Me01. construcción de un transformador eléctrico de pequeña potencia

27/9/21 17:16 ME01.- Construcción de un transformador eléctrico de pequeña potencia.
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ME01.- Construcción de un transformador eléctrico de pequeña potencia.
ME01.- Construcción de un transformador eléctrico de pequeña potencia.
Caso práctico
La empresa Reuza S.A. se dedica al montaje y mantenimiento de equipos e instalaciones
electrotécnicas.
Han recibido una oferta para realizar el mantenimiento de una gran empresa de
mecanización de piezas industriales en donde predominan máquinas-herramientas y
cintas de transporte, así como de un pequeño centro de transformación.
Sin arrugarse, el jefe, decide ponerse en antecedentes y estudiar donde se va a "meter"...
En este tema se pretende tomar un contacto con todos los elementos constitutivos del
transformador para que posteriormente se puedan emplear debidamente en su construcción y mantenimiento.
También se plantea y explica el cálculo de un pequeño transformador monofásico por el método numérico y por tablas.
Se comprueba que la consecución de los datos constructivos varían muy poco por los dos métodos y sirve para que el
lector se haga una idea de cómo determinar los materiales constructivos básicos.
Por último, se realiza un esquema del proceso de cálculo que servirá para plasmar de una manera organizada los pasos
necesarios para llegar hasta el transformador final. Se presenta también, un recurso muy interesante en formato de
video que visualiza la manera de construir un pequeño transformador.
La empresa puede quedar tranquila en que va a desarrollar perfectamente el nuevo trabajo que se le plantea si sigue
con atención el desarrollo de este tema y los posteriores.
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1.- Introducción al transformador.
El transformador es una máquina que interviene en multitud de circuitos eléctricos debido a la necesidad de variar los
valores de tensión e intensidad.
Se define al transformador eléctrico como una máquina estática que transforma, los valores de la
tensión e inversamente los de intensidad desde un circuito eléctrico de entrada a otro de salida. En
este proceso de "trasvase" de potencia eléctrica no se modifica el valor de la frecuencia.
Por su principio de funcionamiento el transformador es una máquina reversible y en multitud de
aplicaciones hay que tener en cuenta esta característica, sobre todo en líneas de distribución eléctrica
donde se trabaja con elevada tensión en el lado de alta y baja tensión en la salida.

Los tres tipos de transformadores por su núcleo magnético son
, de
y

.
1.1.- Conceptos básicos.
El fundamento del transformador está basado en la variación de flujo magnético que provoca la corriente alterna en la
bobina del primario y en la inducción de una f.e.m. en la del secundario.
Los elementos básicos que constituyen a un transformador monofásico son dos circuitos eléctricos y un circuito magnético.
Los circuitos eléctricos están formados por dos bobinas de hilo esmaltado alojadas en carretes. Cada una tendrá un número
de espiras (N1, N2) que dependerá del valor de la tensión y un diámetro que estará en concordancia a su intensidad y a la
potencia del transformador.
El circuito magnético según su forma puede ser:
Acorazado: Tiene dos columnas exteriores por la que se cierra el circuito magnético y una
central donde se ubican los dos eléctricos.
De columnas: Tiene dos columnas para alojar cada una a un circuito eléctrico y unas
culatas o yugos que cierran el circuito magnético.
Toroidal: El núcleo magnético tiene forma de anillo cerrado y sobre él va alojado el
arrollamiento del circuito secundario. El primario atraviesa el aro de manera concéntrica y
suspendida.
Los diferentes tipos de transformadores se pueden ver en la siguiente clasificación:
(link: ME01_CONT_R09_pic007ampliada.jpg )
Autoevaluación

2.- Transformador trifásico.
El transformador trifásico es una consecuencia de la necesidad de una máquina que transforme los valores de tensión e
intensidad en un sistema trifásico de distribución de energía eléctrica. La transformación trifásica parte del
funcionamiento de tres transformadores monofásicos conectados a un sistema trifásico.
Si se parte de una transformación trifásica equilibrada a base de tres transformadores
monofásicos idénticos, se puede comprobar que el flujo magnético que circula por la columna
central y común es nulo. Por tanto, se puede suprimir dicha columna y unir los tres
transformadores monofásicos.
Y por tanto quedaría:
El resultado final es el siguiente:
Debes conocer
El transformador trifàsico es una máquina que aunque difiere algo de un banco de tres transformadores monófásicos
transforma la misma cantidad de energía pero con un ahorro de material.
¿De qué elementos está constituido?

Un transformador trifásico consta de una columna por cada fase con dos devanados superpuestos arrollados a la
misma.
Los elementos fundamentales que constituyen este transformador son:
Tres bobinados primarios: A-A´ , B-B´, C-C´.
Tres bobinados secundarios: a-a´, b-b´, c-c´.
Un circuito magnético formado por tres columnas (una por cada fase) y dos culatas o yugos que
cierran el circuito.
Una cuba que suele contener un elemento refrigerante, como aceite mineral.
Elementos de conexión exterior.
Otros elementos complementarios, tales como depósito de expansión del aceite, radiadores y relés de protección.
¿Cómo se construye?
El proceso constructivo de un transformador III es similar al de un monofásico acorazado. Es decir, en cada carrete se alojarán
los dos devanados primario y secundario de cada una de las fases.
Se empezará bobinando en primer lugar el devanado secundario y, por tanto, será el qué se encuentre más en el interior del
carrete. A continuación, se bobinará el primario quedando en el exterior. Esto se realiza de esta manera porque suele ser el
primario el devanado que es más susceptible de reparar en caso de avería por sobrecarga.
El proceso de ensamblaje de las chapas magnéticas se debe realizar por machihembrado para crear un circuito con la menor
reluctancia y por tanto menor pérdida magnética.
Para terminar la construcción se debe realizar la conexión de los devanados primario y secundario teniendo en cuenta los
terminales homólogos de cada fase. Éstos son los que se designan con el mismo tipo de letra (mayúscula o minúscula y prima
o no prima). Por ejemplo, el terminal A es homólogo de a y A´ es homólogo de a´.

2.1.- Tipos de conexiones.
Las conexiones de las tres fases del primario y secundario van a determinar una de las características fundamentales
que necesita un transformador III para su posterior aplicación.
Los tres tipos de conexiones para los devanados y sus designaciones son:
Estrella (Y ó y)
Triángulo (D ó d)
Zig-zag (Z ó z)
Los tipos de conexiones más utilizados son:
Triángulo-triángulo (Dd): Transformador que se utiliza en pasos intermedios de distribución
donde no se requiere de neutro y los desequilibrios están amortiguados en pasos de
transformación anteriores.
Estrella-estrella (Yy): De uso cuando se desee disponer neutro en baja, aunque descargado. Transformadores de
distribución, lado de baja 400-230 V. También en alta tensión, para puestas de neutro a tierra.
Sólo se emplea cuando no se prevean grandes desequilibrios entre fases.
Triángulo-estrella (Dy): Es muy útil como transformador elevador en principio de línea.
También se emplea como transformador de distribución por disponer de neutro en el lado de baja y no necesitar el 15,5 % más
de material como el zig-zag.
Estrella-triángulo (Yd): Adecuado como transforamdor reductor (final de línea), cuando no se requiere puesta a
tierra en el secundario.
Estrella-zig_zag ( Yz): Se usa para transformadores de distribución de pequeña potencia. Se puede sacar neutro en
baja. Se puede conectar a tensiones relativamente elevadas. Admite toda clase de desequilibrios. Es más caro que el
Yy por emplear mayor cantidad de material.
Los grupos de conexiones más usuales según VDE 0532/8.64 son:
Debes conocer
El índice horario que viene expresado con un número, del 0 al 11 indica el desfase en grados eléctricos existente entre la
onda del primario con respecto a la del secundario. Por ejemplo, 5 significa un retraso del secundario de 150º con
respecto al primario.

Autoevaluación
Relaciona cada característica con su conexión principal.

Características Relación Conexiones principales

Se utiliza en pasos intermedios de distribución.

1. Triángulo-triángulo
2. Triángulo-estrella
3. Estrella-estrella
4. Estrella-zig_zag
Se emplea como transformador de distribución
Admite toda clase de desequilibrios

Se emplea cuando no se prevean grandes desequilibrios entre fases

Relación entre características y conexiones principales

(link: )
(link: )
(link: )
3.- Autotransformador.
Es un transformador cuyos devanados no están separados eléctricamante y comparten un número común de espiras.
Se emplean, por motivos de seguridad, cuando la diferencia de tensiones entre el primario y secundario no es elevada (máximo
un 25%). En este caso, el autotransformador es notablemente más económico que el transformador.
Sus ventajas frente al transformador son:
1. Ahorro en materiales activos y no activos
2. Ahorro de tamaño y peso.
3. Mejora de rendimientos.
4. Transformación con menores caídas de tensión.
5. Menor corriente de vacío.
El fundamento del autotransformador está basado en el principio de división de tensión por cada espira. De tal forma que si se
sabe el número de espiras por voltio se podrá determinar donde se encuentra la toma/as del secundario/os si éste es
multitensión.
Las desventajas que presenta frente al transformador son:
1. Su falta de aislamiento entre primario y secundario, pudiendo entrar una tensión peligrosa
en el secundario si se pone accidentalmente la fase de línea en puesta a tierra.
2. Corrientes de cortocircuito elevadas al tener una impedancia de cortocircuito (Zcc) de
reducido valor. Esto puede provocar unos graves accidentes si no se emplean elementos
externos (reactancias). que atenúen los cortocircuitos que puedan producirse.
3. Difilcultad de trabajar en paralelo. Los bajos valores de la Zcc hacen difícil su ajuste.
Debes conocer
Un autotransformador presenta enormes ventajas frente a un transformador de igual potencia pero tiene sus
restricciones debido a su falta de aislamiento fundamentalmente.
Autoevaluación
El fundamento del autotransformador está basado en:
El principio de la espira partida.
La división de tensión por cada espira.
Una espira que divide a la tensión.

4.- Transformadores de medida y de protección.
Son transformadores que se emplean para conectar los aparatos de medida que se encuentran en unos cuadros a un
circuito de elevados valores de tensión y/o intensidad.
Los objetivos principales que se persiguen con los transformadores de medida son:
1. Aislar o separar los circuitos y aparatos de medida, protección, etc. de la alta tensión.
2. Evitar perturbaciones electromagnéticas de las corrientes fuertes, y reducir corrientes de cortocircuito a valores
admisibles en dilicados aparatos de medida.
3. Obtener intensidades de corriente o tensiones, proporcionales a las que se desea medir o vigilar, y transmitirlas a los
aparatos apropiados.
Los distintos de transformadores de medida y protección se mencionan a continuación.
El transformador de tensión se emplea para conectar un voltímetro a una red de elevado valor de tensión.
Se utilizan para alimentar bobinas voltimétricas (contadores, voltímetros ordinarios o registradores y relés).
Es un transformador de características similares al de potencia y con el secundario conectado a tierra. Los
valores normalizados para los cuadros de medida en redes son de 110 V o 100 V.
El transformador de intensidad se emplea para reducir una elevada intensidad que circula por un circuito a otra
menor y que pueda ser medida.
El transformador de intensidad es un transformador elevador, es decir, tiene mayor número de espiras en el
secundario que en el primario. Esto es así ya que se pretende reducir la intensidad en el circuito del
amperímetro, es decir, del secundario.
El transformador de intensidad no puede funcionar en vacío con el secundario a circuito abierto. Por tanto
siempre tiene que estar conectado al amperímetro o en cortocircuito.

El transformador de intensidad no puede funcionar en
con el secundario a circuito abierto.
El transformador de seguridad es un transformador especial que pretende separar el circuito de uso del resto de la
instalación.
En este transformador los bobinados están especialmente aislados entre sí para evitar que pueda producirse
contacto entre primario y secundario.
Presentan una escala de valores de tensión que llegan hasta los 42 V en el secundario y en el primario no se
pueden superar los 500 V.
Autoevaluación

5.- Elementos básicos.
En este apartado se van a describir los componentes utilizados en la construcción de un pequeño transformador.
Los empleados de la empresa Reuza S.A. ya conocen algo más acerca de los transformadores y los
diferentes tipos, pero para poder construir un transformador necesitan saber cuáles son los
componentes más utilizados.
Para construir un pequeño transformador, se necesitan conocer los siguientes componentes:
Elementos magnéticos
Elementos eléctricos
Elementos dieléctricos

5.1.- Elementos magnéticos.
El material utilizado en el circuito magnético suele ser chapa de hierro-silicio.
El circuito magnético de un transformador consta del núcleo o columnas y de culatas o yugo. Se utiliza
chapa de grano orientado de 0,35 mm o 0,5 mm de espesor, con unas pérdidas que oscilan entre 0,4 a 0,6
W/kg.
Existen dos tipos de circuitos magnéticos, de columnas y acorazado. En el de columnas, todas las chapas
que componen el circuito tendrán el mismo ancho. Sin embargo, en el acorazado las chapas que
componen el yugo o culata tendrán un ancho la mitad a las del núcleo.
Para determinar con precisión las pérdidas magnéticas es necesario conocer, además de la intensidad de campo o inducción
magnética (β), la longitud media del circuito magnético. Esta medida será determinante para conocer la intensidad
magnetizante (Iμ).

5.2.- Elementos eléctricos.
Los elementos eléctricos son el bobinado primario y secundario.
Se suelen denominar también a los dos bobinados como de alta tensión y baja tensión en función de si trabaja a la mayor o la
menor tensión independientemente de si trabaja el transformador como elevador o reductor.
El material más utilizado es hilo de cobre, aunque también se emplea el aluminio. El hilo va recubierto con un
esmalte aislante y se suele designar comercialmente como hilo esmaltado.
La temperatura de funcionamiento no debe ser superior a 60ºC para que los arrollamientos no se vean dañados
por esta condición.
En los transformadores acorazados, con las bobinas superpuestas en el mismo núcleo, se coloca en primer lugar el
devanado del secundario y encima de la del primario.

5.3.- Elementos dieléctricos.
Estos elementos deben asegurar el buen aislamiento del todas las partes activas (link: ) del transformador.
Los elementos dieléctricos más importantes que se utilizan para los transformadores son:
Carrete: Es el elemento donde se van a alojar las bobinas. Está realizado en un material plástico que aguanta la
temperatura de hasta 60ºC y tiene unas hendiduras para poder pasar el hilo esmaltado que configura la bobina.
Entrecapas: Se suele emplear como material aislante entrecapas de la bobina papel presspan de un espesor fino. Esto se
hace para evitar que se produzcan cortocircuitos entre espiras que se encuentran superpuestas.
También se emplea este material para aislar entre sí los devanados primario y secundario.
Cinta de algodón: Es un elemento que se emplea como envolvente final de todo el bobinado. Proporciona rigidez
mecánica al carrete y absorberá el barniz de acabado.
Barniz: Es un líquido viscoso que se aplica en la periferia del bobinado impregnando la cinta de algodón de la última capa.
Cuando se seca forma una cubierta resistente a la humedad y a los contactos.

Tubo aislante: Se emplea para conseguir el aislamiento entre el conductor y la conexión exterior. El material suele ser
poliéster o fibra de vidrio y existen varios diámetros para la elección del más apropiado.
Autoevaluación
Relaciona poniendo el número cada elemento con su material.

Elemento Relación Material
Tubo aislante
1.- Hilo esmaltado

2.- Chapa hierro-silicio

3.- Papel presspan

4.- Cinta de algodón

5.- Fibra de vidrio
Envolvente final

Entrecapas

Circuito magnético

Devanados

Número de cada elemento y su material

6.- Cálculo de transformadores de pequeña potencia.
El cálculo de los transformadores de pequeña potencia se realiza de una forma sencilla utilizando para ello fórmulas
simplificadas y ábacos de valores tabulados. Aunque se parte del error de despreciar las pérdidas esto no supone
ningún desajuste importante en los resultados finales.
La primera consideración importante que se debe tener en el proceso de cálculo que se expone a
continuación es que por pequeño transformador se entiende aquél cuya potencia nominal está
comprendida entre 10 VA y 3.500 VA aproximadamente. En el caso de potencias superiores debemos
aplicar cálculos más complejos para contemplar las pérdidas en el hierro y en el cobre.
Se parte, por tanto, del siguiente supuesto:
Potencia nominal del primario = Potencia nominal del secundario
Pap1 = Pap2

6.1.- Sección del núcleo.
La sección del núcleo (Sn) de un transformador está dimensionada en función de su potencia.
El cálculo de la sección transversal del núcleo (Sn) donde se alojan las bobinas constituye el primer paso para el cálculo. También
se puede considerar el cálculo inverso de la potencia en función de un núcleo predeterminado.
La mayoría de los transformadores de pequeña potencia suelen ser acorazados y es por tanto donde se centra más el cálculo.
No obstante, también se considerará la posibilidad de su ejecución por columnas.
Las fórmulas utilizadas para chapas de grano orientado con potencia perdida de unos 0,5 w/kg son
Acorazados:

De columnas:

Siendo:
Sn: Sección transversal del núcleo en [cm2].
Pap: Potencia nominal del transformador en [VA].

6.2.- Número de chapas magnéticas.
El número de chapas magnéticas es un cálculo sencillo y necesario para prever la cantidad de material que debe tener el
taller de bobinados.
Sabiendo la sección del núcleo donde van alojadas las chapas magnéticas y el espesor de las mísmas, se
determina la cantidad de piezas con esta sencilla fórmula fácil de deducir:
Siendo:
Sn: Sección transversal del núcleo [cm2].

a: Ancho de la chapa magnética [cm].

Δ: Espesor de la chapa magnética [mm].

6.3.- Relación de transformación y número de espiras.
La relación de transformación (m) es un valor imprescindible en los cálculos de los transformadores ya que se podrá
calcular el número de espiras que tiene el devanado primario y el secundario.
Se entiende por relación de transformación (m) al cociente entre la fuerza electromotriz del devanado primario entre la del
devanado del secundario.
Como se dijo anteriormente, en el cálculo de los transformadores pequeños se desprecian las pérdidas. Ésto hace que el
transformador se considere como ideal y por tanto, se cumple la igualdad de:
(1)
(2)
(3)
Siendo:
E: Fuerza electromotriz inducida en un devanado en voltios[V].

f: Frecuencia de oscilación de la onda de la tensión en herzios [Hz].

N: Número de espiras del devanado.

Фmax: Flujo magnético máximo en weber [Wb].
Por otro lado, se sabe que el flujo máximo es proporcional al valor de la inducción magnética (β) con la que trabaja la chapa.
Los valores están comprendidos entre 0,8 y 1,2 teslas [ T ]. Cuando flujo y superficie son perpendiculares resulta,
Reduciendo las fórmulas (1), (2) y (3), se obtiene la siguiente igualdad:
m = E1/E2 = U1/U2 = N1/N2 = I2/I1
Para determinar el número de espiras en cada devanado se parte de la fórmula genérica:
En donde despejando el número de espiras (N), resulta:
Fórmula que expresada en función de la inducción (β) queda de la siguiente manera:

Siendo:
N: Número de espiras del devanado (primario o secundario).
E: Fuerza electromotriz o tensión de vacío (primario o secundario).
βmax: Inducción máxima a la que trabaja la chapa magnética. Suele estar comprendida entre 0,8 y 1,2 teslas [ T ].
Sn: Sección transversal del núcleo [m²].
f: Frecuencia de oscilación de la onda de la tensión en [Hz].
Un dato muy utilizado es el número de espiras por voltio tanto para el primario como para el secundario. Se calcula dividiendo
el número total de espiras de ese devanado entre la tensión del mísmo. Resultando de la siguiente manera:
Nv = N / U
Siendo:
Nv: Número de espiras por voltio [N/V].

N: Número de espiras del devanado primario o secundario [N].

U: Tensión de vacío del primario o secundario [V].

6.4.- Diámetro de los conductores de los devanados.
Los conductores o hilos de los bobinados se calibran por su diámetro (Ø) medido en milímetros [mm] en lugar de por su
sección.
El dimensionado de cada devanado va a depender de la intensidad nominal que circule y ésta a su vez, de la
potencia del transformador y de la tensión del devanado. Es decir, Pap = U - I y por tanto, resulta la intensidad I =
Pap / U (transformador monofásico).
Además, hay que considerar que el valor de la densidad de corriente (δ) [A/mm2] es función de la potencia del
transformador, según se ve en la tabla de portencia del transfomador y densidad màxima admisible situada más
abajo.Y que la sección del hilo es:
Scu = I / δ
Siendo:
Scu: Sección del hilo esmalatado [mm2]

I: Intensidad nominal del devanado primario o sencundario [A].

δ: Densidad de corriente eléctrica [A/mm2]
Para lo anterior se recurre a una tabla de densidades de corriente en conductores de cobre que supone un dato de partida para
realizar el cálculo del diámetro del devanado.

Por último, una vez conocida la sección del devanado se termina calculando el diámetro del conductor aplicando la fórmula:
Ø = √Scu/0,785
****La raiz cuadrada es de toda la fracción y no solo del numerador.
Siendo:
Potencia del transformador Densidad máxima admisible (δ) [a/mm2]
De 10 a 50VA 4
De 51 a 100VA 3,5
De 101 a 200VA 3
De 201 a 500VA 2,5
De 501 a 1000VA 2
De 1001 a 2.500VA 1,5
De 2.501 a 10.000VA 1,2
A partir de 10.000 0,75
Densidad de corriente en función de la potencia del transformador

(link: )
(link: )
(link: )
Ø: Diámetro del hilo del devanado [mm].
Scu: Sección del hilo del devanado [mm2].
Debes conocer
El cálculo de los transformadores pequeños está basado en el principio del transformador ideal. Sin pérdidas eléctricas ni
magnéticas.
Autoevaluación
La fórmula como se calcula la E1 es:
E1=4,44 - βmax - f - N1
E1 = 4,44 - Фmax - f - N2
E1 = 4,44 - Фmax - f - N1

7.- Cálculo por ábacos.
Otro método de cálculo sencillo y rápido para calcular transformadores pequeños es utilizar ábacos.
El proceso de cálculo por este método consta de tres pasos:
1. Sección del núcleo.
2. Número de espiras.
3. Diámetro del hilo.
Vamos a verlos uno por uno.
La sección del núcleo se determina con el ábaco partiendo de la potencia del devanado secundario y conociendo la
frecuencia empleada.
Partiendo del dato de la potencia del secundario que se sitúa en el eje (Y) o eje de ordenadas y buscando el encuentro con la
línea transversal de la frecuencia correspondiente. Se traza desde este punto de intersección una perpendicular hasta cortar con
el eje (X) o eje de abcisas. El valor de la sección del núcleo será el proporcionado con la intersección con dicho eje.
En nuestro caso, 500VA a 50Hz determinan una sección de núcleo magnético de 20,2cm2.
En el caso de encontrar valores intermedios se debe utilizar el método de interpolación de los límites anterior y posterior.
El número de espiras se determina por este método de ábaco el número de espiras por cada voltio en función de un
valor adoptado de inducción magnética.
Tomando el valor de la sección del núcleo obtenido del apartado anterior, se sitúa en el eje de ordenadas y buscando la
intersección con la línea del valor de la inducción elegida, se desciende hasta el eje de abcisas. El valor obtenido en el eje (X) es el
de las espiras por voltio para el devanado primario y secundario.
El cálculo se concluye multiplicando este valor obtenido por las tensiones de vacío de primario y secundario.

El diámetro de los hilos de los devanados (se trata del calibre de los conductores de los devanados primario y
secundario) se determina partiendo de un cálculo sencillo y empleando la tabla tercera.
El punto de partida es calcular las intensidades nominales del primario y secundario para posteriormente utilizarlas en el ábaco.
Se parte de las fórmulas:
I1 = Pap1 / U1 I2 = Pap2 / U2
Una vez calculadas las intensidades se colocarán sus valores en el eje de abcisas superior o inferior dependiendo de si su valor
se encuentra entre 8-800 mA (eje superior) o 0,8-80 A (eje inferior). Posteriormente se busca el encuentro con la línea de
densidad de corriente que tenga el transformador por su potencia. Para terminar se traza desde la intersección con la anterior
una línea horizontal hasta llegar al eje de ordenadas izquierdo si se ha partido desde arriba o derecho en caso de iniciar desde
abajo.
Debes conocer
El método de determinación por ábacos se emplea para obtener de una manera rápida un resultado muy apróximado y por
tanto, válido el cáculo de un pequeño transformador.
Para saber más
Entra en el enlace para ver un ejemplo de cálculo por ábacos
Cálculo por ábacos (link: ME01_CONT_R02_Recurso02.pdf )

La unidad de medida de la sección del núcleo que se determina por ábaco se mide en
.
Autoevaluación

8.- Taller de máquinas eléctricas.
En este apartado se dará una relación de la dotación de equipamiento más importante de un taller de máquinas
eléctricas.
Se van a relacionar una serie de herramientas, máquinas y aparatos con la idea de situar al alumno en un punto de partida
sobre un taller de máquinas eléctricas. La profundización del conocimiento de algunos de estos elementos, si fuera necesario, se
dejará como profundización y complementación. Las fotografías orientan sobre los elementos menos comunes que no se
conocen habitualmente.
Herramientas de mano:
Alicate universal, boca plana, boca redonda, boca de cigüeña.
Juego de destornilladores planos, philips, torx, triwing.
Juego de llaves fijas, allen, de tubo, stanley, llave inglesa.
Soldadores eléctricos de diferentes potencias.
Material de protección: guantes, gafas, tapones auditivos.
Tijeras de distintos tipos: electricista, de chapa.
Martillos: de nylon, de bola.
Regla y flexómetro.
Herramienta especial:
Esmeriladora.
Taladro manual y sensitivo.
Tornillo de banco.

Extractor de rodamientos o cojinetes.
Bobinadora manual o automática.
Machos de roscar y terrajas.
Equipo e instrumentación:
Banco de pruebas.
Polímetro.
Pinzas amperimétricas.
Megóhmetro.
Tacómetro.
Aparato de rigidez dieléctrica.
Medidor de rigidez de aceites.

Para medir los diámetros de los hilos esmaltados se utiliza el
o el
.
Calibre o pie de rey.
Micrómetro o palmer.
Autoevaluación

9.- Resumen del cálculo y construcción de un pequeño transformador monofásico.
Para tener una visión más concreta se van a dar en este apartado los pasos necesarios para el cálculo completo.
Es conveniente recordar que es necesario partir de unos datos que se captan al conocer las necesidades que se requieren del
transformador objeto de cálculo.
Los valores de tensión no suelen ser modificables en un circuito.
La previsión de potencia estimada debe considerar una posible ampliación posterior.
Con el resto de los datos no se sufre ninguna modificación.
Datos de partida:
Tensión del primario (U1) en voltios [V].
Tensión del secundario (U2) en voltios [V].
Potencia del transformador (Pap) en [VA].
Inducción magnética de la chapa (βmax) en teslas [ T ].
Espesor de las chapas (Δ) en milímetros [mm].
Ancho de la chapa (a) en centímetros [cm].
Tabla de los pasos de cálculo:
A continuación se presenta en forma de tabla los pasos a seguir para realizar el cálculo completo de un transformador
monofásico acorazado.
Paso Descripción Fórmula Valor obtenido
1 Intensidad del primario I1 = Pap1 / U1 [A]
2 Intensidad del secundario I2 = Pap2 / U2 [A]
3 Sección del núcleo [cm²]
4 Número de chapas [número]
5 Flujo magnético máximo Фmax = βmax - Sn [Wb]
6 Número de espiras del primario N1 = E / (4,44 - Фmax - f) [esp]
7 Número de espiras del secundario N2 = E / (4,44 - Фmax - f) [esp]
8 Densidad de corriente ILUSTRACIÓN 31 [A / mm²]
9 Sección del conductor del primario Scu1 = I1 / δ [mm²]
10 Diámetro del conductor del primario Ø1 = √Scu1/0,785 [mm]
11 Sección del conductor del secundario Scu2 = I2 / δ [mm²]
12 Diámetro del conductor del secundario Ø2 = √Scu2/0,785 [mm]
Resumen
Construcción de un transformador:
Las fases constructivas de esta máquina son:

La inducción magnética de la chapa (βmax) tiene como unidad del Sistema internacional el
.
1. Documentación técnica.
2. Materiales y herramientas.
3. Ejecución de los devanados.
4. Proceso de montaje.
5. Comprobaciones post-montaje.
6. Barnizado y terminación.
En el vídeo se muestra la construcción didàctica de un pequeño transformador que realizan unos/as alumnos/as. La fase de
barnizado no se realiza para poder reutilizar en cursos sucesivos el material empleado.
Vídeo: Construcción transformador (link: https://www.youtube-nocookie.com/embed/De7xWTfXUgs?rel=0 ) (Resumen textual
alternativo) (link: ME01_Desc_resumen_video_Construccion_transformador_electrico.html )
Autoevaluación

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10.- Normas de seguridad e higiene en el taller.
Para una correcta ejecución de las diferentes tareas que conlleva la construcción de un pequeño transformador se deber
conocer las normas de seguridad de obligado seguimiento.
Entre las diferentes normas de seguridad se mencionan a continuación las más recomendadas para evitar
accidentes:
1. Limpieza y orden en el puesto de trabajo y demás lugares utilizados del taller y demás dependencias.
2. Correcta utilización de las herramientas.
3. Correcta protección de todas las herramientas eléctricas utilizadas.
4. Protección de la cara y ojos con gafas protectoras cuando las tareas así lo requieran.
5. Protección de las manos con guantes cuando se realicen trabajos mecánicos como cortes, punzamientos ...
6. Empleo de indumentaria adecuada a la actividad a realizar: bata o mono, zapatos protectores.
Autoevaluación
La forma geométrica de una señal de seguridad roja es:
Triángulo
Círculo
Es indiferente
Las señales de prohibición son:
Circulares y de color de seguridad azul
Color de seguridad rojo y circulares
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