Calculo de transformadores de poder.

La idea explicar un método de cálculo que nos permita construir un transformador. Voy a utilizar un método simple como para que todo el que lo necesite pueda entenderlo.
En un principio tomaremos al núcleo del transformador como punto de partida. Supongamos que tenemos un núcleo o que deseamos re-bobinar uno.
Para esto necesitamos saber qué potencia puede manejar ese núcleo. Este valor, en Volt/ampere, se consigue con la siguiente fórmula:

Sección del núcleo: a x ancho = cm2
Potencia aparente del núcleo(PAN) = (Sección del Núcleo/1.1)elevado cuadrado

Ejemplo:

A= 5
Ancho = 5

PAN =((5*5)/1.2)Al cuadrado
= 25/1.1 = 22.73 que elevado al cuadrado da 516.65 Volt/Ampere.

Muy Bien, Ahora que tenemos la potencia del núcleo podemos calcular la corriente de Primario y de secundario:

Corriente de Primario (CPRIO) = PAN/Tensión de primario
=516.65 /220
= 2.35 Amperes

Y la corriente de secundario(CSRIO) = (PAN*.98 [rendimiento en %]/tensión de SRIO
= (516.65 * .98)/8.5[1]
= 59.56 Amperes

[1] Para el ejemplo se toma una tensión de salida después del rectificador y el electrolítico de filtro de 12 Volts. esta tensión es 8.5 * 1.414.


Ahora que tenemos las corrientes podemos hallar el diámetro del alambre esmaltado :

Diámetro del Alambre PRIO=√(√(Intensidad))*.7

= 0,86 (0.90) mm.

Diámetro del Alambre SRIO=√(√(Intensidad))*.7

= 1,94 mm.[2]

[2]Para este diámetro se aconseja usar planchuela de cobre. En el caso de usar aluminio se debe multiplicar por 1.05. El mismo criterio se aplica al primario.

Ahora nos queda calcular las espiras:

Número de Espiras del Primario (NEP) = (Tensión Entrada*frecuencia de línea*Densidad del flujo*factor de corrección)

Donde:

Sección del núcleo = 25 Cm
Frecuencia = 50 Hz
Densidad de líneas de fuerza[3]= 1.2 (para chapas comunes.Si fuera de buena calidad entonces será de 1,1)
Las Espiras del Srio =220/(4.44*50*1.2* 25*.0001)= 330 Espiras

[3] La intensidad de líneas del campo magnético dependen directamente de la calidad de las chapas del núcleo. Para una laminación tipo "E I" normalizada, al silicio, la densidad es aproximadamente 10.000 kilo líneas por cm2.

Seria:

Densidad de lineas de fuerza[3]= 1.2 (para chapas comunes.Si fuera de buena calidad entonces será de 1,1)

Las Espiras del Srio =12/(4.44*50*1.2* 25*.0001)= 18 Espiras

Para corroborar este ultimo calculo podemos hallar la relacion de transformacion:

K= 12/220
 = 0.545454

Lo que nos da al multiplicar por las espiras del primario:

NES= 330/.0545454

        = 18 Espiras

Las Espiras del secundario
El transformador del ejemplo es de uso practico. Podría ser utilizado como Soldadora electrica, Arrancador para automotores, Cargador de baterías, fuente de alimentación para equipos de comunicaciones, soldadora de punto, etc
Espero que les sea útil.
A continuación les adjunto las medidas normalizadas que corresponden al gráfico del principio:

Listado de laminaciones normalizadas
Laminación N°	A	B	C	D	E	F	G	Proporción por kilo E I
14	3,5	3,5	7	1,8	8,8	1,8	14	750 250
18	4,8	4,8	12	2,3	14	2,5	19	770 230
26	6,4	6,3	13	3,2	14	3,2	25	750 250
32	9,5	8	19	4,8	24	4,8	35	760 240
41	13	8	21	6,5	29	8	42	700 300
62	16	8	24	8	32	8	48	730 270
193	18	10	27	7,5	37	10	53	730 270
75	19	9,5	29	9,5	38	9,5	57	750 250
77	22	12	34	11	46	12	68	750 250
111	25	13	38	13	51	13	76	750 250
112	29	14	43	14	57	14	86	750 250
125	32	16	48	16	64	16	96	750 250
155	38	19	57	19	76	19	114	750 250
60	40	20	60	20	80	20	120	750 250
155E	42	21	63	21	84	21	126	750 250
600	50	25	75	25	100	25	150	750 250
500	64	32	96	32	128	32	92	750 250
700	64	32	192	32	224	32	92	830 170
150	45	29	117	23	140	23	147	810 190
100	33	27	49	17	67	18	120	710 290
200	33	27	65	17	67	18	120	750 250
30	33	27	97	17	67	18	120	810 190
650	50	25	150	25	175	25	150	830 170