Reporte de Proyecto (Transformador)
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DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA
INDUSTRIAL
1
Programa Educativo de Mecatrónica Área Automatización
NOMBRE DEL PROYECTO:
TRANSFORMADOR
MATERIA: CIRCUITOS ELÈCTRICOS
Integrantes del equipo: PÉREZ BASAVE CARLOS
CARRISOZA DELGADO RAYMUNDO
SALAZAR RODRIGUEZ ANZURES CARLO
CARRISOZA BARRERA GANDHI
BENITEZ CERVANTES MIGUEL
Responsable del proyecto: Ing. Gabriel Beltrán Roman
DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA
INDUSTRIAL
2
ÌNDICE
Contenido Pág.
Introducción……………………………………………………………... 3
Objetivo…………………………………………………………………… 4
Desarrollo del proyecto…………………………………………………. . 5
Conclusión………………………………………………………………… 10
DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA
INDUSTRIAL
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INTRODUCCIÓN
¿QUÉ ES UN TRANSFORMADOR?
El transformador es un dispositivo eléctrico que utilizando las propiedades físicas
de la inducción electromagnética es capaz de elevar y disminuir la tensión
eléctrica, transformar la frecuencia (Hz), equilibrar o desequilibrar circuitos
eléctricos según la necesidad y el caso específico. Transportar la energía eléctrica
desde las centrales generadoras de la electricidad hasta las residencias
domésticas, los comercios y las industrias.
CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTO
Constan esencialmente de un circuito magnético cerrado sobre el que se arrollan
dos bobinados, de forma que ambos bobinados están atravesados por el mismo
flujo magnético. El circuito magnético está constituido por chapas de acero de
poco espesor apiladas, para evitar las corrientes invasoras.
El bobinado donde se conecta la corriente de entrada se denomina primario, y el
bobinado donde se conecta la carga útil, se denomina secundario.
La corriente alterna que circula por el bobinado primario magnetiza el núcleo de
forma alternativa. El bobinado secundario está así atravesado por un flujo
magnético variable de forma aproximadamente senoidal y esta variación de flujo
engendra por la Ley de Lenz, una tensión alterna en dicho bobinado.
DIVISIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA
INDUSTRIAL
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Constitución de un transformador
OBJETIVO
El objetivo de este proyecto es observar el funcionamiento de un trasformador, así
mismo el objetivo principal es el de llevar a cabo la construcción de un
trasformador reductor de voltaje.
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INDUSTRIAL
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DESARROLLO
Para la construcción de un transformador reductor de 127 v a 24 v se deben de
tomar en cuenta varios factores a calcular, los cuales se presentaran a
continuación.
E1= Voltaje del devanado primario (127 V)
E2= voltaje del devanado secundario (24V)
I1= Corriente del devanado primario
I2= Corriente del devanado secundario
Hz= Frecuencia de la red (60 𝑐 𝑠⁄ )
PT= Potencia (40W)
N1= Espiras del devanado primario
N2= Espiras del devanado secundario
A= Área del núcleo (cm2)
Sn= A (0.95)
Bm= Densidad del flujo o cantidad de líneas de fuerza magnética que pasan por el
núcleo. (10,000 L x cm2)
Φm= Flujo máximo. Es la cantidad de líneas que pasan por el núcleo. (4.44)
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Calculo del transformador:
Numero de vueltas:
N=𝐸𝑛 𝑥 108
(4.44)(𝐻𝑧)(𝛷𝑚) =
𝐸𝑛 𝑥 108
(4.44)(60)(𝐵𝑚)(𝑆𝑛)
E1 = 120 V
E2 = 24 V
A= L1 x L2 = 3.2 cm x3.2cm =10.24 cm2
Sn= A x 0.95 = 10.24 (0.95) = 9.728 cm2
N1= 120 𝑥 108
(4.44)(60)(10,000 𝐿 𝑥 𝑐𝑚2)(9.728 𝑐𝑚2) =
120 𝑥 108
25,915,392 = 463.045282
N1= 463 vueltas
N2= 24 𝑥 108
25,915,392 = 92.609056
N2= 93 vueltas
Calibre del conductor secundario:
Cal. S y B = 𝐼2
3.5 𝐴𝑚𝑝.𝑚𝑚2�
I2 = 𝑃𝐸2
= 40𝑊24𝑉
= 1.66 Amp.
Cal. S y B = 1.66 𝐴𝑚𝑝.
3.5 𝐴𝑚𝑝.𝑚𝑚2�
= 0. 4761 mm2
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Calibre secundario = 20 (este valor es obtenido de una tabla de valores, de
acuerdo con la medida en mm obtenida anteriormente)
Calibre del conductor primario:
Cal. S y B = 𝐼1
3.5 𝐴𝑚𝑝 𝑚𝑚2� I1= �𝐸2
𝐸1� (𝐼2) = 24𝑉
120 𝑥 1.666 𝑚𝑚2 = 0.3333 Amp.
Cal. S y B= 0.3333𝐴𝑚𝑝.
3.5 𝐴𝑚𝑝.𝑚𝑚2�
= 0.095238 mm2
Calibre secundario = 27
Diámetro, capas del devanado primario y secundario:
∅ Primario:
Cal. 27 largo de la placa (L) = 47 mm
∅= 0.360 mm altura de la placa (h) = 16 mm
N1 = 463 vueltas
N0 h x capa= 𝐿
∅ 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 = 47𝑚𝑚
0.360𝑚𝑚 = 130 .555
N0 h x capas = 130 vueltas
N0 de capas= 𝑁1
𝑁0 ℎ 𝑥 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑠 = 463
130 = 3.5615 capas (4)
Laminas del transformador
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∅ Secundario:
Cal. 20
∅= .812 mm
N2 = 93 vueltas
N0 h x capa= 𝐿
∅ 𝑠𝑒𝑐𝑢𝑛𝑑𝑎𝑟𝑖𝑜 = 47𝑚𝑚
0.812𝑚𝑚 = 57.8817
N0 de capas= 58 vueltas
N0 h x capas = 𝑁2
𝑁0 ℎ 𝑥 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑠 = 93
58 = 1.6 capas (2)
Al obtener todos los cálculos se empieza la construcción del trasformador.
Bobinado del carrete:
Comenzamos a bobinar del punto al plato en el sentido de las agujas del reloj.
Cuando hemos terminado nos toca volver al contrario, las espiras deben estar
juntas para que cuando caiga otra encima no se hunda, sino que se que se quede
encima. Cuando hayamos terminado el primario los extremos de este se deja
fuera, no cortar muy junto al carrete, hay que dejarle bastante hilo. Le ponemos
otro trozo de papel aislante para cubrir el bobinado primario. Después
comenzamos a bobinar el secundario, cuando hayamos dado las vueltas
necesarias para el primero del secundario el hilo no hace falta cortarlo, sino que
sale fuera y le hacemos un doble bastante largo y continuamos bobinando. Una
vez terminado de dar todas las vueltas necesarias, sacaremos los extremos del
secundario como lo hemos hecho en el primario.
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Montaje del núcleo:
Una vez terminado de bobinar el carrete y comprobarlo, tenemos que montar el
núcleo del transformador, utilizaremos las chapas con las que realizamos los
cálculos. Habrá que colocarlas de una en una, de dos en dos, etc., como os guste,
pero siempre igual. Primero las introduciremos por un lado y luego por el otro,
alternativamente, también colocaremos las l a continuación de la E (formas de las
láminas). Una vez colocadas todas las chapas necesarias tendremos que aislarlas
del resto del transformador con papel pescado.
Transformador terminado
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CONCLUSIÓN
Con los transformadores se han podido resolver una gran cantidad de problemas
eléctricos, en los cuales si no fuera por estos, sería imposible resolver.
• Gracias a los transformadores la distribución de energía eléctrica se a
podido usar y distribuir a las diferentes ciudades del mundo, desde las
plantas generadoras de electricidad.
• Se distinguieron las partes principales de un transformador, como el núcleo
magnético y los devanados.
• Se conoció una diferencia fundamental en la construcción de
transformadores, la cual depende de la forma del núcleo, el sistema de
enfriamiento, o bien en términos de su potencia y voltaje para aplicaciones,
como por ejemplo clasificar en transformadores de potencia a tipo
distribución.
• Se conoció que la razón de transformación del voltaje entre el bobinado
primario y el segundario depende del número de vueltas que tenga cada
uno.