Calculo, diseño y construcción de transformadores

[degol]

En mi pais, en las zonas residenciales, las lineas son bifasicas, es decir dos fases y neutro, a diferencia de zonas comerciales e industriales donde por lo general si esta disponible la trifasica. La tension entre fases, que aca le dicen voltaje de linea es de 220 (ideal) y entre fase y neutro que aca le llaman voltaje de fase es de 110 (ideal), puede haber una pequeña variacion segun el arreglo del transformador (Delta o estrella, etc). Pues aqui el arreglo parece que no es estandar. En mi casa bajan dos fases y el neutro. Entonces cuando recien me mude a esa casa todo el circuito de la casa usaba una fase, y la otra fase la usaba unicamente un aire de 18000 BTU de 220, es decir, que usaba la que quedaba libre, mas la del circuito de toda la casa. Eso no tuvo sentido para mi, asi que con apoyo de un electricista se hizo un arreglo de dos circuitos, para distribuir mejor las dos fases por toda la casa, sin embargo, lo que se hizo tampoco fue lo ideal, porque era un costo mucho mayor que significaba remover, sustituir o cambiar cableado interno, pero al menos ya hay una distribucion mejor que la que originalmente conseguimos recien mudados.

 

[Rorschach]

Haber si te entendi,en tu casa entran 2 fases y neutro, y utilizas una fase y neutro(110v) para todos los aparatos y luminaria,salvo un acondicionador de aire de 18000 btu que lo alimentas con
2 fases(220v).-
Es asi?
Saludos
Gustavo

 

[degol]

Asi era la casa cuando la recibi. Yo con apoyo de un electricista mejore el arreglo, y la fase de 110 que solo usaba el aire de 220, la comparti con una parte de la casa. Internamente balancee o distribui el uso de las dos fases. En una fase tengo aire de 12000, aire de 5000 BTU, nevera escarchada pequeña, equipo de computo, Televisor + DVD, Hidroneumatico de 1/2 hp y 200watts de iluminacion. En la otra fase tengo: una pequeña nevera ejecutiva, dos televisores + DVD, 400watts de iluminacion, microondas, hornilla electrica.

Se que la distribucion no es la ideal, pero es lo que se pudo hacer, porque de otro modo hubiera requerido desenredar la maraña de cables interno de las paredes para hacer otro arreglo, lo cual es muy costoso, y no disponemos de plano electrico de la casa.

Aun asi la distribucion es mejor en comparacion a como estaba cuando llegamos a la casa.

Sin embargo la distribucion es el menor de los problemas, pues cuando intento que encienda el aire de 12000 BTU, previamente hemos apagado todo el resto de equipos y apagado mayor parte de luminarias. Y aun asi el voltaje no es suficiente para mantener el aire encendido.

Queda descartado problema con la distribucion de fases.

El problema real es las tomas ilegales y la distancia de mi casa al transformador de la compañia de electricidad. Pero en Venezuela el Presidente no quiere perder popularidad asi que no pone orden en el cobro de los servicios publicos (los cuales son ofrecidos por empresas nacionalizadas), asi como tampoco el mantenimiento que requieren las empresas de servicio del gobierno para ofrecer un buen servicio.

Si revisaste el informe donde yo pedia la solicitud de ayuda, te daras cuenta que no podemos esperar la solucion por parte de la compañia de la electricidad. Y el apoyo que estoy pidiendo es una patada de ahogado que estoy dando, para ver si esa empresa que se dedica a realizar nuevos urbanismos populares, nos ayuda o ejerce alguna presion a CORPOELEC para que nos resuelva el problema!

Tampoco puede sentarme a esperar si esa solucion llega, porque tambien es una empresa del gobierno, asi que sigo buscando mi propia solucion que es hacer mi propio trafo con relacion 1:1,17 para elevar el voltaje a un valor decente!

 

[Rorschach]

Para finalizar,tu alimentas todo con 110vca?
Saludos
Gustavo

 

[degol]

Gracias Gustavo por tu dedicacion. Todos mis equipos funcionan con 110V.

 

[eleccortez]

tengo una duda . los pernos que sujetan las chapas osea el núcleo del transformador tienen que estar aislados . ?

 

[Rorschach]

Si,es recomendable,sobre todo en inductores y transformadores de salida de audio.-

 

[Rorschach]

Mira,aquel paisano que hace lo que tu dices,es posible, pero no te dice toda la verdad,pues cuida su negocio.- Con seguridad, el aprovecha los componentes,y hace un autotransformador,es la unica opcion para sacar la potencia que necesitas para un nucleo de escasos 30 o 35 cm2 de seccion.- Tomando 110vca y 41 amperes,+10% por perdidas=5000 watts,para esta potencia en un transformador necesitas minimo 80 cm2 de seccion.-
La unica opcion que tienes es el autotransformador,en algun comentario tuyo dices que mete ruido y/o interferencias,no es asi ,el transformador o el autotransformador,por asi decirlo para entender,calcara lo que la linea tenga,con respecto a la aislacion,no hay problemas por que los valores a trabajar estan cercanos a la unidad,y desde el punto de vista economico ni que hablar,el autotransformador tiene un nucleo mucho mas chico para la misma potencia de salida,porque al tener una sola bobina,que hace de primario y secundario a la vez,y donde la tension especifica esta cercana a la unidad,se crea un secundario aparente,que es la diferencia entre la tension minima y maxima ,pues esta es la parte que trabaja y de ahi se calcula el nucleo.
Aqui te paso el calculo.
Tene en cuenta que los 110vca y 41 amperes que necesitas,esta bien,por que nunca va a estar todo encendido a la vez,y los picos de arranque se aguantan.-
Tension de entrada minima: 90vca (Tmin)
Tension de entrada maxima:110vca.(Tmax)
Corriente de salida 41 amperes (I)
Potencia de salida: Tmax x I : 4500 watts.-(Wsal)
Potencia salida autotransformador: (Tmax -Tmin) /Tmax x Wsal :801 watts
Tension especifica: 0,03 x √Wsal: 0,85 (Ve)
Seccion cuadrada del nucleo: 40 x Ve: 40 x 0,85: 34 cm2.(S)
(N) numero de espiras bobina total (110vca) : Tmax/Ve: 110/0,85: 130
(N1) numero de espira derivacion (90 vca): 106
(N2) numero de espira derivacion (95 vca): 112
(N3) numero de espira derivacion (100vca): 118
(N4) numero de espira derivacion (105 vca).124
Seccion del alambre esmaltado: tomemos una densidad (d) de 2Amp/mm2.
Seccion: I /d : 41/2: 20,5 mm2.- equivale a un diametro +- 5mm.-
Necesitas una llave de 50 amperes 5 posiciones.-
Mas tarde, te digo como desarmar ese transformador.-
Saludos
Gustavo



Los resultados estan todos bien.-Pero
Tension especifica(Ve): es y vale: 0.03 x √Waut: 0,85.-( coloque mal Wsal).-
Saludos
Gustavo



Waut : potencia salida autotransformador:801 watts.-

 

[eleccortez]

Si,es recomendable,sobre todo en inductores y transformadores de salida de audio.-

gracias por tu respuesta Gustavo .

 

[Rorschach]

Antes de desarmar,necesito unos datos,de paso vas aprendiendo.-
1) conecta la maquina en 110v y neutro, con la llave en 110v,toma lectura con un tester(multimetro) o un voltimetro de alterna,la tension de entrada,y lo anotas,luego con el shunt TODO AFUERA,mide la tension del secundario en vacio(sin carga) y lo anotas.-
2)conecta la maquina en 220v(bifasico),con la llave en 220v, repite la operacion anterior,tomas las tensiones y lo anotas.-La tension del secundario te tendria que dar +- igual en las dos variantes por las fluctuaciones de linea en el momento de la medicion.-
3)"Desconecta la maquina".-
4)Con un micrometro(palmer),o si no tienes,un calibre(vernier),toma las medidas en milimetros de los diametros de los alambres que salen del primario,seguro que son 3 ,y debieran ser del mismo diametro,para tomar la medida saca estos alambres de la llave 110/220,que ya estan pelados,y de paso me dices,si son de aluminio o cobre.-
5) Cuenta la cantidad de espiras(vueltas) del SECUNDARIO,por lo que se ve en imagen,no es complicado,por las ranuras del carrete plastico,cuenta la cantidad de capas,empezando desde el nucleo hacia afuera,luego cuenta la cantidad de espiras que entran en una capa(tambien se ve),multiplicas el numero de capas por la cantidad de espiras que entra en una capa,y esto te dara,el numero de espiras del secundario.-
Pasame todos estos datos y continuaremos.-
"PON ATENCION Y CUIDADO,CUANDO TRABAJES CON TENSION,TOMA LOS RECAUDOS NECESARIOS DE SEGURIDAD"
Saludos
Gustavo

 

[degol]

Buenas tardes y muchas gracias por tu apoyo Gustavo, me has adelantado mucho trabajo con los calculos de autotransformador. Ya yo tenia por alli algunas formulas pero no las habia revisado detalladamente! No habia visto el foro, pues no tengo internet los fines de semana. No tengo voltimetro, las mediciones las hago con apoyo de un amigo, y depende del tiempo que el disponga. Estoy seguro que mi paisano lo logra, xq el me dice que maneja dos fases con sus transformadores, ademas mi primo alla le carga un aire de 18000 BTU, y esos no vienen de 110V sino 220V. Y por mi parte, si lo convirtiera en un autotransformador, solo lograria mejorar el voltaje de una sola de las fases.

A menos que: "no se si es posible", la entrada del autotransformador sea de 220 (en mi caso de 190), es decir colocando una fase en cada terminal. y la salida (del virtual secundario) este partida en dos bobinas de 110... Algo asi. Es posible eso, pregunto?

 

[Rorschach]

NO,NO ES POSIBLE.-
Para que quieres las 2 fases,si tu alimentas todo con 110v?
Si tu casa esta dividida en 2 instalaciones de 110v cada una, lo mas sencillo es hacer un puente en la entrada y utilizar 1 sola fase(110V).-Con esto puedes utilizar el autotrafo,y regular la tension de 90 a 110v;Y PROBLEMA RESUELTO.-(Esto te lo sugirio Fogonazo anteriormente).-
Si no me pasas los datos requeridos,no voy a poder ayudarte,por lo menos,cuenta las espiras del secundario,y toma el diametro del alambre del primario.-(usaremos los voltajes indicado en la maquina).-
Para que te quede claro,a un transformador de 30 cm2 de nucleo,no le puedes sacar 4500w en servicio semi continuo,SE QUEMA.-"La magia no existe,y menos en electrotecnia"
Gustavo

 

[blanko001]

Con todo lo leído aquí contruí éste transformador, de 11.5 cm de ancho, 9.5 cm de altura, y espesor de 6.3 cm. funciona a 110V, salida de 43-0-43 y puede entregar 8 amperios teóricos para el AWG14, pero se sabe puede entregar más. Es para construír lentamente (los fines de semana en tiempos libres) un equipo de sonido que entregue 200W por canal.

Adjunto imágenes junto a una micro SD para que tengan una ídea.

 

[rash]

Blanko001 te ha quedado un transformador estupendo....enhorabuena....

 

[blanko001]

Gracias Rash, en verdad hice varios transformadores pequeños a mi gusto y con los amperes y voltios deseados antes de fabricar éste mucho más grande (se ampollan un poco las manos con el alambre jejeje), tiene su sacrificio pero vale la pena, no es lo mismo que comprar uno ya hecho. Es mucho mejor hacerlo uno mismo y durar varios días tratando de tomar las mejores desiciones respecto al espesor de cable, la formaleta, las chapas de ferrosilicio, numero de espiras... etc.

 

[Rorschach]

Muy bien por tu trafo!!!
Te comento que el alambre de cobre esmaltado AWG 14(diametro 1,63mm) y 2,01 mm2 de seccion,es pequeño si lo quieres cargar con 8 amperios o mas.-
Para bobinar transformadores pequeños hasta 1Kw,se toma una densidad de corriente de 2 amperios por mm2 de seccion, dado que son pequeños,refrigeracion natural,y disipan poco calor.-
Podrias estirarlo hasta 3 amperios por mm2,si el uso que le vas a dar no es intensivo con respecto al ciclo de trabajo.-
Probablemente tu has leido que un alambre de cobre esmaltado AWG 14 puede soportar entre 15 y 16 amperios,pero para instalaciones o cableados electricos;pero no para bobinas.-
Cordiales saludos
Gustavo

 

[blanko001]

Te comento que el alambre de cobre esmaltado AWG 14(diametro 1,63mm) y 2,01 mm2 de seccion,es pequeño si lo quieres cargar con 8 amperios o mas.-
Para bobinar transformadores pequeños hasta 1Kw,se toma una densidad de corriente de 2 amperios por mm2 de seccion, dado que son pequeños,refrigeracion natural,y disipan poco calor.-
Podrias estirarlo hasta 3 amperios por mm2,si el uso que le vas a dar no es intensivo con respecto al ciclo de trabajo.-
Probablemente tu has leido que un alambre de cobre esmaltado AWG 14 puede soportar entre 15 y 16 amperios,pero para instalaciones o cableados electricos;pero no para bobinas.-
Cordiales saludos
Gustavo

Lo saqué de 2 sitios donde explican como construir un transformador, donde hay tablas para la sección del cable y los amperes que puede entregar. También me guie por un software. Pero tendré muy en cuenta lo que me dijiste, me gusta aprender lo que pueda y tus argumentos son validos. Gracias

 

[Rorschach]

Estimado,fijate bien en las tablas,con respecto a el trafo que construiste, el alambre AWG14 va a soportar el requerimiento,no por que soporta 8 amperios o mas,sino por que la corriente se reparte 50% y 50% en cada rama,entonces tiene que soportar 4 amperios,con esto tienes una densidad de corriente de 2A/mm2.- (ver adjunto)
Saludos cordiales
Gustavo

 

[blanko001]

Estimado,fijate bien en las tablas,con respecto a el trafo que construiste, el alambre AWG14 va a soportar el requerimiento,no por que soporta 8 amperios o mas,sino por que la corriente se reparte 50% y 50% en cada rama,entonces tiene que soportar 4 amperios,con esto tienes una densidad de corriente de 2A/mm2.- (ver adjunto)
Saludos cordiales
Gustavo

Buen argumento, y buen diagrama, me parece correcto lo que dices. Las cosas tienen un derecho y hay que compartirlo gracias.

Ahora estoy rebobinando uno un poco más chico de unos 380W (según el núcleo) para un amplificador algo más pequeño de unos 140 o 150W por canal. Y claro tengo en cuenta tu explicación del alambre.

 

[DAXMO]

Alguien tiene a mano alguna foto, esquema, plano, dibujo o idea para orientarme como hacer una maquinita de bobinar transformadores a mano (manivela)? Tengo la idea en la cabeza pero ... tendria que tener al frente un eje con la manivela y sistemita para sostener el carretel adaptable a distinto tamaños, y atras otro eje para el que se devovina, y ... el contador, que pregunte en un par de ferreterias y no consegui, vi en la web que lo hacen con una calculadora, pero no me convence voy a conseguir el mecanico (tipo cuentaquilometro). Investigare.
saludos.