Electricidad

CALCULO DE UN TRANSFORMADOR.
Potencia: 100 VA
Tensión del primario: V1=230v
Tensión del secundario: V2=125v
Frecuencia: F=50Hz
Inducción magnética de las chapas: β=1T (telas)
Densidad de corriente: δ=3 A/mm2
Medidas de las chapas (croquis)
Espesor de las chapas: 0.5 mm
Espeso del aislante a utilizar: 0.3 mm
Peso específico del cobre: CU=8.9 g/cm3
Peso específico del hierro: FE=7.6g/cm3
Perdidas en el hierro: 2.5 w/Kg
Calculo teórico.
1) Superficie de la sección del núcleo
2) Núcleo Nº de chapas
3) Peso del hierro
4) Espiras por voltio
5) Intensidades
6) Diámetro de los hilos
7) Espiras por chapas y Nº de chapas
8) Altura de los devanados
9) Espira media i longitud del hilo
10) Peso del cobre
11) Perdidas en el hierro
12)Perdidas en el cobre
13) Peso total
14) Potencia perdida y potencia útil
15) Rendimiento
16) Materiales
17) Pruebas

1º superficie de la sección del núcleo
s=a×b=32*32=1024mm2→10.24cm2
La potencia suele ser igual al cuadrado de la sección del núcleo de las chapas
p=s2=10.242=104va
2º NUCLEO DE CAHAPAS
Nº CHAPAS=BESPESOR DE UNA CHAPA=320.5=64 CAHAPAS
3º PESO DEL HIERRO1) CALCULAR SUPERFICIE DE LA CHAPA
2) RESTAR LAS ENTANAS
CALCULAR EL VOLUMEN TOTAL
Vt=D×E×ESPESOR=80×96×0.5=3840mm3
CALCULAR EL VOLUMEN DE LAS VENTANAS
Vv=F×G×ESPESOR×2=16×48×0.5×2=768mm3
VOLUMEN UTIL DE LAS CHAPAS
VU=VT-VV=3840-768=3072mm3
AL TENER QUE UTILIZAR 64 CHAPAS SERA EL Vu POR EL Nº DE CHAPAS
Vut=VU×Nº DE CHAPAS=3072×64=196608mm3-196.6cm3
PESO ESPECÍFICO DEL HIERROPfe=7.65gcm3
PESO TOTAL DEL HIERRO
Vut×Pfe=196.6×7.65=1503 g-1.5 kg

4º ESPRIAS POR VOLTIO
EL Nº DE ESPIRAS DE CADA ARROLLAMIENTO SE CALCULA DE LA ESPRESION
Nº=E4.44×F×S×β
SI SE UTILIZA EL SISTEMA CENGESIMAL LA ESPRESION QUEDA ASI
Nº=E×1084.44×F×S×β
ESPIRASVOLTIOS=14.44×F×S×β=14.44×50×1×10.24×10-4=10.227=4.4ESPIRASVOLTIOS
1.24 X 10-4 PARA QUE LA SECCION DE EN A/m2
Nº ESPIRASN1=4.4×V1=4.4×230=1032 ESPIRAS
Nº ESPIRAS N2=4.4×V2=4.4×125=550 ESPIRAS
5ºINTENSIDADES
I1=PU1=100230=0.43 A
I2=PU2=100125=0.8 A
6º DIAMETRO DE LOS HILOS
D1=2×I1π×δ=2×0.43π×3=0.43∅
D12=2×I2π×δ=2×0.8π×3=0.58∅
7º ESPIRAS POR CAPA Y Nº DE CHAPAS.
Nº DE ESPIRAS POR CHAPA
CN1=LONGITUD DEL CARRETE∅1=440.47=94 ESPIRAS POR CHAPA
CN2=LONGITUD DEL CARRETE∅2=440.62=71 ESPIRAS POR CHAPA

Nº DE CHAPAS
N1=Nº ESPN1Nº ESP CN1=101294=10.76→11 CHAPAS
N2=Nº ESP N2Nº ESP CN2=55071=7.74→8 CHAPAS
8º ALTURA DE LOS DEVANADOS
D1=∅1×CN1=0.47×11=5.17 mm
D2=∅2×CN2=0.62×8=4.96 mm
LA SUMA TOTAL
5017+0.3+4.96+0.3=10.73 mm
9º ESPIRAS MEDIA Y LONGUITUD DE LOS HILOS
K=Nº CHAPAS N1×∅1=11×0.47=5.17
PERIMETRO=K2=CN1×∅12=11×0.472=2.58 mm
ESPIRA MEDIA N1
L1=A´+K2×2+B´+K2×2×2
L1=A´+K+B´+K×2L1=A´+2×K+B´×2=34+2×5.17+34×2=156.68 mm→0.156 m
LONGITRUD TOTAL N1
NºESP N1×ESPIRA MEDIA N1
1012 ×0,156=159 m
ESPACIO N1
2A¨+2 B¨
A¨=A´+2K+2CRISTALES=34+2X5.17+2X.,3=44.92
B¨=B´=+2K+2CRISTALES=34+2X5.17+0.3=44.92
ESPACIO N1=2X44.92+2X44.92=179.68

ESPIRA MEDIA N2
PERIMETRO
N2=CN2∅2=8 X 0,682=2,48 mm
ESPIRA MEDIA
ESPACIO N1 + PERIMETRO N2 X 4) =( A¨+ B¨+PERIMETRO N2 x 4=
44.92 + 44.92 +2.48888 X 4 = 199.55mm→0.200 m
LONGITUD TOTAL N2
NOESP N2XESPIRS MEDIA N2=550 X 0.200=110 m
10º PESO DEL COBRE
PESO ESPECIFICO=8.9 gr/cm3
D1=0.45 R1=0.225
D2=0.60 R2=0.30
PESO=π R2 L
LONGITUD
L1=159 00 mm
L2=110 000 mm
P1=π×R2×L=π×0.2252×159000=25265 mm3
P2=π×R2×L=π×0.32×110000=31080 mm3
LOS VALORES DE P1 Y P2 LOS PASAMOS A Cm3 = 2565 Cm3 Y 31 Cm3
PESO P1=PESO ESPECIFICO ×P1=8.9×25.265=225 gr PARA EL PRIMARIO
PESO P2=PESO ESPECIFICO × P2=8.9×31=276 gr PARA EL SECUNDARIO
PESO TOTALCU=P1+P2=225+276=501 gr→0.5 Kg
11º PERDIDAS EN EL HIRRO
2.5 W/Kg
WFE=PESOFE×2.5=1.5×2.5=3.75 w

12º PERDIDAS EN EL COBRE
S1=π×D124=π×0.4524=0.15 mm2
S2=π×D224=π×0.6024=0.28 mm2
RESISENCIA DE LOS DEVANADOS
R=φLS
R1=φL1S1=0.01751590.15=18.55 Ω
R2=φL2S2=0.01751100.28=6.87 Ω...