). (P en VA) Sección del núcleo: • Sección neta: sección en cm2 de circuito mágnético. S n = k ⋅ P (VA) • Sección real S Sr = n Fa Donde: Sn = Sección del del núcleo en cm² Sr = Sección real del núcleo. Fa = Factor de apilamento de la chapa. Tabla 1 Valores del coeficiente del hierro (k) para chapa magnética de buena calidad (chapa de grano orientado) Potencia del transformador (P) Coeficiente (k) de 25 a 100 VA entre 0,7 y 0,85 de 100 a 500 VA entre 0,85 y 1 de 500 a 1.000 VA entre 1 y 1,1 de 1.000 a 3.000 VA entre 1,1 y 1,2 k = Coeficiente que depende de la calidad de la chapa. P = Potencia del transformador en voltamperios (VA) Elección de la chapa magnética: (ancho de la columna B) La elección de la chapa se hace en función de la sección neta (Sn) resultante y con ayuda de la tabla correspondiente. Elección del carrete: (dimensiones de la ventana del carrete B•A) Se hará el función de la chapa elegida y de la sección real (Sr) del núcleo. S A= r B Chapa para pequeños transformadores Monofásicos Calculo_transformadores.doc Trifásicos Pág 2/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS DIMENSIONES PARA CHAPAS NORMALIZADAS DIN E41-302 Tabla 2 Formas E I Chapa del núcleo 42 48 54 60 66 78 84 92 106 130 150 170 195 5,0 5,5 6,5 7,0 7,4 8,5 10,5 12,0 14,0 18,0 10,6 13,0 15,0 17,0 19,5 Altura chapa impar H 3,5 4,0 4,5 Longitud de chapa L 4,2 4,8 5,4 6,0 6,6 7,8 8,4 9,2 Ancho culata E 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,3 1,4 1,25 1,45 1,75 2,0 Altura chapa par M 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 5,2 5,6 6,15 7,05 8,75 10,0 11,75 15,25 Altura ventana C 2,1 2,4 2,7 3,0 3,3 3,9 4,2 4,9 5,6 7,0 Ancho núcleo D 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,6 2,8 2,5 2,9 Altura ventana A 0,7 0,8 1,0 1,1 1,3 1,4 2,1 2,4 OF Medidas de sujección 0,9 9,5 12,5 4,0 4,5 5,5 3,5 4,0 4,25 0,78 1,08 0,35 0,35 0,35 0,35 0,45 0,45 0,45 0,45 0,55 G 2,8 3,2 3,2 4,0 4,4 5,6 5,6 6,15 7,05 8,75 10 I 3,5 4,0 4,0 5,0 5,5 7,0 7,0 8,0 1,5 13,5 15,0 9,4 2,75 8,0 3,5 3,0 2,25 0,66 0,66 11,75 15,25 17,0 Tabla 3 Carrete y núcleo de chapas Número de chapas necesario: (Nchapas) Se obtiene a partir de la medida (A) del carrete y del espesor (e) de la chapa. Calculo_transformadores.doc L H 125 D A C G I 125 25 25 75 100 100 150 150 30 30 90 120 120 200 200 40 40 120 160 160 250 250 50 50 150 200 200 300 300 60 60 180 240 240 350 350 70 70 210 280 280 400 400 80 80 240 320 320 450 450 100 100 300 400 400 Pág 3/24 Departamento de Electricidad N chapas = TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS A e Número de espiras de cada arrollamiento: (N1, N2) N1 = N1, N2 = V1, V2 = f= Sn = β= V1 ⋅ 108 4,44 ⋅ f ⋅ S n ⋅ β N2 = (Primario) V2 ⋅ 108 4,44 ⋅ f ⋅ S n ⋅ β (Secundario) Número de espiras. Tensión el voltios. Frecuencia en hercios. Sección del núcleo en cm2. Inducción en gauss. Intensidades. (I1, I2) I1 = P V1 I2 = P V2 I1 = Intensidad del primario V1 = Tensión del primario I2 = Intensidad del secundario V2 = Tensión del secundario P = Potencia del transformador Sección de los conductores. (S1, S2) S1 / 2 = S1/2= Sección del hilo (primario/secundario) I1/2 = Intensidad del primario/ secundario δ = Densidad de corriente en A/mm2 (generalmente 4 A/mm2) Tabla 4 I 1/ 2 δ Potencia( VA) 10 a 50 51 a100 101 a 200 201 a 500 501 a 1000 1001 a 1500 4 3,5 3 2,5 2 1,5 δ A/mm2 Diámetro del hilo (D) D= 4S = 1,128 S π D= diámetro del hilo en mm S=Sección del hilo en mm2 Ejemplo 1: Se desea construir un transformador monofásico que suministre 1000 VA a 10 V cuando se aplique al primario una tensión de 500 V, la chapa magnética utilizada trabaja a una inducción de 13000 gauss con un espesor de 0,5 mm, el factor de apilamiento es de 0,86 y la frecuencia de trabajo 50 Hz. 1 Sección del núcleo: k = 1,1 (tabla 1) Calculo_transformadores.doc Pág 4/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS S n = k ⋅ P (VA) = 34,79 cm2 2 Sección real: S S r = n = cm2 Fa 3 Elección de la chapa magnética: (ancho de la columna ) La elección de la chapa se hace en función de la sección neta (Sn) resultante y con ayuda de la tabla 2 elegimos la chapa nº xx que tiene 65 mm de columna central 4 Elección del carrete: (dimensiones de la ventana del carrete B•A) Se hará el función de la chapa elegida y de la sección real (Sr) del núcleo. S A = r = mm B se busca en la tabla de carretes uno que se adapte a las medidas (65x62,23), el más parecido es el de 65x65 mm. 5 Número de chapas necesario: (Nchapas) Se obtiene a partir de la medida (A) del carrete y del espesor (e) de la chapa. N chapas = 6 A = chapas e Intensidades (I1,I2,...) Intensidad del primario (I500) I1 = P = A V1 Intensidad del secundario (I10) I2 = 7 P = A V2 Secciones y diámetros de los hilos Sección del primario ( = 2,5 A/mm2) S1 = I1 = mm2 δ Diámetro del primario D1 = 4 S1 = 1.128 S1 = 1,01 mm π Sección del secundario Calculo_transformadores.doc Pág 5/24 Departamento de Electricidad S2 = TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS I2 = mm2 δ Diámetro del secundario D2 = 4S 2 = 1.128 S 2 = 7,13 mm π Calculo_transformadores.doc Pág 6/24 Departamento de Electricidad 8 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Número de espiras de cada arrollamiento: (N1, N2) N1 = V1 ⋅ 108 = espiras 4,44 ⋅ f ⋅ S n ⋅ β V2 ⋅ 10 8 N2 = = espiras 4,44 ⋅ f ⋅ S n ⋅ β Calculo_transformadores.doc Pág 7/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Ejemplo: Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 1000 VA de potencia a 220 V de tensión de primario y tres secundarios de 24, 48 y 127 V (δ =4A/mm2 ). Espiras del primario (N1) N 1 = V1 32 32 32 = 220 = 220 = 222.7 ≈ 223 espiras 31.6 P 1000 Espiras del secundario (N2) Devanado de 24V N 24 = V24 33.6 33.6 33.6 = 24 = 24 = 25.5 ≈ 26 espiras 31.6 P 1000 Devanado de 48V N 48 = V48 33.6 33.6 33.6 = 48 = 48 = 51.03 ≈ 51 espiras 31.6 P 1000 Devanado de 127V N 127 = V127 33.6 33.6 33.6 = 127 = 127 = 135.03 ≈ 135 espiras 31.6 P 1000 Sección del núcleo (Sn) Sn = U 2 .10 2 127.100 = = 42,375 cm2 6,5 x 6,5 cm 2.22. N 2 2,22.135 Intensidades (I1,I2,...) Intensidad del primario (I220) I 220 = 1000 = 4.5454 A 220 Intensidades de los secundarios Intensidad del secundario de 24V I 24 = 1000 = 41.666 A 24 Intensidad del secundario de 48V Calculo_transformadores.doc Pág 8/24 Departamento de Electricidad I 48 = TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 1000 = 20.8333 A 48 Intensidad del secundario de 127V I 127 = 1000 = 7.874 A 127 Secciones y diámetros de los hilos Sección del primario S 220 = I 220 4.5454 = = 1.136 mm2 δ 4 Diámetro del primario D220 = 4 S 220 = 1.128 S 220 = 1.128 1.136 = 1.2022 → 1.20 mm π Sección de los secundarios y diámetros S 24 = I 24 41.666 = = 10.4166 mm2 δ 4 S 48 = I 48 20.8333 = = 5.2083 mm2 D48 = 1.128 S 48 = 1.128 5.2083 = 2.57 → 2.60 mm δ 4 S127 = I 127 7.874 = = 1.9685 mm2 δ 4 Calculo_transformadores.doc D24 = 1.128 S 24 = 1.128 10.4166 = 3.64 → 3.65 mm D127 = 1.128 S127 = 1.128 1.9685 = 1.582 → 1.60 m m Pág 9/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Ejercicios: 1. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 250VA de potencia siendo la tensión del primario de 240V y un secundario de 30V con salidas para las siguientes tensiones: 6, 9, 12, 15, 18 y 24V. La densidad de corriente será de: δ =3A/mm2, la chapa será de 35mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. Solución: P V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 250 240 6 9 12 15 18 24 30 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 δ 3,00 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 b (mm) 35 e (mm) 0,35 a (mm) S1 S2 S3 D1 0,66 nch D2 4,205 P2 250 D3 3,4334 P3 250 S4 S5 D4 D5 2,97302 2,65964 P4 250 250 S6 S7 S8 D6 2,4278 D7 2,10274 D8 1,88 250 250 250 2. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico con dos secundarios de 12V/50VA cada uno, la tensión del primario será de 230V . La densidad de corriente será de: δ =3A/mm2 y la chapa será de 28mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. Solución: P V1 100 230 N1 δ 3,00 Sn (cm2) I1 b (mm) 28 e (mm) 0,35 a (mm) V2 12 N2 V3 12 N3 I2 I3 S1 S2 S3 D1 0,427 nch D2 1,3302 P2 50 D3 1,3302 P3 50 3. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 40VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y un secundario de 12+12V . La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 32mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 40 V1 220 Calculo_transformadores.doc V2 12 V3 12 V4 24 Pág 10/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS δ N1 N2 N3 N4 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 0,25 nch D2 1,0279 P2 40 D3 1,0279 P3 40 D4 0,7312 P4 40 b (mm) 32 e (mm) 0,35 a (mm) 4. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 150VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y un secundario de 48V (con salidas a: 12,24 y 30V) . La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 35mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 150 δ V1 220 N1 V2 12 N2 V3 24 N3 V4 30 N4 V5 48 N5 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 S1 S2 S3 S4 S5 D1 0,47 nch D2 1,9961 P2 150 D3 1,4092 P3 150 D4 1,2614 P4 150 D5 0,9965 b (mm) 35 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc 150 Pág 11/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 5. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 15VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y un secundario de 9+9V . La densidad de corriente será de: δ =3,5A/mm2 y la chapa será de 22mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P(VA) 15 δ V1 230 N1 V2 9 N2 V3 9 N3 V4 18 N4 3,50 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 0,16 nch D2 0,78 P2 15 D3 0,78 P3 15 D4 0,55 P4 15 b (mm) 22 e (mm) 0,35 a (mm) 6. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 1200VA de potencia siendo la tensión del primario de 240V y dos secundarios de 24V . La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 40mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 1200 δ V1 240 N1 V2 24 N2 V3 24 N3 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 S1 S2 S3 D1 1,26 nch D2 3,989 P2 1200 D3 3,989 P3 1200 b (mm) 40 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 12/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 7. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 30VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y secundarios de 12, 18 y 24V . La densidad de corriente será de: δ =3,5A/mm2 y la chapa será de 25mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 30 δ V1 220 N1 V2 12 N2 V3 18 N3 V4 24 N4 3,50 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 0,23 nch D2 0,9534 P2 30 b (mm) 25 e (mm) 0,35 a (mm) D3 D4 0,77933 0,67423 P3 P4 30 30 8. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 750VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y secundario de 176V con salida a 132V . La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 40mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 750 δ V1 220 N1 V2 132 N2 V3 176 N3 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 S1 S2 S3 D1 1,04 nch D2 1,3445 P2 750 D3 1,1671 P3 750 b (mm) 40 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 13/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 9. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 250VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y secundarios de 9-15-24V . La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 38mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 250 δ V1 230 N1 V2 9 N2 V3 15 N3 V4 24 N4 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 0,59 nch D2 2,9744 P2 250 D3 2,304 P3 250 D4 1,8228 P4 250 b (mm) 38 e (mm) 0,35 a (mm) 10. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 80VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y secundario de 10+10V . La densidad de corriente será de: δ =3,5A/mm2 y la chapa será de 25mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 80 δ V1 230 N1 V2 10 N2 V3 10 N3 V4 20 N4 3,5 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 0,36 nch D2 1,7074 P2 80 D3 1,7074 P3 80 D4 1,2047 P4 80 b (mm) 25 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 14/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 11. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 100VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y dos secundario de 24V . La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 28mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 1000 δ V1 220 N1 V2 24 N2 4 Sn (cm2) I1 I2 S1 S2 D1 1,20 nch D2 3,6421 P2 1000 b (mm) 28 e (mm) 0,35 a (mm) 12. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 120VA de potencia siendo la tensión del primario de 240V y un secundario de 24V con tomas a 9,12 y 18V . La densidad de corriente será de: δ =4,5A/mm2 y la chapa será de 35mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 120 δ V1 240 N1 V2 9 N2 V3 12 N3 V4 18 N4 V5 24 N5 4,5 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 S1 S2 S3 S4 S5 D1 0,37 nch D2 1,9418 P2 120 D3 1,6811 P3 120 D4 1,3735 P4 120 D5 1,1887 b (mm) 35 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc 120 Pág 15/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 13. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 300VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y secundarios de 12, 24 y 127V . La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 40mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 300 δ V1 220 N1 V2 12 N2 V3 24 N3 V4 127 N4 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 0,66 nch D2 2,8207 P2 300 D3 1,9961 P3 300 D4 0,8666 P4 300 b (mm) 40 e (mm) 0,35 a (mm) 14. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 200VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y un secundario de 18V con tomas a 3, 6, 9, 12 y 15V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 32mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 200 δ V1 230 N1 V2 3 N2 V3 6 N3 V4 9 N4 V5 12 N5 V6 15 N6 V7 18 N7 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D1 0,53 nch D2 4,6066 P2 200 D3 3,2564 P3 200 D4 2,6604 P4 200 D5 2,304 D6 2,0589 D7 1,8812 200 200 200 b (mm) 32 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 16/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 15. Al desmontar un transformador monofásico obtenemos los siguientes datos: a. Núm esp. primario 525 con hilo de 0,55 mm de diámetro. b. Secundario de 50 espiras con una toma intermedia a 25 espiras con hilo de 1,80 mm de diámetro. c. El núcleo está formado por 184 chapas (EI) de 0,35 mm de espesor con una anchura de la columna central (b) de 28 mm. d. Tensión del primario 220V. Determinar: 1. 2. 3. 4. 5. P 180 La potencia del transformador. Sección del núcleo. Tensiones del secundario. Intensidad del primario y del secundario. Densidad de corriente. δ V1 220 N1 V2 10 N2 V3 10 N3 V4 20 N4 3,5 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 0,55 nch D2 2,558 P2 180 D3 2,558 P3 180 D4 1,8088 P4 180 b (mm) 28 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 17/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 16. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 300VA de potencia siendo la tensión del primario de 125V y un secundario de 250V con tomas a 215, 220 y 230. La densidad de corriente es de: δ =4A/mm2 y la chapa es de 40mm de ancho de columna central y de 0,5 mm de espesor. P 300 δ V1 125 N1 V2 250 N2 V3 215 N3 V4 220 N4 V5 230 N5 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 S1 S2 S3 S4 S5 D1 0,87 nch D2 0,618 P2 300 D3 0,6675 P3 300 D4 0,6579 P4 300 D5 0,6481 b (mm) 40 e (mm) 0,5 a (mm) Calculo_transformadores.doc 300 Pág 18/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 17. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 85VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y un secundario de 127V. La densidad de corriente será de: δ =3,5A/mm2 y la chapa será de 30mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 85 δ V1 220 N1 V2 127 N2 3,5 Sn (cm2) I1 I2 S1 S2 D1 0,38 nch D2 0,4931 P2 85 b (mm) 30 e (mm) 0,35 a (mm) 18. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 125VA de potencia siendo la tensión del primario de 250V y un secundario de 180V con tomas a 24, 36, 48, 72 y 90V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 30mm de ancho de columna central y de 0,5 mm de espesor. P 125 δ V1 250 N1 V2 24 N2 V3 36 N3 V4 48 N4 V5 72 N5 V6 90 N6 V7 180 N7 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D1 0,41 nch D2 1,2864 P2 125 D3 1,0524 P3 125 D4 0,9096 P4 125 D5 0,7484 D6 0,6675 D7 0,4652 125 125 125 b (mm) 30 e (mm) 0,5 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 19/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 19. Al desmontar un transformador monofásico obtenemos los siguientes datos: a. Núm esp. primario 880 con hilo de 0,30 mm de diámetro y una tensión de 230V. b. Secundario de 120 espiras con tomas 48, 72 y 96 espiras. c. El núcleo está formado por chapas (EI) de 0,35 mm de espesor con una anchura de la columna central (b) de 25 mm. Determinar: 1. 2. 3. 4. 5. 6. P 70 La potencia del transformador. Densidad de corriente. Número de chapas. Tensiones del secundario. Diámetro del hilo del secundario. Intensidad del primario y del secundario. δ V1 230 N1 V2 12 N2 V3 18 N3 V4 24 N4 V5 30 N5 4,5 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 S1 S2 S3 S4 S5 D1 0,30 nch D2 1,2844 P2 70 D3 1,0487 P3 70 D4 0,9089 P4 70 D5 0,812 b (mm) 25 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc 70 Pág 20/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 20. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 600VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y secundarios de 10,12, 18, 22, 30 y 48V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 40mm de ancho de columna central y de 0,5 mm de espesor. P 600 δ V1 220 N1 V2 10 N2 V3 12 N3 V4 18 N4 V5 22 N5 V6 30 N6 V7 48 N7 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D1 0,93 nch D2 2,5229 P2 200 D3 2,304 P3 200 D4 1,8812 P4 200 D5 1,6999 D6 1,4581 D7 1,1506 200 200 200 b (mm) 40 e (mm) 0,5 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 21/24 Departamento de Electricidad TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS 21. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 1000VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y secundarios de 24-48-127V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 65mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 1000 δ V1 220 N1 V2 24 N2 V3 48 N3 V4 127 N4 4 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 1,20 nch D2 3,6421 P2 1000 D3 2,5753 P3 1000 D4 1,5836 P4 1000 b (mm) 65 e (mm) 0,35 a (mm) 22. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 1500VA de potencia siendo la tensión del primario de 220V y secundarios de 12-18-24V . La densidad de corriente será de: δ =5A/mm2 y la chapa será de 70mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 1500 δ V1 220 N1 V2 12 N2 V3 18 N3 V4 24 N4 5 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 S1 S2 S3 S4 D1 1,32 nch D2 5,6414 P2 1500 D3 4,6066 P3 1500 D4 3,989 P4 1500 b (mm) 70 e (mm) 0,35 a (mm) ******* 23. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 200VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y un secundario de 18V con tomas a 3, 6, 9, 12 y 15V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 32mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P V1 Calculo_transformadores.doc V2 V3 V4 V5 V6 V7 Pág 22/24 Departamento de Electricidad 200 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS δ 230 N1 3 N2 6 N3 9 N4 12 N5 15 N6 18 N7 34 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D1 0,20 nch D2 1,5796 P2 200 D3 1,1169 P3 200 D4 0,9096 P4 200 D5 0,7898 D6 0,7046 D7 0,6481 200 200 200 b (mm) 32 e (mm) 0,35 a (mm) 24. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 200VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y un secundario de 18V con tomas a 3, 6, 9, 12 y 15V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 32mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 200 δ V1 230 N1 V2 3 N2 V3 6 N3 V4 9 N4 V5 12 N5 V6 15 N6 V7 18 N7 34 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D1 0,20 nch D2 1,5796 P2 200 D3 1,1169 P3 200 D4 0,9096 P4 200 D5 0,7898 D6 0,7046 D7 0,6481 200 200 200 b (mm) 32 e (mm) 0,35 a (mm) 25. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 200VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y un secundario de 18V con tomas a 3, 6, 9, 12 y 15V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 32mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 200 δ V1 230 N1 Calculo_transformadores.doc V2 3 N2 V3 6 N3 V4 9 N4 V5 12 N5 V6 15 N6 V7 18 N7 Pág 23/24 Departamento de Electricidad 34 Sn (cm2) b (mm) 32 e (mm) 0,35 a (mm) TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D1 0,20 nch D2 1,5796 P2 200 D3 1,1169 P3 200 D4 0,9096 P4 200 D5 0,7898 D6 0,7046 D7 0,6481 200 200 200 26. Realizar los cálculos necesarios para construir un transformador monofásico de 200VA de potencia siendo la tensión del primario de 230V y un secundario de 18V con tomas a 3, 6, 9, 12 y 15V. La densidad de corriente será de: δ =4A/mm2 y la chapa será de 32mm de ancho de columna central y de 0,35 mm de espesor. P 200 δ V1 230 N1 V2 3 N2 V3 6 N3 V4 9 N4 V5 12 N5 V6 15 N6 V7 18 N7 34 Sn (cm2) I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 D1 0,20 nch D2 1,5796 P2 200 D3 1,1169 P3 200 D4 0,9096 P4 200 D5 0,7898 D6 0,7046 D7 0,6481 200 200 200 b (mm) 32 e (mm) 0,35 a (mm) Calculo_transformadores.doc Pág 24/24