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detalles de un transformador

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MAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON1 INDICE 1.CMO CALCULAR EL TRANSFORMADOR ..................... 4 1.1 Transformador ........................................................................................................ 4 1.2 Funcionamiento de un transformador ...................................................... 4 1.3 Como hallar el calibre del alambre del devanado secundario .... 6 1.4 Como hallar el calibre del alambre del devanado primario ......... 6 1.5 Como hallar el rea del ncleo del transformador ............................ 7 1.6 Calculo del nmero de espiras del alambre de cobre ....................... 8 1.7 Conexin de dos transformadores simples ............................................ 8 1.8 Transformadores en paralelo ........................................................................ 8 1.9 Algunos ejemplos de clculos para realizacin de transformadores ............................................................................................................ 9 1.9.1 Tabla de ncleo de formaletas ...................................................................................... 9 1.9.2 Medida del ncleo: ........................................................................................................... 10 1.9.3 Ejemplo N 1: ....................................................................................................................... 10 1.9.4 Ejemplo N 2: ....................................................................................................................... 11 1.9.5 Ejemplo N 3: ....................................................................................................................... 11 1.9.6 Ejemplo N 4: ....................................................................................................................... 12 2.PROGRAMA PARA CALCULAR TRANSFORMADORES 14 2.1 Clculo normal ..................................................................................................... 16 2.2 Clculo con potencia mxima ...................................................................... 17 2.3 Tabla de ncleo de formaletas .................................................................... 18 2.4 Tabla AWG .............................................................................................................. 18 3.CONSTRUCCIN DE UN TRANSFORMADOR CASERO 19 3.1 Qu es un transformador? ............................................................................. 19 3.2 Uso y aplicacin de los transformadores .............................................. 19 ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON2 3.3 Materiales ............................................................................................................... 19 3.3.1 Alambre magneto de doble capa .............................................................................. 19 3.3.2 Chapas de hierro silicio ................................................................................................. 20 3.3.3 Papel parafinado ............................................................................................. 21 3.3.4 Formaletas............................................................................................................................ 21 3.4 Tabla de ncleo de formaletas .................................................................... 22 3.5 Construccin de la formaleta para el transformador .................... 23 3.5.1 Planos de formaletas ...................................................................................................... 23 3.5.2 Ensamble de la formaleta ............................................................................................. 23 3.5.3 Refuerzo con cinta de enmascarar .......................................................................... 23 3.5.4 Recubrimiento con barniz dielctrico de la formaleta ................................. 24 3.6 Preparando el alambre magneto ............................................................... 24 3.7 Soldando el cable con el alambre de cobre .......................................... 25 3.8 Aislamiento con Termoencogible .............................................................. 25 3.9 Asegurando el alambre de cobre ............................................................... 25 3.10 Enrollando el alambre .................................................................................. 26 3.11 Devanado primario terminado ................................................................ 26 3.12 Aislando el devanado primario con papel parafinado ............... 27 3.13 Devanado primario terminado y aislado ........................................... 27 3.14 Asegurando el devanado secundario ................................................... 28 3.15 Sacando al TAP central o punto centro del transformador ..... 28 3.16 Terminado el devanado secundario ..................................................... 29 3.17 Alistando el devanado adicional ............................................................. 29 3.18 Bobinando el devanado adicional .......................................................... 29 3.19 Devanado adicional terminado ............................................................... 30 3.20 Cubriendo el alambre con cartulina ..................................................... 30 3.21 Colocando las chapas de hierro-Silicio ................................................ 30 3.22 Mximo de chapas ........................................................................................... 31 3.23 Completar montaje de chapas .................................................................. 32 ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON3 3.24 Ajuste final de las chapas ............................................................................ 32 3.25 Atornillado de las chapas ............................................................................ 32 3.26 Circuito Serie para prueba del transformador ............................... 33 3.27 Mediciones ........................................................................................................... 33 3.28 Acabados ............................................................................................................... 34 3.29 Evite esto ............................................................................................................... 34 3.30 Formaletas ........................................................................................................... 35 ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON4 1. CMO CALCULAR EL TRANSFORMADOR

1.1 Transformador Eltransformadorcomponenteelctricoque tienelacapacidaddecambiarelniveldel voltaje y de la corriente, mediante dos bobinas enrolladasalrededordeunncleoocentro comn.El ncleo est formado poruna gran cantidad de chapas o lminas de una aleacin deHierroySilicio.staaleacinreducelas prdidas por histresis magntica (capacidad de mantener una seal magntica despus de ser retirado un campo magntico) y aumenta la resistividad del Hierro. 1.2 Funcionamiento de un transformador El cambio de voltaje o corriente que hace un Transformadorsesucedegraciasaqueel devanadosecundarioesinducidoporun campo magntico producido por el devanado primario en conjunto con el ncleo. El cambio devoltajeocorriente,queentregael transformador es inverso, es decir que cuando eltransformadoraumentaelvoltaje,la corrientebaja;ycuandoelvoltajebaja,la corrientesube.Estonosllevaaunaley:la energaqueentregauntransformador,no puede ser superior a la energa que entra en l. Aunque el devanado primario y el secundario estnaisladosporcartn,papelparafinado, prespnoplstico,elcampomagnticose transmitedeldevanadoprimarioal secundario. Existeunarelacinentrelasvueltasdel devanado primario y el devanado secundario. Estarelacin,determinaelvoltajedesalida deltransformadorysoniguales,larelacin entrelasvueltasdelosdevanadosylos voltajesdeentradaysalida.Cuandoeldevanadoprimarioesigualal devanadosecundario(1:1),elvoltajeyla corrientedeentrada,sonigualesalvoltajey corrientedesalida.Enestecasoeste transformadorslosirveparahacerun aislamiento galvnico, es decir que podemos tocarlacorrientedesalidasinser electrocutados. Alcambiarlasvueltasdealambredel devanadosecundario,cambiaelvoltajede salida del transformador. Ejemplo: si por cada vueltadeldevanadoprimario,damostres vueltasenelsecundario;tendramos,enel caso de aplicar una tensin de 10 voltios en la entrada,enlasalidaseran30voltios.Y Cuando enrollamos una vuelta de alambre en elsecundarioporcadatresvueltasdel primario; en el caso de aplicar una tensin a la entradade30voltios,tendramosalasalida 10 voltios. Acontinuacinveremosunmtodoprctico quepermiteconocerlascaractersticasdel ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON5 transformadorparaunamplificadoro cualquier otro aparato. En realidad existen muchasformasdeevaluarycalcularun transformador, la que propondremos, conduce deformafcilyconbastanteprecisinal modelo del transformador que necesitamos. El punto de partida es determinar la potencia que entrega cada canal del amplificador, si el amplificadoresestereofnico.Cadacanal aportarlamitaddelapotenciadel amplificador.Siesunamplificador monofnico,lapotenciatotalserla entregada por la nica salida.Veamosunejemplo:sisetieneun Amplificadorestreode100vatios,significa que cada canal es de 50 vatios, o sea que la potenciaqueentregacanales50vatios.En este caso usaremos parlantes de 8 ohmios, es decirlaimpedanciadelparlanteRL,esde8 ohmios,determinadosporelfabricantedel circuito integrado de salida o del diseo en s.Esto quiere decir que la tensin real (RMS) del transformadornecesarioparaalimentareste amplificador,esigualalvoltajecontinuoque consume el amplificador, dividido entre la raz cuadradade2,(1.4141).Ahorabien,por aquellodelasprdidasesaconsejable incrementarelvalorobtenidoenunosdoso voltios.Porejemplo;sisuamplificadorsealimenta con34voltiosDC,entonceslatensinRMS del transformador se calcular de la siguiente manera:Voltaje RMS = 34/ 2 34 / 1.4141 = 24 voltios ACLo que es igual a: Voltaje RMS = 24 voltios A estos24 voltios es aconsejable sumarle unos 2 voltios, dando como resultado 26 voltios AC La potencia del transformador define la dimensin del ncleo. La potencia no es otra cosa que el producto de la multiplicacin entre el voltaje y el amperaje del transformador.As:PT = V RMS x I RMSPor ejemplo en el caso anterior calculamos un voltaje de 24 voltios (RMS) y una corriente de 5 Amperios, entonces la potencia ser: PT= 24V X 5Amp =120 vatios Larazndeaumentardosvoltiosenel devanado secundario,es proveer unmargen deprdidaproducidoporelconsumodelos diodosrectificadoresyenlaresistencia naturaldeltransformador.Paraquesutransformadorresponda adecuadamenteyentreguelacorriente deseada,debeconstruirseconalambrede cobre del calibre apropiado. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON6 1.3 Como hallar el calibre del alambre del devanado secundarioParasaberelcalibreadecuadodelalambre deldevanadosecundario,sedebeaveriguar losamperiosdeconsumodelamplificadory luego consultar la Tabla AWG. En este caso el amplificadorconsume5amperiosque obtuvimosdedividirlapotenciaenwattsdel amplificador,entreelvoltajedesalida (devanadosecundario).Simiramoslatabla AWG,vemosqueelalambrecalibre16, soporta5.2amperios, aunque en laprctica, sepuedeusaruncalibremsdelgado,por ejemploun17,(Nobajemsdeunpuntoel calibre,yaquepodrarecalentarseel transformadoronoentregarlapotencia requerida). Vale recordar que si no sabemos los amperios de consumo, basta con dividir la potencia del amplificadorentrelosvoltiosdesalidadel transformador. Claroestquesielamplificadoresde transistores, el devanado secundario se haya sumandolosamperiosqueconsumenlos transistores.Porejemplocuandoun amplificadortrabajacon4transistores 2SC5200ysabemosquecadaunodeestos requiere 1.3 amperios, tenemos un total de 5.2 amperios que equivalen al alambre calibre 16. 1.4 Como hallar el calibre del alambre del devanado primarioParahallarelcalibredelalambredel devanadoprimario,primerohayamosel amperaje.Estoseconsiguededividirlos vatiosdelamplificador,entreelvoltajedel toma corriente o de la red pblica de su pas. Enestecasotenemosunsuministrode120 voltios en la red pblica. Amperios = Watts RMS/ Voltios de entrada Lo que es igual a: Amperios = 120W / 120V = 1 Amp120wattsdividido120voltios,iguala:1 amperio.Siobservamosennuestratabla AWG, el calibre ms cercano es el 23. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON7 1.5 Como hallar el rea del ncleo del transformadorAhora la seccin del ncleo se relaciona con la potencia total de la siguiente forma: Seccin del ncleo= PT Laseccindelncleoesigualalaraz cuadrada de la potencia total. Comovimosanteriormenteobtuvimos120 vatiosdepotencia,paraeltransformador. Entonces la seccin del ncleo debe ser:Seccin del ncleo = 120=10.95 cms cuadrados Esto quiere decir que nos servir un ncleo de 3.3 cms de ancho, por 3.3 cms de largo, lo que equivaleaunareadelncleode 10.89centmetroscuadrados,aunqueno necesariamentetienequesercuadrado.Las lminasochapasquemsseaproximan, tienen3.2cmsdelargoensucentro, tendramos que colocar la cantidad de chapas quenosdenunos3.6cmsdeanchopara lograr esa rea. La Formaleta comercial para este caso es de 3.2 cm por 4 cm que tiene una potenciadisponiblede163Watts.Esta potencia de averigu de elevar al cuadrado el rea del ncleo. 3.2 x 4 = 12.8 cms2 12.8 x 12.8 = 163.84W Es mejor siempre usar un tamao de ncleo ms grande del que necesitamos para estar sobrados en potencia y no tener problemas al meter el alambre. Medida para definir el ancho del ncleo sumando chapas o lminas de hierro Medida para definir el largo del ncleo Enlasfiguras,seapreciaelncleodel transformador visto por encima, la seccin del ncleoserelproductodellargoen centmetros por el ancho en centmetros. Este debe corresponder al valor calculado cuando menos,comodijimosanteriormente,sies mayortanto mejor, pues otorga cierto margen de potencia. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON8 1.6 Calculo del nmero de espiras del alambre de cobre Existe una constante que es el nmero 42, no vamos aentraren detalles acerca del origen deestenmero,puestoquelaideanoes ahondarenmatemticas,sinolograrque personas con poco conocimiento logren hacer transformadores.Para calcularel nmerode espiraso vueltas de alambre de cobre, en nuestro ejemplo, se divide 42 entre los 12.8 cms2, que son el rea del ncleo de 3.2 x 4.Nmero de espiras = 42 / 12.8 Cm242dividido12.8=3.28espirasovueltasde alambre por voltio. Estoquieredecir,queparaeldevanado primario,son120voltiosdeltomacorriente, multiplicado por 3.28, es igual a: 393 espiras o vueltas de alambre de cobre. Si en su pas el voltajedelaredpblicaesde220V,se multiplica,220voltiospor3.28=721vueltas en el devanado primario.Para hallar el nmero de espiras del devanado secundario,setomanlos26voltiosdel transformadorysemultiplicanpor3.28 obteniendo 85 espiras o vueltas de alambre. Ahoraqueyasabemosloscalibresde alambreausaryelnmerodevueltas, podemos hacer nuestro Transformador. 1.7 Conexin de dos transformadores simples Enelcasoquesenosdificulteconseguirun transformadorconTAPcentral,unaopcin muy sencilla es conectardos transformadores simples(SinTAPcentral). Enlafigurasemuestracomosehacela conexin correcta para convertir nuestros dos transformadoressencillos,enun transformador con TAP central. Adems como se duplica la cantidad de hierro de las chapas, se aumenta un poco la potencia, mejorando el rendimiento de los dos trasformadores. 1.8 Transformadores en paralelo Enotrasocasionessehacedifcilconseguir transformadoresdeamperajesaltosyno podemosconseguirlosmaterialespara hacerlo. Como solucin para este problema se pueden conectardostransformadoresenparaleloy as duplicar el amperaje y mantener el voltaje.ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON9 Porejemplo:Necesitamosuntransformador de 18+18 voltios AC, con una corriente de 12 amperios,paraalimentarelamplificadorde 300WconTDA7294. Podemosconectarenparalelodos transformadoresde18+18VAC,conuna corriente de 6 amperios y as obtendremos el transformadorquerequerimosparaeste proyecto. Si se desea ahorrar el tiempo para los clculos deestostransformadores,setieneun softwarellamadoCallTransf,quefuecreado porJaiderMartnez,unodenuestrosfieles seguidores.Esunsoftwaregratuitopara calcularlasdimensiones, vueltas de alambre ysucalibre,consloingresarelvoltajeyel amperaje.Elmanualrespectivosobreeluso correcto de este programa se encuentra en la pgina 14 de este suplemento. 1.9 Algunos ejemplos de clculos para realizacin de transformadores Por Federico Michelutti de Argentina. Antesderealizarlosejemplosdeberemos tener en cuenta la siguiente informacin: 1.9.1 Tabla de ncleo de formaletasMedidadelreadelncleoencentmetros. Compareelreadelncleoconelms cercanoenlatabla,useestaoelrea inmediatamente ms grande a la que necesita y con el nmero de vueltas por voltio, calcule las vueltas de alambre del devanado primario y secundario. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON10 1.9.2 Medida del ncleo: Almultiplicar(X)(anchodelcentrodelas chapas) por (Y) (fondo dado por la cantidad de chapas),obtenemoselreaencentmetros cuadrados,delncleodenuestro transformador.Lasmediasenmilmetros disponibles que tenemos para (X) son: 16, 20, 22,25,28,32,38,44,50,60,70,80,100. (Y)estardeterminadoporlacantidadde placas o chapas que colocaremos una arriba de la otra. 1.9.3 Ejemplo N 1:Entrada:(devanadoprimario)220V Salida 1: (devanado secundario) 60V a 4Amp Loprimeroquedebemoscalcularesla potencia de nuestro transformador: En este caso: 60V x 4 Amp. = 240 watts Ahora:sibuscamosenlatablaanterior encontraremoselvalormsaproximadoque es:256W(Estassonpotenciasmximasy debeestarporencimaparareducirlas prdidas). Deestamaneraencontramoslamedidadel ncleoquemsseajusteanuestras necesidades:X = 3.2 cm por Y = 5 cmAhorabien;aldividirlapotenciadenuestro amplificador,entreelvoltajedeentrada, obtenemoselvalordelamperajeparael devanado primario: 240w / 220v = 1.09 amp. Ahora observamos en la tabla AWG Como ven, debemos utilizar para el devanado primario, alambre magneto de calibre 23 y un alambrecalibre17,paraeldevanado secundario, ya que este necesita 4 amperios. Paracalcularlacantidadlasvueltasdel devanadoprimario,debemosmultiplicarlas Vueltas por voltio (2.21 segn nuestra tabla de ncleodeformaletas),porlacantidadde voltiosdeentradadeltransformador(voltaje de la red pblica): 220V x 2.625 = 578 vueltas para el devanado primario. Para el devanado secundario, lomismo pero con la salida de voltios deseada: 60Vx2.625=158vueltasparaeldevanado secundario. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON11 1.9.4 Ejemplo N 2: Entrada:(devanadoprimario):120V Salida 1: (devanado secundario):32 x 32Va 3Amp (utilizaremos TAP Central) Loprimeroquedebemoscalcularesla potenciadenuestrotransformador;Eneste caso: 32 + 32V x 3 Amp. = 192 Watts Ahora:sibuscamosennuestratablade ncleo de formaletas, encontraremos el valor quemsseaproximaesde:196W,(yaque son potencias mximas). Deestamaneraencontramoslamedidadel ncleo que necesitamos, que es de X = 2.8 cm por Y = 5 cmAhorabien;aldividirlapotenciadenuestro amplificador,entreelvoltajedeentrada, obtenemoselvalordelamperajepara devanado primario: 192w / 120v = 1.6 amp. Ahora observamos en la tabla AWG Como ven, debemos utilizar un calibre 21 para el devanado primario, y un calibre 18, para el devanadosecundario,yaqueestedebe entregar 3 Amp. Paracalcularlacantidadlasvueltasdel devanadoprimario,debemosmultiplicarlas Vueltas por voltio (3 segn la tabla de ncleo deformaletas),porlacantidaddevoltiosde entrada (red pblica): 120Vx3=360vueltasparaeldevanado primario. Paraeldevanadosecundario,hacemoslo mismo pero con la salida de voltios deseada: 64V x 3 = 192 vueltas. En este caso, al llegar alavuelta96,debemossoldarelcablede TAPCentral,opodemosenrollarelalambre endobleydarslo96vueltas,talcomose aprecia en el video. 1.9.5 Ejemplo N 3: Entrada: 220V (devanado primario) Salida 1: 24V a 3 Amp (devanado secundario) Salida 2: 9V a 1.6 Amp (devanado secundario adicional) Lo primero es calcular la potencia que deber entregar transformador, para as encontrar el tamao del ncleo adecuado. Para este caso tomamos la potencia del devanado secundario principal, que es: 24V x 3 Amp) = 72 watts Luegobuscamosenlatabladencleode formaletasyencontramoselvalorms aproximado por encima, que es: 96W (Tenga encuentaestaralmenosun20%arriba, pensandoenlasperdidasporcorrientede foucault). ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON12 Deestamaneraencontramoslamedidadel ncleoquenecesitamos:X = 2.8 cm por Y = 3.5cm. Ahorabien;aldividirlapotenciadenuestro amplificador,entreelvoltajedeentrada, obtenemoselvalordelamperajequedebe entregar el devanado primario: 96W / 220v = 0.4 amp. Ahora observamos en la tabla AWG Como ven, debemos utilizar un calibre 27 para eldevanadoprimario,calibre18parael devanadosecundarioycalibre21parael devanado adicional. Paracalcularlacantidadlasvueltasdel devanadoprimario,debemosmultiplicarlas Vueltas por voltio (4.3 segn la tabla de ncleo deformaletas)porlacantidaddevoltiosde entrada (voltaje de la red pblica). 220V x 4.3 = 946 vueltas para el devanado primario Para el devanado secundario se debe hacer lo mismo, pero con la salida de voltios deseada: 24 v x 4.3 = 103 vueltas. Y para el Devanado Adicional, tenemos que: 9V x 4.3 = 39 vueltas. 1.9.6 Ejemplo N 4:

Entrada: 220V (devanado primario) Salida 1: 33+33v a 3amp (devanado secundario) Salida 2: 12v a 0.8amp (devanado secundario adicional) Comencemosporcalculareslapotenciade nuestro transformador: Paraestecasotomamoslapotenciadel devanado secundario principal, que es33V + 33V x 3 Amp = 198 watts.Ahorabuscamosennuestratabladencleo deformaletasyencontramoselvalorms aproximado por encima, que es: 231W (Tenga encuentaestaralmenosun20%arriba, pensandoenlasperdidasporcorrientede foucault). De esta manera hemos encontrado la medida del ncleo ms adecuada para nuestro el ncleo de nuestro transformador:X = 3.8 cm por Y = 4 cm.Ahora bien; al dividir la potencia de nuestro amplificador, entre el voltaje de entrada, ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON13 obtenemos el valor del amperaje del devanado primario: 231W / 220v = 1.05 Amp. Ahora observamos en la tabla AWG Como ven, debemos utilizar un calibre 22 para el devanado primario, aunque se puedeusar calibre23,porsermuypocaladiferencia. Paraeldevanadosecundariousamos alambrecalibre18,yaqueestedevanado necesita3Ampyelalambre18entrega3.2 amperios.Yeldevanadoadicionalusamos alambre calibre 24, ya que requiere 0.8 Amp. Paracalcularlacantidadlasvueltasdel devanadoprimario,debemosmultiplicarlas vueltas por voltio (2.76 segn nuestra tabla de ncleodeformaletas),porlacantidadde voltios de entrada (voltaje de la red pblica): 220V x 2.76 = 607.2 vueltas para el devanado primario. Paraeldevanadosecundario,sehacelo mismo, pero con la salida de voltios deseada: 33+33 V x 2.76 = 182 vueltas. En este caso, alllegaralavuelta91,debemossoldarel cabledeTAPCentral,opodemosenrollarel alambreendobleydarslo91vueltas,tal como se aprecia en el video. Yparaeldevanadoadicionaltenemosque: 12Vx 2.76 = 33 vueltas. AgradecimientosmuyespecialesaFederico Michelutti de Argentina. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON14 2. PROGRAMA PARA CALCULAR TRANSFORMADORESEltransformadores un componente elctrico que permite cambiar el nivel del voltaje y de la corriente,mediantedosbobinasenrolladas alrededordeunncleodehierro-silicioode ferrita.Estapequeadefinicinlahacemos pararecordarycontextualizar,sobreque vamos a hablar.Enestesuplementosedetallaunparde artculosquehablansobretransformadores. Unotratadelaconstruccinde transformadoresyelotroexplicacomo calcularlos. A que nos referimos con calcularlos? Pues a partirdedosdatosdebemosaveriguarsus dimensiones, cantidad de vueltas de alambre yelcalibreogrosordelalambre. Apesardequehemostratadodesimplificar estosclculos,hemosencontradoquese presentanconfusionesporpartedealgunos estudiantes de electrnica. Porestaraznyporlacolaboracin desinteresada de uno de nuestros seguidores, apareceunprogramaquefacilitayayudaa entender el clculo de transformadores. ElseorJaiderLeviMartinezBenavides,de 25aos,Colombianodelaciudadde Barranquilla,tcnicoenreparaciny mantenimientodePC, AnlisisyProgramacindeSistemasy amante la electrnica y la msica, decide por iniciativapropiahacerunprogramapara calculartransformadores,quesimplifiqueal mximoyfacilitehacerlosparaalimentarlos proyectos electrnicos. Nos cuenta nuestro amigo Jaider Martinez: Siemprehesidoamantedelaelectrnicay siempre he querido hacer un amplificador para miguitarra,peroalmomentodebuscar por Internet planos y de mas para mi proyecto nuncaencontrabaalgoconlocualquedara conforme,noobstanteaparecalagran frustracinalahoradeconseguir el Transformador, (el comprarlo Imposible!) noesentrarenunatiendaydecir,por favornecesitountransformadorde33x33 con toma central y a 4amp. (Tocamandarlo a hacerysalamuycaroyaqueelncleopor pulgadatieneuncostode$13.000de segunda,ynosoloeso,nuncalemetenel hierrorequeridonielnmerodevueltaspor devanado,ademslaideaeraaprendera hacerlosyaquesinoestoymal,granparte delxitodeunamplificadoressu transformadorylafuente. Quiseaprenderahacer lostransformadorespero no haba nadie capaz de explicarme el cmo ni el porqu de cada cosa, numero de vueltas, porqueestencleoynoesteotro,la formalete,etc. En resumidas cuentas en este portal aclare ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON15 todasmisdudasylomejorMadein Colombia.Ademselprogramaparacalcular Transformadoresqueseencontrabaenesta pgina es muy complicado y adems de que estaeningles.Asqueme dije:Jaider;porquenocontribuirconesta comunidadyrealizarunprogramaparael clculo de los transformadores basndome en los datos ofrecidos por ellos y de brindarles a aquellas personasque estabancomo yo,las facilidadesparalacreacindesus proyectos? ComencemospordarlegraciasaJaider Martines por su gran aporte. Entrandoenmateria.Paracalcularun transformador de manera exacta son muchos datoslosquesenecesitan,peroparaeste software se pueden reducir a dos datos Debemosteneralvoltajeyelamperajeoel voltaje y la potencia del transformador. Paraelcasodelosproyectosarealizar,se tomara en cuenta los voltios de entrada y los voltios de salida, adems de los amperios de salida. En algunos proyectos de otras pginas entregan los voltios y los vatios. En este caso sedividenlosvatiosporlosvoltiosy obtenemoslosamperios.Ejemplo Un transformador de 66 voltios de salida con unapotenciade200W: 200W / 66 = 3.03 amperios. Por lo general yo recomiendosubirleunamperiopensandoen lasperdidas.Sielcasofueraaudiola respuesta de bajos de un amplificador en alto volumen es mejor cuando hay buen amperaje. Ahoraquetenemoslosdatosmnimospara calcularuntransformador,podemosusarel programa de clculo de transformadores, que lopuededescargarensurespectivoportal.El archivo que descargamos esta comprimido dentro de un archivo .rar. Para descomprimirlo debemosdescargarelWinrar,quese consiguegratuitamenteenInternet. Luegodedescomprimirlodebemosabrirla carpeta y dar doble clic en el archivoCalculo Transformador.exe. En ese momento se abrir la ventana principal dondedebemoscolocarlosdatosparael clculo de nuestro transformador. Un ejemplo simple,haremoselclculoenbaseal transformadorparaelamplificadorde180W para una videorockola. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON16 EnlacasillaquediceEntrada:secolocael voltaje de la red pblica, ya sea 120 voltios o 220. En la casilla que dice Salida 1: va el voltaje del devanado secundario principal. Es importante anotarquesieltransformadortieneTAP central y los datos que nos suministraron son 29+29, debemos colocar 58 que es el voltaje deextremoaextremo. EnlacasillaquediceSalida2:secolocael voltajedeldevanadoadicional,conque alimentaremoslaseccindetonosdel amplificador. Luego en la casilla de amperaje 1: se coloca elamperajequedebetenereldevanado secundario.Enestecasocon4amperioses suficiente, aunque yo le he puesto 5 amperios cuandoquierotrabajarelamplificadora4 ohmios. En la casilla que dice amperaje 2: se colocan los amperios del devanado adicional. En este casocon300miliamperiosessuficiente.Se debe colocar en decimales, es decir 0.3 amp. 2.1 Clculo normal Ahora que tenemos estos datos ingresados al programa,bastacondarclicenelbotnde (Calcular normal). En ese momento aparecen losdatosquesenecesitanparaconstruirel transformador,comoson: ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON17 Dimensionesdelaformaleta(ncleo). Calibreynmerodevueltasdeldevanado primario. Calibreynmerodevueltasdeldevanado secundario. Calibreynmerodevueltasdeldevanado secundarioadicional. Potencia y potencia mxima. 2.2 Clculo con potencia mxima Elbotn(Clculoconwattsmax)haceel clculo al mximo depotencia que sepuede obtenerconlosdatosqueledimosal programa. Como pueden ver el tamao de la formaleta aumento uncentmetro y el calibre del alambre del devanado primario tambin. Hay que tener en cuenta que un programa que calculaconsolodosvariablesesalgo increble,peronoselepuedepedirquesea 100% exacto o que vea las variables posibles. Porejemplo:Personalmentemegustahacer estetransformadorconformaletade3.2x5 cm y no con la de 3.8 x 4 cm, ya que son muy comerciales y de un manejo cmodo.Si vemos es lgico que el programa no use la formaleta de 3.2 x 5, ya que el rea de esta es de16cm2yesdemasiadoparaun transformadorquevaaserutilizadoconun amplificador de 180W, pero esos son gustos y necesidadesquedebemosaprenderavariar usandolasformulas.Lgicamentequesi subimoselamperajedelsecundario,el programausaunaformaletaoncleoms grande,perosubeelcalibredelalambre. Esto quieredecir que elhecho deque ahora tengamosunprogramaparacalcular transformadores,noquieredecirqueno tengamos que estudiar las formulas. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON18 2.3 Tabla de ncleo de formaletas Elprogramacontienedostablas;unaesla tablaquecontienelasformaletasoncleos mscomercialesconsusequivalenciasen rea (cm2), potencia y vueltas por voltio. 2.4 Tabla AWG LaotratablaeslaAWG(AmericanWire Gauge), que contiene una lista con los calibres delosalambresysusrespectivas equivalenciasenamperios,milmetrosy circunferencia. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON19 3. CONSTRUCCIN DE UN TRANSFORMADOR CASERO 3.1 Qu es un transformador? Esuncomponenteelctricodiseadopara cambiar el nivel del voltaje y de la corriente, de acuerdoalasnecesidadesespecficasdel caso.Formadopordosbobinasenrolladas alrededordeunncleoocentrocomn.El ncleoestformadoporunacantidad predeterminada de chapas o lminas hechas deunaaleacindeHierroySilicio.Esta aleacinreducelasprdidasporhistresis magntica (capacidad de mantener una seal magntica despus de ser retirado un campo magntico)yaumentalaresistividaddel Hierro. 3.2 Uso y aplicacin de los transformadores La corriente elctrica generada en las plantas deenerga,debesertransportadahastalos hogaresyempresas.Paraelloesnecesario utilizarvoltajesmuyaltosquesuperanlos 25.000voltios.Portalraznseusan transformadores cada tanto, para convertir los altosvoltajes,en115voltioso220voltios, dependiendodelpas.Losaparatos electrnicosdehogareseindustriasutilizan parasufuncionamientonivelesdevoltaje diferentes al que entrega la red pblica. Para queestosaparatosfuncionenrequierenun transformador. Estemanualpretendedemodosencillo, ensearaconstruirtransformadoresde manera casera. Pues el mercado en algunos paseshacecostosaodifcilsuadquisicin. Este tutorial incluye las tablas y frmulas para laconstruccindetodotipode transformadoresquecorrespondanalas necesidades suyas y de su mercado. NOTA: El transformador que vamos a ensear eneste caso, esde44V x44VAC,idealpara amplificadoresde250W,peroesbueno anotar que este es solo un EJEMPLO, ya que el procedimientoesvlidoparacualquieruso. Cada vez que piense hacer un transformador debeleerpreviamenteelartculodeCmo calcular transformadores, hasta que aprenda bien a calcularlos. 3.3 Materiales 3.3.1 Alambre magneto de doble capa El alambre de cobre multiusos est recubierto conunabaseenresinapolisterImiday sobrecapapoliamidemidaconocida popularmentecomoBarnizDielctrico. Existen dos tipos de recubrimiento HS (Capa sencilla)yHD(Capadoble).Losalambres ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON20 magnetopuedenserredondos,cuadradoso rectangulares. Caractersticasbsicas:200grados centgrados de resistencia trmica, resistencia alassobrecargas,maleabilidadidealpara embobinar,resistenciaalaabrasin,rigidez dielctricaenpresenciadehumedad,resiste el choque trmico, el flujo termoplstico y los solventes.Estealambreesusadoenlafabricacinde generadores,alternadores,bobinas,motores elctricos,balastos,lmparasdemercurio, transformadoresdepotencia,etc.Paraconseguirfcilmenteelalambre,se puederecurriralosdepsitosdechatarrao segundas,dondeseconsiguereciclado.El alambre no debe estar ni pelado, ni quemado, ni partido, o a punto de partirse. 3.3.2 Chapas de hierro silicio Las chapas o lminas de hierro silicio o hierro dulce, vienen con formas de letras (I) y (E) que intercaladas,formanelncleodel transformador.Estasvienenengrano orientado(demsgauss)ogranono orientado(chapacomn).Estemateriales idealparaevitarlasprdidasporHistresis magntica y tienen la capacidad de imanarse ydesimanarserpidayfcilmente.Conseguirestaschapasnuevasescostoso, pues sus fabricantes venden al por mayor. Por esta razn invitamos a todos los interesados a visitar los depsitos o cacharreras, para que reciclenlaschapasdetransformadores usados,sielrecicladornolohace,usted deberinteresarloeneltema,ofrecindole comprarlaschapasyelalambreaunmejor precioquesielrecicladorlasvendierapor pesoochatarra.Laschapasylasformaletastienenuna relacin directa, existe cada chapa, para cada formaleta.Acontinuacinpresentamosuna tablaconlasespecificacionesdelaschapas ms comunes del mercado. 3.3.2.1 Dibujo de las chapas para el ncleo del transformador ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON21 3.3.2.2 Medidas en milmetros de las chapas para el ncleo del transformador 3.3.3 Papel parafinado Cuandoconstruimosuntransformador,la energa se transmite del devanado primario al secundario, a pesar de que estos, no se tocan, puessisellegaranatocar,habracorto circuito. El papel parafinado de calibre grueso, se usa para aislar los devanados o rollos de alambre entre s. Este papel, como su nombre lo dice, tiene un bao de parafina, que lo hace flexible ydctil.Ademsloasladelahumedadyle daunaresistenciaalcalor,evitandoquese cristalice. En caso de no conseguir el papel parafinado, se puede usar papel pergamino o mantequilla grueso, aunque su durabilidad no es la misma. 3.3.4 Formaletas La Formaletaes un carrete cuadradoque se usacomosoporteparaenrollarelalambrey evitarquesedisperse,ayudandoalbuen encajamientodelalambre. Almomentodefabricaruntransformadorse debetenerencuentaquelaformaletaylas chapas estn directamente ligadas, ya que el ancho del centro de las chapas, determina el anchodelaformaleta,ylacantidadde chapas,determinanellargodelaformaleta. Por esta razn es importante, al momento de calcular el rea del ncleo del transformador, buscaroconstruirunaformaletaquenos aproximeaestareaycoincidaconlas chapasquetengamosalamano.Las Formaletas se consiguen en plstico, cartn y fibradevidrio(paralostransformadoresde gran tamao). ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON22 Lasformaletasseconsiguenenlos almacenesdematerialesparabobinados, aunque a veces son difciles de conseguir. Por estaraznlehemospedidoaJaimeRos, Gemetraprofesional,quedesarrollaraunas formaletas en cartn paja, con sus respectivos planos. A continuacin presentamos una tabla con las formaletas ms comunes en el mercado, con su rea, potencia mxima segn el ncleo y el nmerodeespirasporvoltio,parafacilitarla construccin de los transformadores. 3.4 Tabla de ncleo de formaletas Medidadelreadelncleoencentmetros. Compareelreadelncleoconelms cercanoenlatabla,useestaoelrea inmediatamente ms grande a la que necesita y con el nmero de vueltas por voltio, calcule las vueltas de alambre del devanado primario y secundario. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON23 3.5 Construccin de la formaleta para el transformador 3.5.1 Planos de formaletas Despusdeescogerenlatablalaformaleta quemsseaproximaasusnecesidades, diselaamanoysifueseacomputadora imprmala. Clquelas sobre una hoja de cartn pajaocartnpiedrade1milmetrode espesor,yluegorecrtelasconunbistur, teniendocuidadodehacerloconlamayor precisin posible, ya que la formaleta deber recibirensuinteriorlaschapasdehierro-Silicio,quedebernentrarexactas,perono apretadas.En el PDF de las formaletas, que est en este suplemento,hallar7planosque correspondenalostransformadoresms usadosennuestrosproyectosdeaudio,si ustednecesitaunaformaletadiferentepodr hacerlaaescalaapartirdelasnuestras. 3.5.2 Ensamble de la formaleta Aqupodemosapreciarlamanera metodolgicaparaarmarlaformaleta. Lo primero es hacer un tubo cuadrado con el rectngulomspequeo,paraformarel espacio que contendr las chapas. Al pegar la segundacapasobrelaprimera,hgaloen sentidocontrario,haciendoquequedenen esquinas opuestas el punto de unin de cada capa,dondelaprimera,esabrazadaporla segunda capa, para dar fuerza y agarre a las dospiezas.Usepeganteparamaderay apliqueabundantemente. Acontinuacinpeguelaspiezasdoblesque irn arriba y abajo, dando la forma de carrete. Luegopeguelasotraspiezasderefuerzo como se aprecia en las fotos. 3.5.3 Refuerzo con cinta de enmascarar Es necesario reforzar la formaleta con cinta de enmascarar, ya que la presin que va a recibir almomentodeenrollarelalambre,es bastante fuerte. Trate de darle gran firmeza a la formaleta. AcontinuacinpintelaformaletaconBarniz Dielctrico. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON24 3.5.4 Recubrimiento con barniz dielctrico de la formaleta Paradarleunamejorconsistencia,durezay resistenciaalcalorylahumedad,es importanteaplicarBarnizDielctricoala formaleta de cartn. Se puede aplicar con un pincel y si usted tiene grandes cantidades de barniz, puede sumergir la formaleta y lograr un muy buen resultado. Observelaformaletaterminadaconsubao de barniz. Si no consigue el barniz dielctrico, usebarnizparamadera,resinaopinturade poliuretano.Setratadedarleconsistencia, fuerza y dureza a la formaleta, use la pintura que tenga a su alcance. 3.6 Preparando el alambre magneto Lostransformadorestraencablesnormales recubiertos de caucho a la entrada y salida de corriente,ynoseveelalambredecobre desdeelexterior,yaqueensuinteriorhay unionesentreelalambreyloscablesde salida. Recordemos que el alambre magneto trae un recubrimiento de barniz dielctrico que lo asla delaelectricidadydelahumedad.Poresta raznesnecesariopelarunoscinco milmetrosdelapuntaentesdecomenzara enbobinareldevanadoprimarioydeesta manera soldarle un trozo de cable, que servir comoconexinconelexterior. Utilice lija o una cuchilla para retirar el barniz y descubrir el cobre. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON25 3.7 Soldando el cable con el alambre de cobre Estaeelalambremagnetoyelcable encauchetado y luego suldelos con el cautn. Cerciresedequelasoldaduraseafuerte, halndolosconfuerza.Siestoquedamal, puede soltarse al terminar el transformador y tendrquedesarmarloparavolveraunirlos cables.Elcableencauchetadoalserms dctil que el magneto, nos permite manipular el transformador sin riesgo de que se parta o sefisure.Siustedsacalasconexiones directamente en el alambre magneto, corre el riesgodequesequiebrealasalidadel transformador y tendra que desarmar, soldar y volver a cerrar el transformador. 3.8 Aislamiento con Termoencogible Esmuyimportanteaislarlasoldaduradel cableconelalambre,yaquedenoseras, puede presentar daos por corto circuito ms adelante. Utilice Espagueti Termoencogible o tubo Termorretrctil de 3 milmetros, que no es ms que un aislante de forma tubular, que se encojeconelcalor,aislandoytomandola forma de lo que cubre. 3.9 Asegurando el alambre de cobre Ahora;antesdecomenzaraenrollarel alambre,debemosasegurarlo,teniendoen cuentadedejardentrodelaformaleta,al menosuncentmetrodelcablequevaal exterior del transformador, para que al enrollar elcable,ste,nosayudeaasegurarlo. Observecomoelcablesaleporunadelas ranurasdelaformaleta.Utilicecintade enmascararparaestaoperacin.Esmuy importante que el alambre magneto no salga, noasomealaparteexterna,elcable encauchetadodebeingresaralaformaleta, debeserbiensoldadoybienaislado,para garantizar un buen inicio en su bobinado. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON26 Nota: La diferencia entre cable y alambre, es que el cable es un alambre o varios filamentos de alambre de cobre, cubiertos con plstico o plsticoencauchetado,queesmsdctil.El alambre en este caso alambre magneto, viene solo cubierto de Barniz Dielctrico. 3.10 Enrollando el alambre Enrolle el alambre para el devanado primario, de abajo hacia arriba, de izquierda a derecha, apretando muy bien y teniendo cuidado de no montarunavueltasobreotraydenodejar espacios entre las vueltas de alambre. Esto se hace de manera ordenada y pulcra, para que quepan todas las vueltas necesarias. Cuando sehaceunenrollamientodesordenado,el alambre ocupa ms espacio y al momento de colocar las chapas no entran, por tanto se ver obligado a golpear el alambre con un martillo, interponiendountroncoplanodemadera, paranocorrerelriesgodepelarlo, estropeandoelbarnizaislantedelalambre, causando cortos circuitos. Observelauniformidaddelbobinado,quea pesar de ser hecho a mano, se ve como hecho amquina.Albobinarlassiguientescapas, tengacuidadodemantenerlabuenatcnica de enrollado. Puesto que son muchas vueltas ysepuedeperderlacuenta,le recomendamosquecada50o100vueltas, pegueuntrozodecintaconelnmerode vueltas dadas y as, llegado el caso, de perder lacuentadelasvueltas,slodeber devolverse hasta la ltima cinta con al nmero de vueltas anotado. 3.11 Devanado primario terminado Hemos terminado el devanado primario. Para este caso, que es un transformador para una entradade115voltiosenlaredpblica,se ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON27 dieron318vueltasdealambrecalibre21.Si ensupas,laredpblicaesde220voltios deber enrollar 607 vueltas de alambre calibre 24eneldevanadoprimario. Nota:Estasvueltasdealambreslosirven para este caso; en el que estamos usando una formaleta para ncleo de 3.8 centmetros por 4centmetros.Paraotrostransformadores, remtaseanuestroartculodeClculode Transformadores para calcular las vueltas y el calibredelalambrequeserequieran.Para terminar, retire de la punta del alambre el barnizdielctricoysueldeuncable, recubrindolocontubotermoencogibley engncheloenlaotraranuradesalidadela formaleta. 3.12 Aislando el devanado primario con papel parafinado Eldevanadoprimarioyelsecundarioestn aisladosentres,porpapelparafinadoo cartn.Elcampomagnticoquesegenera entrelosdosdevanados,transfierela corriente del primario, al secundario, debido al efecto producido por el acoplamiento inductivo delflujo,esdecir,debidoalainductancia mutua. Si por alguna razn no estn aislados losdosdevanados,eltransformadorentrar en corto y no funcionar. En la foto se aprecia la colocacin del papel parafinado, el cual se ajustaconcintadeenmascararyluegose recubre con ms cinta. Cercirese de que no existan espacios por los que se puedan tocar el devanado primario con el secundario. 3.13 Devanado primario terminado y aislado Observecomofuecubiertoelpapel parafinadoconabundantecintade enmascarar, dejando una pestaa tanto arriba comoabajoparaevitarqueelalambredel devanado secundario entre en contacto con el devanadoprimario.Deestosdetalles depende la calidad de su transformador para quenotengaprdidas,nicorrientesde foucault. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON28 3.14 Asegurando el devanado secundario Paraenbobinareldevanadosecundario,el procedimientoessimilaraldelprimario,slo quesecomienzaporelotroladodela formaletaparaquenoquedentodoslos cables del mismo lado y as no confundirlos a la hora de conectarlo. En esta caso usaremos unalambrecalibre16,yaquenecesitamos queeltransformadornosentreguebuena corriente(amperios).Loprimeroesaadirunpedazodecable encauchetado;preferiblementedeuncolor diferentealusadoenaldevanadoprimario, soldndolo al alambre. Recuerde pelar bien la puntadelalambredecobrepararetirarel barnizdielctricoantesdesoldar.Aslela unin con espagueti termoencogible. 3.15 Sacando al TAP central o punto centro del transformador Yaqueeltransformadorquehemos construido,entregaunvoltajede88voltios con TAP central, repartidos en 44 voltios y 44 voltios,eneldevanadosecundario,es necesario,almomentodeenbobinar, detenerse a la mitad de las vueltas para soldar un cable de salida que har las veces de punto centrooTAPcentral. Recordemos que para el ncleo que estamos usando de 3.8 centmetros por 4 centmetros, el nmero de vueltas por voltio es de 2.7. Esto quiere decir que 88 x 2.7 = 237.6 vueltas que redondeamosen238vueltas,divididaspor dos, nos define 119 vueltas, para conectar al puntocentro.AlmomentodesoldarelTAP centralopuntocentro,recuerdelijarsloun fragmentodelalambre,paraquehaya adherenciadelasoldadura.Aslebienla soldadura con cinta de enmascarar y contine con las otras 119 vueltas.

ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON29 Nota:Elmtodoanteriormenteenunciado paraconstruiruntransformadorconTAP central,escasero.Siustedquierehacerun transformadorconTAPcentral,demanera industrial,debercalcularlasvueltasde alambre del devanado secundario, tomando la mitad(44V),delvoltajetotalquehayde extremoaextremo(88V)yenrollar,noun devanadodealambre,sinodosdelmismo calibre y a la par.La punta de adentro de un devanadosecundario,deberunirseconla punta de afuera del otro devanado secundario, formandoelTAPcentral.Prximamente ampliaremos este tema. 3.16 Terminado el devanado secundario Despusdedarlas119vueltasrestantes, proceda a soldar un cable en la punta final, de lamismamaneraquelasvecesanteriores, pelandoel alambre, soldando yaislando con Termoencogible.Enestemomentotenemos eldevanadosecundarioconTAPcentral. VolvemosacubrirconPapelParafinadoy cintadeenmascarar,yaqueharemosotro devanado secundario, esta vez, de 12 voltios, aunos300miliamperios,queutilizaremos paraalimentarunpreamplificador,que complementarelamplificadoryas ahorraremoscolocarotrotransformador. Cubrabieneldevanadosecundario, cerciorndosedequenoquedenpuntos descubiertos. 3.17 Alistando el devanado adicional Comoenlosdevanadosanteriores,es necesario aadir un cable de otro color para la salida al exterior, soldado al alambre de cobre y ajustar con cinta de enmascarar para poder enrollareldevanadoadicional.Enestecaso usaremosalambrecalibre23,yaqueno necesitamosuncalibregruesoparaeste bobinado. 3.18 Bobinando el devanado adicional Enrolle el alambre de abajo hacia arriba para ajustar la punta del comienzo con las vueltas ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON30 de alambre y terminar arriba para comodidad a la hora de sacar el otro cable encauchetado. Paraeste transformador slo son necesarias 33 vueltas, que son el resultado de multiplicar 12voltiospor2.7vueltasporvoltio. No olvide que para hallar el nmero de vueltas de alambre, basta con dividir la constante (42), entre el rea del ncleo. 3.19 Devanado adicional terminado

Al terminar de enrollar las vueltas de alambre para el devanado adicional, remate soldando uncableencauchetadoalalambre.Valela pena enfatizar en lo importante de lijar la punta delalambre,parapodersoldarelcabley aislarlo con termoencogible. 3.20 Cubriendo el alambre con cartulina Paraprotegerelalambreydarunbuen acabado, se cubre el bobinado con una tira de cartulinarecubiertaconpapeladhesivo,que puede ser papel Contact. 3.21 Colocando las chapas de hierro-Silicio Ahora viene el proceso de colocar las chapas olminasdehierro-silicio.Tomamoslas chapasconformade(E)ylasvamos introduciendodentrodelaformaleta, intercalndolas una por un lado y la otra por el ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON31 otro, como se aprecia en la fotografa. Tenga cuidadodenotrabarlas,nometerdos pegadas. Nuestras chapas son recicladas, por talmotivodebemostenercuidadoymirar detenidamentequelaschapasnoestn pegadas,oxidadas,torcidasoqueseande otros tamaos. En caso de estar oxidadas las chapas,debelijarlasconlijanmero380, hasta retirar totalmente el xido, para despus aplicarlesbarnizdielctrico.Denoretirarel xido, las chapas afectadas se convertirn por contactoenunasolachapa,generandouna corrientedefoucault,causandounaprdida de potencia en el transformador. 3.22 Mximo de chapas Los electrones del devanado primario, excitan loselectronesdeldevanadosecundario, produciendo una vibracin, que es transmitida alaschapas.Sieltransformadornocuenta conlacantidaddechapasnecesariaspara ajustarlo,stas,alestarsueltasvibrarn alcanzando altas temperaturas porla friccin generadaentreellas.Lacantidadtotaldechapasolminasque requiereuntransformador,sedefinepor saturacin, pues se introducirn tantas, hasta que no haya espacio para introducir una ms. Paragarantizarelajustetotalentrechapay chapa, es usual que se haga golpendolas a martillo. Lasltimaschapasalentrarforzadasenla formaletapuedencausardaos;como atravesar la formaleta haciendo contacto con el alambre de cobre, generando un corto. Por estoesimportantequelasltimaschapas estn en ptimas condiciones.

NOTA: Cuando terminamos de colocar todas las chapas (E), debemos hacer una medicin para comprobar que las chapas no quedaron haciendo corto conelalambre,puesto que a veces, cuando el alambre est bastante cerca al borde del carrete, se puede raspar el barniz dielctricoalmomentodeintroduciruna chapa. Loquedebemoshacerescolocarel multmetroenlaescaladecontinuidad. ColocamosunapuntaenelTAPcentraldel devanadosecundarioylaotrapuntaenlas chapas.Nodebermacarcontinuidadni tampoco alguna impedancia. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON32 3.23 Completar montaje de chapas Ahoracolocaremoselcomplementodelas chapas (E), que son las chapas con forma de (I), estas van intercaladas en los vacos entre loslomosdelas(E).Estafacees relativamentesencilla,pueslosvacosestn all y slo deben ser llenados. El estado de las chapasenformade(I)debeserptimo.No tener dobleces, no estar oxidadas, no colocar ms de una en cada espacio y no olvide que todas deben ser del mismo tamao. 3.24 Ajuste final de las chapas Despus de haber instalado todas las chapas, procederemosaajustarlasperfectamente entres.Paraello,usamosunmartilloyuna base dura plana, colocamos el transformador sobrelabaseduraplanayconelmartillo vamos rectificando la ubicacin de las chapas hastaquetodaslascarassevean perfectamente planas. 3.25 Atornillado de las chapas Todas estas normas tcnicas de ajuste de las chapas,slopretendenevitarquesu transformadorserecalientehastaquese derrita el barniz dielctrico y el alambre entre encorto.Paraevitaresto,cogemosla totalidaddelaschapasyensus4esquinas atravesaremos 4 tornillos pasantes de buena calidad,contuerca,queapretaremosmuy fuerte, hasta conseguir una slida pieza. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON33 3.26 Circuito Serie para prueba del transformador Este sistema elctrico permite probar circuitos oaparatos,sinelriesgodequemarlos.Siel aparatoestencortocircuito,elbombillo prende.Sielcircuitonoestencortooest abierto,elbombillonoprende. En el caso del transformador, deber colocar los dos caimanes del Circuito Serie en las dos puntas de entrada de corriente del devanado primario. Si el transformador tiene las chapas yelalambresuficientes,elCircuitoSerieno deber prender, pues el consumo de corriente es mnimo y noes suficiente para prenderel bombillo.Sielbombilloprendelevemente, indica que pueden faltar chapas o alambre en eldevanadoprimario.Sielbombilloprende plenamente, indica que el transformador est encortocircuito.Enestecasoelbombillo consumelacorriente,evitandoqueel transformadorsequeme.Para comprobar que los devanados no estn abiertos o interrumpidos, junte con un rose las puntas del devanado secundario y el bombillo deber prender. Haga lo mismo con las otras puntasdeldevanadosecundarioyentrelas dospuntasdeldevanadoadicional.Silos devanadosestncorrectos,elbombilloen todos los casos deber prender. 3.27 Mediciones Ya que sabemos que el transformador no est en corto, podemos conectarlo directamente al toma corriente de la pared, as mediremos los voltajesdesalidadelasiguientemanera: Conel multmetro en la escala de voltaje AC, coloqueunapuntadelmultmetroenelTAP centralylaotraenelextremoizquierdodel devanadosecundario.Debermarcarel voltaje deseado, en este caso, 44 voltios AC. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON34 Conel multmetro en la escala de voltaje AC, coloqueunapuntadelmultmetroenelTAP centralylaotraenelextremoderechodel devanadosecundario.Debermarcarel voltaje deseado, en este caso, 44 voltios AC. Colocando las puntas del multmetro entre los dosextremosdeldevanadosecundario, debermarcareldobledelvoltajemedido entre el TAP y cada extremo, en este caso, 88 voltios AC. Conel multmetro en la escala de voltaje AC, coloquecadapuntadelmultmetroentrelos cablesdesalidadeldevanadoadicional, debermarcarelvoltajedeseado.Eneste casoentre12y13voltiosAC. Sielresultadodelasmedicioneshechasno seajustan,alasmedidasdeseadas,indica quehubounerroralcontarlasvueltasen alguno de los devanados. 3.28 Acabados Teniendonuestrotransformadorlisto revisamos el ajuste de los tornillos, no olvide colocarlos4piedeamigosoescuadras metlicas,quesernmuytilesalmomento deinstalarlo.Porestticarecomendamos pintarlaschapasconunapinturaabasede aceite.Asobtendremosuntransformador ptimo y de buena apariencia. 3.29 Evite esto Esmejorhacer,quecomprarhecho.Los mercadoslocalesofrecenunsinnmerode transformadores, algunos a bajo costo. Tenga cuidado,generalmentelosproductores localesquierenbajarcostos,anen detrimentodelproducto,ellosnousanel alambre del calibre requerido, disminuyen las vueltasdealambre,nousanlacantidadde chapas requeridas para el ncleo, no ajustan perfectamentelaspartesdeltransformador. Todoello,paraahorrarcostosytiempo. Para evitaresto, lomejoresque ustedhaga supropiotransformador,asegurandola calidaddelproducto,alavezquehaceun granahorro. Enlafotoseapreciaunprototipodemala calidadquenocumplaconlas especificacionestcnicasrequeridas,dando como resultado la destruccin del mismo. Que no le suceda. ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON35 3.30 Formaletas 31 27.5 30.5 2830.5 32.5 29.5 33.512611712354109.535 35 3535 3 9.517.5 3 13 3 17.5415.532Plano de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 28 mm x 25 mm 49.8 watts87655454ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON36 54545454341610549.5 3 53 5 35353 9.517.5 3 13 3 17.53847 531 30.5 36.5 3733.5 32.5 38.5 39.5135135216ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON37 361234567820.5 3 15 3 20.5621237.51215035.5 43.5 4415941.5 41 33.5346262626211.53636363 6311.5Plano de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 32 mm x 40 mm 163.8 watts+/-0.5+/-0.5+/-0.5ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON38 31 30.5 52.5 5333.5 32.5 54.5 55.516717612Plano # 1 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 28 mm x 50 mm 196 wattsELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON39 545454548056512438567Plano # 2 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 28 mm x 50 mm 196 wattsELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON40 1240.5 40 42 42.516517342.5 42 44 44.5Plano # 1 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 38 mm x 40 mm 231 wattsELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON41 88747474741346.520.5357468Plano # 2 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 38 mm x 40 mm 231 wattsELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON42 40.5 40 52 52.542.5 42 54 54.5Plano # 1 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 38 mm x 50 mm 231 watts12185185ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON43 10056224747474741335768Plano # 2 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 38 mm x 50 mm 231 wattsELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON44 Plano # 1 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 38 mm x 60 mm 231 watts40.5 40 62 62.520521342.5 42 64 64.512ELECTROMECANICAMAQUINAS ELECTRICAS III Y TALLERTRANSFORMADORES UNIV.: OSCAR FERNANDEZ ALCON45 74747474131102266Plano # 2 de despiece y plantillas deconstruccin de bastidor paratransformador.REF: 38 mm x 60 mm 231 watts345867ELECTROMECANICA