Transformadores
Fundamentos y Construcción

Tipo: Libro / Manual

Formato: PDF

Autor: Salvador Amalfa

Web: drive.google.com

Descripción: Manual de introducción y capacitación, sobre transformadores eléctricos, dirigido a estudiantes de electricidad y electrónica. Abarca desde lo más básico: los principios físicos de los campos magnéticos y la inducción electromagnética, hasta el cálculo, diseño y construcción de transformadores, autotransformadores e inductores para diferentes usos y aplicaciones prácticas, principalmente en electrónica.
Incluye ejercicios de aplicación práctica.

Introducción

En este libro se plantean las cuestiones relativas al funcionamiento y armado de transformadores, en particular aquéllos destinados a equipos electrónicos de uso doméstico o aparatos que demanden bajo consumo de energía. Se hace una breve referencia a los transformadores de media y alta potencia aunque su proyecto no se trata en esta obra.

En la primera parte, se incluye la teoría indispensable para la comprensión de los fenómenos eléctricos y magnéticos intervinientes en el diseño y la construcción de los transformadores.

Los fundamentos teóricos resultan de interés no sólo al experimentador, sino también a los estudiantes de electrotecnia. Para ellos, junto con el desarrollo teórico, se incluyen problemas de aplicación a los distintos temas tratados, como las leyes de acción magnética, inducción, corrientes alternas, ferromagnetismo, etc.

Si bien el funcionamiento del transformador es descrito a partir de ecuaciones y diagramas clásicos, se propone un método de diseño simplificado que evita cálculos y fórmulas complejas, considerando en todo momento la orientación a una construcción artesanal y de bajas exigencias, donde es posible evitar un tratamiento exhaustivo.
El método simplificado posibilita al experimentador adaptar su diseño a los tipos de laminación y diámetros de alambre existentes en el mercado, a la vez que permite, luego de cierta práctica indispensable, mejorar el producto optimizando los parámetros a través del uso de tablas y gráficos de fácil acceso.

También la faz constructiva es encarada de modo tal que resulte posible armar el transformador contando con un mínimo de dispositivos, herramientas e instrumental.

Finalmente, se ha considerado de interés la mención de aplicaciones especiales, como los autotransformadores, el uso de núcleos de ferrite y, particularmente, se destina un capítulo al cálculo de bobinas con núcleo de aire, tema siempre requerido por técnicos y estudiantes.

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Resumen del contenido

- El campo magnético y la corriente eléctrica.
- Fuerza electromotriz inducida.
- Ley de Faraday y Ley de Lenz. - Corrientes de Foucault.
- Autoinducción. - Energía de la autoinducción.
- Conexión en serie de inductancias.
- Propiedades magnéticas de los materiales. - Clasificación de materiales.
- Causa de los efectos magnéticos.
- Excitación magnética, susceptibilidad y permeabilidad.
- Ferromagnetismo. - Temperatura de Curie. - Histéresis.
- Analogía eléctrica de los circuitos magnéticos.
- Etapas de imantación ferromagnéticas.
- Generación de Corriente Alterna.
- Concepto de frecuencia. - Representación vectorial.
- Valores medio y eficaz de una tensión alterna.
- Relaciones de fase Tensión-Corriente.
- Funcionamiento del transformador.
- Tensión de autoinducción en el transformador.
- Diagramas vectoriales del primario. - Deformación del campo por histéresis.
- Análisis de la condición de vacío. - Diagrama vectorial primario-secundario.
- Cálculo de la corriente magnetizante.
- Análisis de la condición de carga. - Diagramas vectoriales completos y reducidos.
- Diagrama reducido al primario. Diagrama reducido al secundario. - Diagrama de Kapp.
- Características mecánicas de los materiales magnéticos.
- Anisotropía. - Conformación de la curva de histéresis.
- Efecto pelicular magnético. - Aleaciones de Hierro-Silicio. Hierro-Silicio de grano orientado.
- Cálculo de las pérdidas en el hierro. - Cálculo de las pérdidas en el cobre.
- Relación de transformación.
- Verificación de la aislación. - Consideraciones térmicas. - Rendimiento.
- Cálculo práctico simplificado de transformadores.
- Consideraciones generales de diseño. - Cálculo de un transformador de alimentación.
- Construcción y terminación del transformador.
- Transformadores especiales. - Transformadores para redes eléctricas trifásicas.
- Transformadores para fuentes conmutadas.
- Diseño de bobinas con núcleo de aire. Cálculo de un solenoide monocapa.
- Diseños de transformadores con núcleos toroidales.

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