Cálculo de transformador (método práctico)

Ejemplo de cálculo de un transformador usando datos del núcleo

Tutorial que muestra el método de cálculo de un transformador que hay que seguir para hacer el bobinado cuando se tiene el núcleo y se conocen los voltajes para el primario y el secundario.

Datos del transformador: A = 4 cm y B = 5 cm (ver imagen)

• Fórmula: Área = A X B = 4 cm x 5 cm = 20 cm².
• Constante: (K) = 37.54
• Fórmula: Espiras x voltios = K / Área (Espira significa una vuelta en el carretón.)
• Área = Sección del núcleo = SN

Ejemplo: 37.54 / 20 = 1.877 espiras por voltio.

Si queremos hacer un transformador de 120 V a 18 V, usamos la fórmula: “Número de espiras totales para cada bobinado = (número de espiras por voltios) x (voltios deseados)”

Así, para el primario y el secundario se obtienen …

• 1.877 x 120v = 225.24 espiras en el bobinado primario
• 1.877 x 18v = 33.78 espiras en el bobinado secundario

Fórmula para la potencia máxima del transformador

Fórmula para la potencia máxima: (Área)².
Siendo el Área = 20 cm², entonces la potencia máxima es: (20²) = 400 Watts o Vatios

Por la ley de potencia: I = W /V (corriente = potencia / voltaje), tenemos que:

• IP (corriente en el primario) = 400/120 = 3.33 Amperes.  Se escoge un cable: AWG # 18 (calibre del cable)
• IS (corriente en el secundario) = 400/18 = 22.2 Amperes.  Se escoge un cable: AWG # 10 (calibre del cable)

Uso de alambres según su amperaje

Método para determinar el número de pies de alambre en los bobinados

1. Se elige cuál bobina va primero en el carrete, si es el primario o el secundario.
2. Se mide una espira en el carrete en centímetros.
3. Se dividen los centímetros de la espira obtenida anteriormente por un pie, el cual equivale a 30.34 cm y el resultado será una constante la cual da pies por espira.
4. La constante se multiplica por el número de espiras del bobinado que vaya primero y al resultado se le aumenta un 15 %, porque irá creciendo y así se obtiene los pies de la primera bobina.
5. La constante se multiplica por el número de espiras del bobinado que vaya segundo y al resultado se le aumenta un 30%, porque irá creciendo y así se obtiene los pies de la segunda bobina.

((Un pie = 30.48 cm))

Fórmula: Una espira en centímetros/30.48 = constante

Así, si tenemos que una espira en el primario nos da 15.5 centímetros, tenemos: K= 15.5/30.48 = 0.5085

Siguiendo con los datos anteriores tenemos que:

• Devanado primario: 0.5085 X 33.78 vueltas = 17.1806 + 15% = 19.7577 pies (#10 AWG)
• Devanado secundario: 0.5085 X 225.24 vueltas = 114.54 + 30% =148 pies (#18 AWG)

Peso de una bobina (bobinado)

((Una libra = 16 Onzas))

Fórmula: Onza = [pies bobina / libra x pie] x onzas / libra.
Devanado primario: 19.7577 X 16 / 31.8= 9.94 Onzas.

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Autor: José Manuel Escoboza, Escuela Técnica de las Fuerzas Armadas de República Dominicana.
Donante: Michel Sandino Frías Jiménez, Estudiante.