Informe De Un Trafo 2019expo.docx

“AÑO DEL DIÁLOGO Y RECONCILIACIÓN NACIONAL”

INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÚBLICO “JULIO CESAR TELLO”

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL U.D: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

DOCENTE: LIC. CARLOS AVALOS

MÓDULO: III

TURNO: DIURNO

2019

INFORME DE UN TRANSFORMADOR MONOFASICO REDUCTOR 1. CALCULO DEL TRANSFORMADOR SEGÚN EL ÁREA Área = a x b Área = 2.54 cm x 2.54 cm Área = 6.4516 cm² Donde: a y b son lados del núcleo de hierro

2. CALCULO DE LA POTENCIA APARENTE (S) Es el área entre la constante 0.903; todo eso al cuadrado S = (A / 0.903) ² S = (6.4516 cm² / 0.903) ² S = 51 VA La Potencia del aparente es de 51 VA. Le Corresponde por inducción 9000 gauss. Donde: A = Área del núcleo del transformador (cm²) V.A = Volt-ampere 0.903 = Es la constante para la frecuencia de 60 Hz

3. CALCULO DEL NÚCLEO DE ESPIRAS N₁ = V₁ x 10⁸ / 4.44 x F x A x B Donde: N₁ = Numero de espiras en la bobina primaria V₁ = Tensión de la bobina primaria F = Frecuencia A = Área del núcleo del transformador B = Inducción magnética 10⁸ = Factor de conversión para que no altere los valores 4.44= El voltaje inducido adelantado en 90° atreves de la bobina 

Numero de espiras en la bobina primaria

N₁ = 220 x 10⁸ / 4.44 x 60 x 6.4516 x 9000 N₁ = 1422.3 espiras 

Numero de espiras en la bobina secundaria

N₂ = 220 x 10⁸ / 4.44 x 60 x 6.4516 x 9000 N₂ = 711 espiras 4. CALCULO DE LA CORRIENTE EN EL TRANSFORMADOR Sabemos que la potencia aparente es: S = 51 VA Además, que: I=S/V 

Calculo de la corriente en la bobina primaria I₁ = 51 VA / 220 V I₁= 0.23 A



Calculo de la corriente en la bobina secundaria I₂ = 51 VA / 110 V I₂ = 0.46 A

5. CALCULO DEL DIÁMETRO DEL HILO DE COBRE √𝐼1 𝐽

O = 1.13

Donde: O = Diámetro del alambre (mm²) I = Corriente eléctrica (amperios) J = Densidad de corriente 1.13 = constante 

Calculo del diámetro de la bobina primaria A = 6.4516 cm² equivale a 4.75 de densidad de corriente según la tabla. √0.23 𝐴

O₁ = 1.134.75 𝐴/𝑚𝑚² O₁ = 0.248 mm El calibre del alambre es de 30 AWG 

Calculo del diámetro de la bobina secundaria √0.46 𝐴

O₂ = 1.134.75 𝐴/𝑚𝑚² O₂ = 0.351 mm El calibre del alambre es de 27 AWG 6. CALCULO DEL PESO EN GRAMOS DE ALAMBRE DE COBRE



Alambre de la Bobina Primaria Lu₁ = (2.54 + 0.3175 + 0.3175) x 4 Lu₁ = 12.7 cm² Pu₁ = Lu₁ x Pu₁ x N1 x 10⁻⁵ Donde: Pu₁ = Peso del alambre Primario Lu₁ = longitud de alambre de cobre Pu₁ = Peso del número del alambre de cobre N1 = Numero de espiras de la bobina Primaria 10⁻⁵ = Constante Pu₁ = 12.7 x 0.453 x 1422 x 10⁻⁵ Pu₁ = 0.081 Se necesita 81 gramos de alambre número 30 AWG



Alambre de la Bobina Secundaria Lu₂ = (2.54 + 0.635 + 0.635) x 4 Lu₂ = 15.24 cm² Pu₂ = Lu₂ x Pu₂ x N1 x 10⁻⁵ Donde: Pu₂ = Peso del alambre Secundario

Lu₂ = Pu₂ = Peso del número del alambre de cobre N2 = Numero de espiras de la bobina Secundario 10⁻⁵ = Constante Pu₂ = 15.24 x 0.909 x 711 x 10⁻⁵ Pu₂ = 0.098 Se necesita 98 gramos de alambre número 27 AWG 7. CONSTRUCCIÓN Y ELABORACIÓN DE UN TRANSFORMADOR Después de haber hallado los cálculos para la construcción del transformador, teóricamente. Se debe conseguir los materiales, los materiales deben ser de buena calidad para hacer un buen producto. 8. MATERIALES PARA UTILIZAR            

81 gramos de Alambre número 30 AWG 98 gramos de Alambre número 27 AWG Núcleo de 2.54 cm 1 tira de Espagueti número 14 1 pliego de papel de pescado 1 metro de cable automotriz número 14 AWG 1 metro de cable automotriz número 16 AWG Chapas para el Transformador Pernos, tuercas y patas para el Transformador Cinta Masking Tape Cautín y Estaño para Soldar Destornillador, alicate y otras herramientas.

9. PROCEDIMIENTO Ubicar un lugar bien iluminado, para comenzar a trabajar, marcar el inicio del enrollamiento, comenzar a dar la vuelta alrededor del núcleo templando bien el alambre, uno a continuación de otro, se da las vueltas necesarias hasta concluir las vueltas calculadas para la primera bobina. El alambre para esta bobina es el número 30 AWG, se debe tener cuidado que no se doble ni se dañe los alambres al enrollar (marcar cada 100 vueltas, si es necesario) se darán un total de 1422 vueltas al nucleó. Al concluir las vueltas de la bobina primaria se cubre primero con cinta masking tape, todo el enrollamiento realizado en la primera bobina, después se toma los 2 extremos del alambre, le quitamos el aislamiento en las puntas para poder

soldarlas con el cable automotriz número 16 y se procede a soldar, no olvidar colocar la cinta de espagueti. Una vez soldado, los cables deberán salir por un extremo de la bobina, para luego volverla a cubrir con cinta masking tape, y sobre este una capa de papel de pescado para que este firme cubriéndola por última vez con cinta masking tape. El inicio de las vueltas de la segunda bobina debe ser en el mismo sentido de giro que la primera bobina, empezar el inicio del alambre por el extremo opuesto a los cables de la primera bobina, se utilizará el alambre numero 27 AWG y se dará 711 vueltas al núcleo del transformador. Se debe tener cuidado con el conteo de las vueltas ya que se pueden ocasionar perdidas de tensión de salida, también se debe tener cuidado en los extremos del enrollado porque es ms difícil alinearlos, se seguirá el procedimiento hasta concluir las vueltas calculas para la bobina secundaria. Al concluir sujetar con la cinta masking tape y preparar los extremos del alambre y el cable número 14 para soldarlos, se debe lijar bien para obtener una buena unión a la hora de realizar el soldado, se cubre con papel de pescado para luego con la cinta masking tape terminar, se debe tensar bien el papel de pescado. Las uniones del alambre y el cable deben cubrirse solo deben sobresalir los cables. Ya concluido las espiras calculadas, para la primera y segunda bobina se procede a colocar las chapas en el centro del núcleo del transformador, alinearlas unas tras otras. Después, colocar los pernos, los protectores del núcleo y las patas. Se termina el armado del transformador. Para mejorar el aislante se puede usar barniz. Antes de usar el transformador se realiza los ensayos correspondientes.

10. ENSAYOS   

Prueba de aislamiento, entre un cable y la carcaza Se Prueba con el megometro Y con el multitester se mide continuidad y tensión de entrada y salida

Datos del transformador realizado con el megometro   

Bobina Primaria y la Carcaza = 188.8 M Bobina Secundaria y la Carcaza = 196.6 M Bobina Primaria y Bobina Secundaria = 195.8 M

Después se realizará la prueba de tensión, al realizar se tendrá en cuenta las medidas de seguridad para el caso que se trabaje con voltios de 110 y 220. Aislar bien las salidas de las bobinas a medir.

11. PRUEBAS DE TENSION Materiales  Pinza amperométrica  Multitester Digital  Conectores  Fuente de tensión regulable 0 V. – 220 V.  Termómetro digital Iniciar con la medida de seguridad, hacer una conexión en paralelo con la fuente, el multitester y la bobina primaria. Los cables de la bobina secundaria están unidos (en corto). La pinza regulada para medir amperios está conectada a un cable de la bobina primaria. Tener la fuente apagada, antes de realizar dicha prueba observar bien el aislamiento de los cables. Encender la fuente y subir a apoco hasta alanzar los amperímetros calculados, verificar si llega tensión al transformador. Con los amperímetros calculados para su resistencia se toma un control cada minuto, durante 10 minutos. Se toma nota de la variación de los voltios, los amperios y la temperatura. Apuntar con el termómetro laser al transformador.

Lectura de las pruebas realizadas:

Tiempo en Minutos

Tensión en la bobina Primaria

Corriente en la Bobina Primaria

Corriente en la Bobina Secundaria

Temperatura en °C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

38 V 38 V 38 V 38 V 38 V 38 V 38 V 38 V 38 V 38 V

0.23 A 0.26 A 0.28 A 0.26 A 0.27 A 0.25 A 0.26 A 0.26 A 0.26 A 0.25 A

0.60 A 0.53 A 0.60 A 0.56 A 0.52 A 0.52 A 0.51 A 0.52 A 0.52 A 0.50 A

21 °C 21 °C 26 °C 30 °C 30 °C 31 °C 32 °C 33 °C 35°C 36°C