INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICODIRECCIÓN GENERAL DE FORMACION PROFESIONAL

DEPARTAMENTO DE CURRÍCULO

MANUAL PARA EL PARTICIPANTEDEVANADO DE TRANSFORMADORES

ESPECIALIDAD: ElectricidadINSTRUCTOR: Roberto José Oviedo DíazMODO DE FORMACION: Aprendizaje

Enero, 2009

INSTITUTO NACIONAL TECNOLÓGICO (INATEC)DEPARTAMENTO DE CURRÍCULUM

Unidad de Competencia:

ü Devanado de Maquinas Eléctricas

Elementos de Competencias:

ü Devanado de transformadores

Enero 2009

ÍNDICE

Introducción .............................................................................................................................. 1Objetivo General ....................................................................................................................... 1Objetivos Específicos ............................................................................................................... 1Recomendaciones Generales .................................................................................................. 2UNIDAD I: INTRODUCCION AL DEVANADO DE MAQUINAS ESTATICAS ............................ 31 Introducción. .......................................................................................................................... 32.- Magnetismo y electromagnetismo Imanes moleculares ................................................... 42.1-Saturación magnética y magnetismo remanente ............................................................. 42.2- Propiedades de los imanes ............................................................................................... 52.3- El campo magnético .......................................................................................................... 62.4- Densidad de flujo magnético ............................................................................................ 72.5- Distribución del campo alrededor de un conductor ........................................................ 82.6- Indicación del sentido de la corriente .............................................................................. 93-Campo magnético en una espira ........................................................................................ 114- Campo magnético en una bobina ...................................................................................... 115- Determinación de los polos de una bobina ...................................................................... 125.1- Unidad para el flujo magnético ....................................................................................... 125.2- Unidad para la densidad del flujo magnético ................................................................ 13EJERCICIOS DE AUTO EVALUACIÓN ................................................................................... 14UNIDAD II DEVANADO DEL TRANSFORMADOR .................................................................. 156. Principio de funcionamiento de un transformador monofásico. ..................................... 156.1- Concepto de transformación .......................................................................................... 156.2-. Estructura Básica de un Transformador monofásico .................................................. 156.2.1- Dos arrollamientos sin contactos eléctricos entre ellos. ........................................... 156.2.2 -El núcleo de hierro ........................................................................................................ 167- Relación de transformación ............................................................................................... 177.1- Relación de transformación tensiones - espiras ........................................................... 177.2-Relación de transformación intensidad - espiras ........................................................... 197.3- Relación de transformación sección-espiras ................................................................ 218-. Cálculo de transformador monofásico............................................................................. 238.1. Aplicación del método a través de la sección del núcleo ............................................. 238.2- Método para el cálculo de transformadores aplicando tablas normalizadas ytipos de transformadores. ...................................................................................................... 259- Cálculo de equivalencia entre conductores..................................................................... 32EJERCICIOS DE AUTO EVALUACIÓN ................................................................................... 34GLOSARIO............................................................................................................................... 36BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................ 37

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Introducción

El manual del participante “Devanado de transformadores” pretende que los(as)participantes adquieran las destrezas y habilidades necesarias para devanarMaquinas estáticas en la practica usando procedimientos técnicos.

El manual contempla dos unidades modulares, presentadas en orden lógicoque significa que inicia con los elementos más sencillos hasta llegar a los máscomplejos.

El manual del participante está basado en sus módulos y normas técnicosrespectivas y corresponde a la unidad de competencia “Devanador deMaquinas Eléctricas” de la especialidad de técnico en electricidad y seabordará en un total de 320 horas.

Se recomienda realizar las actividades y los ejercicios de auto evaluación paraalcanzar el dominio de la competencia: Devanador de transformadores. Paralograr los objetivos planteados, es necesario que los(as) y las participantestengan en cuenta los tipos de Devanado que se efectúan en un transformadory las diferentes operaciones de trabajo que se realizan para lograr laobjetividad de acuerdo a las normas técnicas y de seguridad establecidas.

Objetivo General

Realizar Devanado de transformadores de uso industrial de acuerdo a suspropiedades y aplicaciones técnicas

Objetivos Específicos

Explicar correctamente principio de funcionamiento del transformador a partirde aplicación de los fenómenos electromagnético.

Enumerar correctamente partes en que está compuesto un transformadormonofásico de acuerdo a su estructura y funcionamiento.

Calcular correctamente devanado de un transformador monofásico aplicandométodos normalizados.

Devanar correctamente bobinados de transformador monofásico aplicandonormas estandarizadas.

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Recomendaciones Generales

Para iniciar el estudio del manual, debe estar claro que siempre tu dedicación yesfuerzo te permitirá adquirir la unidad de competencia a la cual responde elMódulo Formativo de devanado de transformadores.

ü Al iniciar el estudio de los temas que contiene el manual, debe estar claroque tu dedicación y esfuerzo te permitirá adquirir la competencia a la cualresponde el módulo formativo.

ü Al comenzar un tema, debes leer detenidamente los objetivos yrecomendaciones generales.

ü Trate de comprender las ideas y analícelas detenidamente, paracomprender objetivamente los ejercicios de auto evaluación.

ü Consulte siempre al instructor, cuando necesite alguna aclaración.

ü Amplíe sus conocimientos con la bibliografía indicada u otros textos queestén a su alcance.

ü A medida que avance en el estudio de los temas, vaya recopilando susinquietudes o dudas sobre éstos, para solicitar aclaración durante lassesiones de clase.

ü Resuelva responsablemente los ejercicios de auto evaluación.

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UNIDAD I: INTRODUCCION AL DEVANADO DE MAQUINASESTATICAS

1 Introducción.

Dentro de la clasificación general de máquinas eléctricas tenemos: grupo demáquinas rotativas y el grupo de máquinas estáticas, Siendo los rotativosmotores generadores excitratices, convertidores monofásicos y polifásicos.Estando dentro de las estáticas los transformadores monofásicos y lostransformadores trifásicos, los cuales a su vez se dividen en transformadorespequeños, medianos y de gran potencia.Para nuestro estudio analizaremos los transformadores monofásicos depequeña potencia, ya que estos son los que normalmente se les puede darmantenimiento y reparación en pequeños talleres. Estos transformadores depequeña potencia vienen integrados en muchos artículos de uso doméstico ycomercial por ejemplo: en televisores, grabadoras y equipos acondicionadoresde aire etc.

Es necesario conocer que la mayor importancia, de los transformadores estáen la transportación de energía eléctrica, por ejemplo: desde una central

eléctrica hasta un circuito de consumo (subestaciones) ¡a cual puede estarsituada a una distancia de 100 km.

Requiriendo una potenciaa de 5,500 kw sabiendo que tenemos una tensión de220 y y un cos (p = 1 se obtendrá una intensidad de corriente.

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Suponiéndonos una caída de tensión máxima de la resistencia en la línea dealimentación del 10% de la tensión aplicada, obtendríamos una sección de losconductores a utilizar de la siguiente magnitud:

Siendo este valor imposible de utilizar en la práctica por lo tanto no teniendomás remedio que emplear tensiones muy elevadas para transportar corrientesmás bajas y así poder utilizar secciones pequeñas por lo tanto podemosconcluir que solo es posible transportar económicamente grandes potenciaseléctricas empleando altas tensiones y corriente de poca intensidad, lograndoesto a través del uso de los transformadores.

2.- Magnetismo y electromagnetismo Imanes molecularesSi se divide por la mitad un imán recto, se forman nuevos polos opuestos en elpunto de separación, que anteriormente no existían. Cada uno de los dosimanes parciales tiene un polo norte y otro sur. fig. # 1 .

Si se siguiese dividiendo el imán en partes cada vez más pequeñas, lapartícula menor que puede conseguirse por división es decir, la moléculatambién estaría magnetizada. A estas fracciones ínfimas se les ha dado elnombre de imanes moleculares.2.1-Saturación magnética y magnetismo remanenteCuanto mayor sea el número de imanes moleculares orientados en un material,tanto más intenso será su efecto magnético. Si están ordenados todos losimanes moleculares, es posible incrementar dicho efecto magnético. En talcaso, el material está magnéticamente saturado.Después de imantado, el acero conserva bastante bien sus propiedadesmagnéticas. Sólo un porcentaje reducido de los imanes moleculares vuelve auna posición desordenada después de suprimir el efecto magnetízate. Lamayor parte de los ¡manes moleculares permanece orientada debido alrozamiento interno. Los materiales que tienen esta propiedad se denominanmagnéticamente duros.

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Si se observa el comportamiento mutuo de dos imanes, se constata que suspolos ejercen fuerzas entre sí, como se indica en la fig. # 2 .

2.2- Propiedades de los imanesEntre los materiales ferromagnéticos que son atraídos por los imanes, figuranel hierro (acero o fundición de hierro), el níquel, el cobalto, determinadasaleaciones, como por ejemplo aluminio (aluminio-níquel-cobalto), y óxidosmixtos sinterizados (ferritas).Mediante un tratamiento especial se pueden convertir las piezas de losmateriales ferromagnéticos en imanes permanentes.

Los imanes más conocidos son los que tienen forma de barra como las agujasde brújulas. fig. # 3 o de herradura, así

Todos los imanes tienen dos propiedades peculiares:1. Atraen el hierro y lo retienen (efecto de fuerza)2. Si se pueden mover libremente, se sitúan en dirección norte-sur (efecto deorientación).Polos magnéticosSi se introduce en un montón de limaduras de hierro un imán recto, éste lasatrae. En la figura se indica la distribución de las limaduras. fig. # 4

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Los extremos del imán atraen gran cantidad de limaduras de hierro, mientrasque en el centro apenas hay. Los puntos de máxima atracción se denominanpolos del imán. En concordancia con su efecto de orientación, cada imán tieneun polo norte y otro sur.

2.3- El campo magnéticoEl espacio en que actúan fuerzas magnéticas se denomina campo magnético.Este se forma, por ejemplo, entre los extremos de un imán recto o entre losbrazos de un imán en forma de herradura.Al igual que los campos eléctricos, también es posible visualizar losmagnéticos*. Si por encima de un imán se coloca un papel tensado en unmarco y se esparcen sobre él limaduras de hierro, éstas se ordenan, comoconsecuencia de la fuerza que actúa sobre ellas, formando líneas. Por estemotivo, se habla de las líneas de fuerza o del campo magnético. Hay queimaginarse el espacio alrededor del imán atravesado por líneas de fuerza.

Materiales magnéticamente blandos son aquellos que pierden la mayor partede su magnetismo al suprimir el efecto magnetízate. El rozamiento interno endichos materiales es débil; los imanes moleculares se pueden ordenar confacilidad, pero también vuelven fácilmente al estado de desorden. Un materialmagnéticamente blando es, por ejemplo, la chapa magnética. La propiedadindicada hace que los materiales magnéticamente blandos sean apropiados,entre otros fines, para su empleo en transformadores.El magnetismo que queda en un material después de su imantación sedenomina magnetismo remanente o remanencia. Mediante vibraciones fuerteso calentamiento intenso se pueden desordenar, en parte o por completo, losimanes moleculares en los materiales magnéticamente duros y blandos.Flujo magnético

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Si retomáramos la fig. # 5 la disposición de las limadoras de hierro en elcampo magnético del imán y realizáramos un dibujo de esta disposición de laslimadora podemos decir que éste esta constituido por:

- Líneas de fuerza representados por trazos que indican el recorrido de dichaslíneas bastando con dibujar algunas de ellos para representar el campomagnético.También es importante observar que dichas líneas de fuerzas recorren elinterior del núcleo por lo tanto podemos afirmar que las líneas de fuerza soncerradas. Constituyendo todas estas líneas de fuerza dentro de un campo deflujo magnético. fig. # 6

2.4- Densidad de flujo magnéticoLos campos magnéticos ejercen fuerzas (fig. # 6) que son tanto más intensascuanto mayor sea el número de líneas de fuerza que contiene el campocorrespondiente, es decir, cuanto más juntas estén dichas líneas de fuerza.La fuerza que actúa entre dos imanes rectos alcanza su valor máximo en lospolos (repulsión o atracción), porque el flujo magnético tiene en ellos sudensidad máxima.La densidad del flujo magnético expresa el efecto del campo. También sedenomina inducción magnética.La densidad del flujo indica el valor de la intensidad del flujo magnético queatraviesa perpendicularmente la unidad de superficie (cm2 ó m2).Corriente eléctrica y campo magnéticoPara que se forme un campo magnético no es indispensable la existencia demateriales magnéticos. Al circular una corriente eléctrica por un conductor seforma un campo magnético, sin que se precise para ello un materialferromagnético. Esto se demuestra con un sencillo experimento:Si se hace circular una corriente continua por un alambre tendidoconvenientemente en sentido horizontal, en dirección norte-sur, la aguja de unabrújula situada en las proximidades del alambre se desviará de su posición dereposo mientras circule la corriente. Sobre la aguja de la brújula actúa unafuerza a lo largo de todo el alambre. De ello se deduce:Para visualizar el campo magnético que se establece alrededor de unconductor por el que circula una corriente eléctrica, se precisa una corrientecontinua de 20 a 50 ampere. El conductor se hace pasar perpendicularmente através de un cartón, sobre el que se esparcen de manera uniforme limaduras

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de hierro. Entonces se conecta la corriente y se dan unos golpes suaves sobreel cartón. Inmediatamente se ordenan las limaduras de hierro. fig. # 7 y 8

2.5- Distribución del campo alrededor de un conductorLas líneas de fuerza de un conductor recto por el que circula una corrienteeléctrica, son círculos cuyo centro común se encuentra en el conductor.Como el campo magnético se extiende a lo largo de todo el conductor, hay queimaginarse las líneas de fuerza muy juntas, casi formando tubos alrededor delconductor. En todos los conductores por los que circula una corriente eléctricaIncluso líquidos y gases se forman campos magnéticos.La densidad del flujo magnético alcanza su valor máximo en la superficie delconductor y disminuye a medida que aumenta la distancia con respecto a éste,siendo indiferente que el alambre esté provisto de una envoltura aislante o no,pues en los materiales que no son magnéticos se forma el campo magnético deforma aproximadamente igual a como ocurre en el aire.Sentido del campo magnéticoLa fig. # 9 las líneas de fuerza sólo en un plano perpendicular al conductor porel que circula la corriente eléctrica. La separación entre ellas, que seincrementa de adentro a fuera, representa la disminución de la densidad delflujo magnético a medida que aumenta la distancia con respecto al conductor.

Sí se desplaza la aguja de una brújula en una órbita circular alrededor delconductor por el que circula una corriente eléctrica de intensidad suficiente,

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dicha aguja se colocará siempre perpendicularmente al radio, indicando así elsentido de las líneas de fuerza. fig. # 10

Por convenio se ha quedado que el polo norte de la aguja de una brújulaseñala en el sentido de las líneas de fuerza.

2.6- Indicación del sentido de la corrientePara caracterizar el sentido de circulación de la corriente en un dibujo, seutilizan dos símbolos: una cruz y un punto. Estos símbolos se derivan de unaflecha que señala en el sentido de la corriente. fig. # 11

Fuerzas entre los campos magnéticos de un imán y un conductor Regla delsacacorchosPara retener en la memoria la relación que existe entre el sentido de lacorriente y el del campo magnético, hay diversas reglas. Una de ellas es la«regla del sacacorchos». fig. # 12

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Sabemos que los campos magnéticos de imanes permanentes ejercen fuerzasentre sí (fig. # 13). Sin embargo, también conocemos que se crea un campomagnético alrededor de un conductor cuando por éste circula una corrienteeléctrica éste se representa en la siguiente figura.

Fuerzas entre conductores portadores de corrienteUn efecto electrodinámico se establece también entre dos conductores por losque circula la corriente eléctrica. fig. # 14

Si la corriente circula en sentidos opuestos, se intensifica el campo magnéticoentre los conductores por discurrir las líneas de fuerza en el mismo sentido,mientras que a la izquierda y a la derecha de los conductores se debilita elcampo debido a que las líneas de fuerza discurren allí en sentidos opuestos.Si la corriente circula en el mismo sentido por ambos conductores, entre éstosse debilita el campo magnético por discurrir las líneas de fuerza en sentidosopuestos, mientras que a la izquierda y a la derecha de los conductores resultauna intensificación del campo debido a que las líneas de fuerza tienen el mismosentido.Como consecuencia de esta distribución desigual del campo magnético,resultan fuerzas que actúan sobre ¡os dos conductores.

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3-Campo magnético en una espiraDe lo anteriormente expuesto puede deducirse que alrededor de un conductor,por el que circula una corriente eléctrica, se forma un campo magnético que seextiende a todo lo largo del conductor.Sin embargo, los campos magnéticos de este tipo no tienen la intensidadsuficiente para fines técnicos. Se pueden intensificar aumentando la intensidadde la corriente que circula por el conductor.Concentrando las líneas de fuerza también se consigue intensificar el campomagnético. Si se dobla el conductor formando una espira, en la superficie deésta se concentran las líneas de fuerza e intensifican en ella el campomagnético, como se muestra en la fig. # 15.

4- Campo magnético en una bobinaEn la flg. # 16 se muestra el campo magnético de una bobina formada porvarias espiras de hilo conductor.

Los campos magnéticos de las diversas espiras se suman formando el campomagnético total de la bobina.Este es muy concentrado y rectilíneo en el interior de la bobina. Las distanciasentre las diversas líneas de fuerza son iguales. Fuera de la bobina, las líneasde fuerza se separan y se cierran formando un arco más o menos grandealrededor de la bobina. Por consiguiente, en el interior de ésta la densidad del

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flujo magnético es mucho mayor que fuera de ella. Además, el campomagnético en el interior es homogéneo.

Para dibujar el campo magnético de una bobina se utiliza la simplificada de lafig. # 17 , siendo arbitrario el número de líneasrepresentación de fuerza.

5- Determinación de los polos de una bobinaPor consiguiente, el campo magnético de una bobina es similar al de un imánrecto. En este último, el punto de salida de las líneas de fuerza se consideracomo polo norte, y el de entrada como polo sur.Los puntos de salida y de entrada de las líneas de fuerza de una bobina por laque circula una corriente eléctrica, es decir, los polos norte y sur, se puedendeterminar fácilmente mediante la regla de las agujas del reloj. fig. # 18Si la corriente circula en el mismo sentido que las agujas del reloj se mira sobreel polo sur de la bobina.Si la corriente circula en el sentido contrario al de las agujas del reloj, se mirasobre el polo norte de la bobina.

5.1- Unidad para el flujo magnéticoLas líneas de fuerza de una bobina por la que circula una corriente eléctricaconstituyen el flujo magnético, del mismo modo que las líneas de fuerza de unimán permanente que salen de un polo.Como símbolo del flujo magnético se emplea la letra griega mayúscula D (fi)

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La unidad correspondiente en el sistema internacional (SI) es el weber (Wb) Enlugar de la denominación weber se utiliza también la de volt segundo (Vs)

Una unidad, actualmente en desuso, del flujo magnético es el maxwell (M).Entre esta unidad antigua y las usuales en la actualidad existe la siguienterelación:

5.2- Unidad para la densidad del flujo magnéticoPara un campo magnético homogéneo resulta fácil calcular la densidad del flujomagnético:

Para la densidad del flujo magnético se utiliza el símbolo B.La unidad de la densidad del flujo es el tesla (T)weber/m2

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EJERCICIOS DE AUTO EVALUACIÓN

I. Responda cada una de las siguientes preguntas.

1. Mencione las características de los imanes.

2. Explique las características de los imanes

3. Explique la regla del sacacorchos.

4. En que consiste el campo magnético de una bobina.

5. Que es el flujo magnético.

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UNIDAD II DEVANADO DEL TRANSFORMADOR6. Principio de funcionamiento de un transformador monofásico.6.1- Concepto de transformaciónPara transportar energía eléctrica de sistema que trabajan a una tensión dadaa sistemas que lo hacen a una tensión deseada se utilizan los transformadores.A este proceso de cambio de tensión se le llama “Transformación”. fig. # 19El transformador consta, en una forma simplificada, de un núcleo de hierrocerrado sobre el que generalmente se disponen dos arrollamientos (bobinas).Los transformadores figuran entre las máquinas eléctricas. Un transformador esuna máquina eléctrica en reposo.

6.2-. Estructura Básica de un Transformador monofásicoPodemos decir que un transformador monofásico se compone basicarnente delas siguientes partes:6.2.1- Dos arrollamientos sin contactos eléctricos entre ellos.Arrollamiento de entrada y de salidaEl arrollamiento que recibe la energía eléctrica se denomina arrollamiento deentrada, con independencia de si se trata de mayor (alta tensión) o menortensión (baja tensión). fig. # 20El arrollamiento del que se toma la energía eléctrica a la tensión transformadase denomina arrollamiento de salida. En concordancia con ello, los lados deltransformador se denominan lado de entrada y lado de salida.

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6.2.2 -El núcleo de hierroEn el cual van alojado los dos bobinados.Este núcleo fig. # 21 se compone de chapas de hierro dulce, para que lasperdidas por hlstérisis sean pequeñas, haciendo de esto que el transformadortenga una gran permeabilidad conduciendo bien el flujo magnético.Además las chapas se aíslan una de otras para que sean pequeñas laspérdidas por corriente FONCAULT, al quedar limitadas éstos al interior de cadauna de las chapas.Por otra parte podemos decir que en un transformador el núcleo tiene dosmisiones fundamentales.a) Desde el punto de vista eléctrico y esta es su misión principal es la vía por laque discurre el flujo magnético. A través de las partes de la culata conduce elflujo magnético siguiendo un circuito prescrito, de una columna a otra.b) Desde el punto de vista mecánico es el soporte de los arrollamientos que enél se apoyan.Es importante observar que para generar el flujo magnético, es decir, paramagnetizar el núcleo de hierro hay que gastar energía eléctrica. Dicha energíaeléctrica se toma del arrollamiento de entrada.

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7- Relación de transformaciónEn un transformador las relaciones de transformaciones básicas son:1- Relación de transformación, tensiones - espiras2- Relación de transformación, intensidades - espiras3- Relación de transformación, sección - espiras7.1- Relación de transformación tensiones - espirasSabemos que en un transformador sin carga (en vacío) las tensiones sondirectamente proporcionales a los números de espiras correspondientes, dicharelación la podemos formular a través de la siguiente ecuación:

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7.2-Relación de transformación intensidad - espirasEs un transformador sin carga (en vacio) las intensidades son inversamenteproporcionales a los números de espiras correspondientes. Dicha relación lapodemos formular a través de la siguiente ecuación:

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7.3- Relación de transformación sección-espirasEn un transformador sin carga (en vacío) las secciones de los conductores sonimersamente proporcionales a los números de espiras correspondientes. Dicharelación la podemos formular a través de la siguiente ecuación.

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8-. Cálculo de transformador monofásicoPara el cálculo de los transformadores monofásicos de pequeñas potencias,estos se pueden calcular a través de los siguientes métodos:a) Método a partir de la sección del núcleob) Método normalizado por tablas (según DIN)8.1. Aplicación del método a través de la sección del núcleoCuando por razones evidentes de dimensiones del núcleo, un transformador nose puede normalizar dentro de los tipos de núcleos normalizados, éste sepuede calcular a través del siguiente procedimiento.1. Se determina la sección del transformador, la cual se obtiene de lasdimensiones que proporcione la columna central, y que normalmente es eldoble de las columnas laterales en su ancho.Dicha sección se determina por la siguiente fórmula:

2. Luego se calcula la potencia aparente, que para efectos de cálculo ésta seráigual a ¡a potencia nominal, ya que el transformador esta en vacío en estemomento, despreciando todas las pérdidas.

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Ejercicio:Se tiene un núcleo de transformador, el cual se quiere bobinar para una tensiónde alimentación de 127 V con una tensión de salida de 24 V. Sabiendo que elárea es de 5.2cm2.¿ Calcular?a) La potenciab) Intensidad en el primario

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c) Intensidad en el secundariod) Espiras en el primario) Espiras en el secundariof) Sección del conductor en el primariog) Sección del conductor en el secundario* La sección no se calcula en este caso; porque el problema ya lo da.

8.2- Método para el cálculo de transformadores aplicando tablasnormalizadas y tipos de transformadores.Este método para el cálculo de transformadores es aplicable a cualquier tipo denúcleo del cual sus dimensiones estén dentro del límite que abarcan lasmedidas de la tabla.Si se tiene un núcleo al cual se le desconoce su bobinado de fábrica u originaly desea bobinar para tensiones del primario y secundario de acuerdo anuestras necesidades de empleo, lo primero que hay que hacer es determinarel tipo de núcleo del transformador. Para esto, hay que tomar las medidasindicadas por la figura y comparar con las medidas normalizadas de la tablaobteniendo el tipo de transformador. (Normalizado según DIN).Luego de efectuada la determinación del tipo de núcleo en nuestras manos,procederemos a obtener los valores necesarios para su respectivo cálculo de lasiguiente hoja de datos.Estos valores son:

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Obteniendo los datos solicitados en el paso anterior, procedemos a calcular dela siguiente forma:

- Determinar el número de espiras en el bobinado primario (N1)

-Por electrotecnia sabemos que todo conductor nos presenta una caídade tensión (AE) lo cual sucede en el bobinado primario y secundariopero como es a N2 al que le demandamos circulación de corriente y esahí donde se nos presenta la mayor cantidad de carga, por lo tanto, esnecesario haber determinado (A V) según la tabla y con anterioridad conrespecto a la tensión del bobinado secundario.

- Ej. Se tiene un núcleo de transformador tipo M65, en el cual el bobinadosecundario se requiere tenga presente una tensión de salida de 48V.

- Según la tabla, la caída de tensión del M65 es de 14%, por lo tantotendremos:

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9- Cálculo de equivalencia entre conductoresNormalmente cuando por razones de existencia no tuviéramos un calibre deconductor determinado, pero si otros números de calibre lo que se puedehacer para compensar el N° de calibre que se necesita, es lo siguiente:Se determina en la tabla de conductores magnéticos para bobinado, lasección del conductor que se necesita; teniendo esta sección, está se divideentre dos obteniendo la mitad de la sección inicial verificando la existenciade esta nueva sección, en el caso de existir podremos sustituir la secciónoriginal por dos hilos de la sección dividida.Este procedimiento de dividir entre dos también se amplia para dividir entres o cuatro normalmente, teniendo que sustituir por 3 6 4 hilo la sección asustituir.Ejemplo:Se desea bobinar un motor eléctrico monofásico para 115V. El calibre delconductor del devanado de trabajo es el N° 20 al proceder a su bobinadoobservamos que no tenemos en existencia dicho conductor optando autilizar números de conductores equivalentes para sustituirlo.Para esto tenemos:

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La sección del conductor N° 20 es 0.518mm2 dividiéndola entre dosobtendríamos una nueva sección de 0,259mm2 la cual es equivalente alcalibre N° 23 según tabla de conductores magnético.Por lo tanto se sustituye el calibre N° 20 por dos hilos N° 23.La tabla a continuación nos muestra una serie de equivalencia deconductores cuando no se disponga un N° de conductor determinado.

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EJERCICIOS DE AUTO EVALUACIÓN

I. Calcule los siguientes devanado en transformadores.

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GLOSARIO

Flujo Magnético: Son líneas de fuerza de una bobina por la que circulacorriente eléctrica.

Arrollamiento de salida: Es el arrollamiento del que se toma la energíaeléctrica a la tensión transformada.

qcu1: Lección del conductor para el bobinado primario.

Qcu2: Sección del conductor para el bobinado secundario.

Difusión: extensión, dilatación.

Galga: Instrumento o herramienta de medida que sirve para comprobar ladimensión o forma de una pieza. Pej. Para medir el calibre de un conductor decobre.

Higroscópico/ca: Que tiene higroscopicidad. Propiedad de algunas sustanciasde absorber y exhalar la humedad según el medio en que se encuentran.

Sinterizar: Procedimiento a las se someten ciertas piezas para aumentar suresistencia y dureza, aplicándoles calor sin llegar a la temperatura de fusión,conglomerados de polvo, generalmente metálicos, a los que se ha modeladopor presión.

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BIBLIOGRAFÍA

• Electrotecnia curso elemental libro GTZ. H.Hubscher, J. Klaue W. Pfluger, SAppelt

• Fundamentos de electricidad, Mileaf Harry.

• Rebobinado de motores y transformadores , Kart Wilkinson

• Tecnología Eléctrica 2 Ricardo casado