CÁLCULO DE PEQUEÑOS TRANSFORMADORES

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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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