Calculo, diseño y construccion de un transformador lineal (Hierro-Silicio )

[Kurosaki Ichigo]

Les dejo una explicacion rapida de como calcular un transformador en 4 pasos ( bueno de esta manera me es mas facil )

consumo de mi aparato en voltios, en mi caso 70v Ac "salida del transformador sin rectificar" 35 + 35 ya que quiero alimentar un amplificador de 200w rms
consumo de mi aparato en amperios, en mi caso 4 amperios


1.- Calcular el wattage

debemos saber cuantos watts nesesitamos, solo basta con hacer una operacion como esta

voltage de salida y a que amperaje lo que es asi:

70 x 4 = 280 watts
podria usar 70v Ac a 3 amperios que son 210w pero es recomendable el de 280 watts por perdidas de potencia en el transformador lineal.


2.- Calcular el area del nucleo

El nucleo son las laminas de hierro en formas de letras " E " juntos con las letras " I "
pero como se mide el nucleo?



X: es la pata del centro de nuestra chapa
en forma de letras " E "

Y: es el grueso de varias chapas en forma de
letas " E "

las mediciones se hacen tomando una chapa en forma de letra " E " y midiendo el centro
llamada X
y se hace lo mismo midiendo "Y"
ejemplo:

X = 3.2 cm x Y = 5.3 cm

luego de tener estos datos hacemos una multiplicacin

3.2 x 5.3 = 16.96 donde 16.96 es el area del nucleo y hay que multiplicarlo al cuadrado

16.96 x 16.96 = 287 watts ( anterior mente calculamos 70v x 4 Amp = 280 watts )
con lo que 287 watts esta bien

3.- Calculando el alambre magneto para el primario y secundario

anteriormente calculamos 287 watts.
esos 287 watts se dividen entre la entrada de tension de nuestros hogares
que por lo regular son de 120v a 240v ( en mi caso la red publica es de 120v vivo en mexico )
entonses la operacion para calcular el calibre del alambre magneto del primario es la siguiente:

287 watts entre 120v ( toma de luz electrica en el contacto de tu casa )

287 / 120 = 2.39 ampers esto es para el debanado primario buscamos en la tabla AWG
y veremos a que calibre corresponde valor
y vemos que corresponde a un calibre 19 que nos entrega 2.6 ampers
en la practica podemos usar un calibre 20 que nos da 2.0 ampers " no bajar mas de un punto
el calibre ya que puede haver sobrecalentamientos enel transformador"

ya sabemos que nesesitamos 4 ampers para el secundario y que corresponde al calibre 17
que nos entrega 4.1 ampers

pero para que sepan como se calcula la operacion es la siguiente

287 watts entre 70v salida del transformador

287 / 70 = 4.1 ampers calibre 17 segun la tabla AWG

4.- Calculo de vueltas por voltio

existe una constante que es el numero 42
para calcular el numero de vueltas de alambre magneto solo basta con dividir la constante 42
entre el area del nucleo
anterior mente calculamos de X y de Y 3.2 x 5.3 = 16.96 esta es nuestra area del nucleo
entonces la opracion es la siguiente:

constante entre area del nucleo

42 / 16.96 = 2.47 vueltas por voltio

ahora que sabemos que 2.47 vueltas equivalen a un voltio
es hora de hacer la siguiente operacion para el debanado primario y el secundario

2.47 x 120 = 296 vueltas en el primario con un calibre 19 ( calculado anteriormente )

2.47 x 70 = 173 vueltas en el secundadio con calibre 17 ( calculado anteriormente )

NOTA: en este caso nesesito sacarle tap central asi que tengo que dividir

173 vueltas entre 2 = 86.5 y sacar el tap central para obtener 35 +35
que al ser rectificados
35 x 1.4141 = 49.5v casi los 50v que nesesito

tambien podemos poner un debanado adicional en el secundario para los preamplificadores
EJEMPLO:

neseito 12 volts DC para unos operacionales
entonses hay que dividir los 12v DC entre 1.4141. lo que es asi

12 / 1.4141 = 8.5 v en AC

entonces calculamos las vueltas asi

2.47 x 8.5 = 21 vueltas con un calibre 26 o 25 ya que los operacionales no consumen tanto
y hacerle su doblador de tencion con 2 diodos y 2 capacitores electroliticos

espero y les sirva

 

[chacarock]

Hola chicos, quiero armar un ampli para ver que tal me sale, hace rato que estoy leyendo para ver que saco en limpio igual hay un montón de cosas que me faltan comprender sobre todo del funcionamiento de los amplificadores, pero ya que varios compañeros postearon amplificadores listos probados y funcionando, pues quería matar la ansiedad y ver que tal me sale, lo principal que me venía deteniendo era el transformador, ya que son muy caros y hace poco conseguí dos,
Uno quemado de alumbrado público y otro andando de 36+36 6 Amp,
Quise arrancar con el quemado, así que arranquemos por este tema, tengo que rebobina el trfito y tenía que saber cuál es su potencial, siguiendo con las formulas desarrolladas aquí tenemos
http://imageshack.us/photo/my-images/15/nucleotrafpimg1584b.jpg/http://imageshack.us/photo/my-images/836/areatrafo.jpg/

X= 3,2 y Y=4,1 entonces Área= 13,12cm2
Potencia= (A)2 = 172,1344 watts “potencia que puede entregar este núcleo”
Redondeamos en 172 watts
Si quiero un amplificador estéreo deberá ser de 85w+85w como máximo (verdad?)
Buscando en el foro no encontré nada que me convenza, salvo uno de 60w que podría utilizar, pero quiero aprovechar el trafo para algo mas potente, no menos de 80w, quizás estoy hablando desde la ignorancia 60w+60w es una linda potencia, la idea era un amplificador para voces, como para tocar en algún pub,
La otra opción que tengo es el melody 150w pero en versión mono como para hacer el Galyen
http://imageshack.us/photo/my-images/269/hombrepensando.jpg/

Ok, me decidí hagamos un melody 150w versión mono, para instrumentos y de paso bobinamos un 12+12 para el pre.
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Seguimos con el trafo, según el esquema del melody 150w, se alimenta con 50+50 vol
100vol/ 1,4142= 70,71 vol dividido 2 para tener tap central = 35
Entonces primario 220vol secundario 35+35 vol y 2,5 Amper
NOTA: supongo que los 100 rectificados multiplicados por los 2,5 Amper no se toman en cuenta ya que darían 250 watts
Seguimos con los cálculos para las vueltas de los devanados, que se obtienen dividiendo una constante (42) entre la superficie del núcleo (13,12cm2) en este caso 3,20 vueltas por voltio, para 220vol= 704 vueltas para el primario, nos resta saber el calibre del alambre para lo cual tengo que saber cuántos amperes circularan, según formulas esto lo encontramos dividiendo la potencia de trafo entre la tención de la red, 170/220= 0,78 A y según la tabla seria un calibre de AWG 24 para 0,8 A es lo más cercano.
Entonces Primario = 704 vueltas de alambre AWG 24
Para el secundario sabemos que necesitamos 2,5 Amperes entonces según tabla en calibre seria AWG 19 que es lo más cercano. Entonces 3,20 * 70vol = 224 vueltas
Entonces secundario = 224 vueltas de alambre AWG 19
Teniendo en cuenta de sacar el tap en las 112 vueltas.
Hasta aquí creo haber entendido, si no es así por favor me corrigen…
Ahora otra cosa, yo vivo en Santiago del Estero y las veces que fui a comprar alambre esmaltado me vendieron con el diámetro y no con el AWG. Yo baje una tabla pero no se si esta bien, digo para pedir el alambre con el diámetro.
http://imageshack.us/photo/my-images/59/calibrealambreawgamm.jpg/


Según esto el diámetro para el primario AWG 24 = 0,511mm
Según esto el diámetro para e secundario es AWG 19 = 0,912mm
Bueno antes de seguir, espero sus criticas correcciones y sugerencias
saludos

 

[Kurosaki Ichigo]

Si quiero un amplificador estéreo deberá ser de 85w+85w como máximo (verdad?)

Tu transformador serviria para un amplificador de 120 watts.
ya que los transformadores tienen perdidas de energia.

Buscando en el foro no encontré nada que me convenza, salvo uno de 60w que podría utilizar, pero quiero aprovechar el trafo para algo mas potente

un canal stereo de 60+60w estaria super para ese trafo

La otra opción que tengo es el melody 150w pero en versión mono como para hacer el Galyen

si armaras este amplificador de 150w,
tu transformador pudiese que entrege una potencia maxima de 130w
no mas, debido a las perdidas en el transformador

Entonces primario 220vol secundario 35+35 vol y 2,5 Amper
NOTA: supongo que los 100 rectificados multiplicados por los 2,5 Amper no se toman en cuenta ya que darían 250 watts

35+35 y 2.5 ampers = 175w
no, solo se toma la tension eficaz . RMS

Para el secundario sabemos que necesitamos 2,5 Amperes entonces según tabla en calibre seria AWG 19 que es lo más cercano. Entonces 3,20 * 70vol = 224 vueltas
Entonces secundario = 224 vueltas de alambre AWG 19
Teniendo en cuenta de sacar el tap en las 112 vueltas.
Hasta aquí creo haber entendido, si no es así por favor me corrigen…

hasta aqui vas bien. aunque creo que tendrias que bajarle un poquitin el voltage
para que entren todas las vueltas. digamos. en vez de 35+35
33+33 x 2.6 amp = 171
que tambien con trabajos entra en el carrete.

PD: trata de embobinar los 2 hilos de alambre al mismo tiempo. para que tengas mas posibilidades de que entre todo el bobinado

 

[chacarock]

Hola, sagitario 10
Muchísimas gracias por responder tan pronto, la verdad que la info que posteaste me sirvió muchísimo. Ahora las dudas.
Como calculo a ojo las perdidas de el transformador, es decir, yo por medición calcule 172 watts pero tu me dice que por las perdidas (algo que me esperaba) se me restan 50 watts que me parecen un poco mucho, pero yo estoy aprendiendo asi que acepto todo lo que me decis, es decir siempre debo considerar un 30% aproximadamente de perdida? O hay alguna otra formula o para calcularlo, supongo que todo depende del material de las chapas, alambre y prolijidad en la construcción. Pero como quien dice, a “ojo” calculo el 30% de perdida

La tencion eficaz RMS seria la tencion en alterna antes del rectificado o esa seria pico y la eficaz seria menor a esa, teniendo en cuenta que al ponerle carga al trafo la tencion cae como seria el método para calcular esta tencion?
Con lo de bajar la tencion, también es a ojo?
Digo, los 33+33? Que multiplicado por los 2,6 Amp = 171wtts

Haber tengo que hacer todos los cálculos de nuevo para 120watts? O me quedo con los cálculos de los 171watts pero sabiendo que solo utilizare 120?
Bueno, espero luces y luego sigo, un abrazo y gracias
PD1: lo de la tablas de calibre WAG por mm está bien?
PD2: lo de embobinar los dos hilos te referís al secundario 33+33 juntos en vez de hacer un solo bobinado y sacar un tap central?

 

[Kurosaki Ichigo]

Como calculo a ojo las perdidas de el transformador, es decir, yo por medición calcule 172 watts pero tu me dice que por las perdidas (algo que me esperaba) se me restan 50 watts que me parecen un poco mucho, pero yo estoy aprendiendo asi que acepto todo lo que me decis, es decir siempre debo considerar un 30% aproximadamente de perdida? O hay alguna otra formula o para calcularlo, supongo que todo depende del material de las chapas, alambre y prolijidad en la construcción. Pero como quien dice, a “ojo” calculo el 30% de perdida

ese calculo lo uso yo, por que en un amplificador clase AB la eficiencia del rendimiento
seria en un 60% , 70% por muy bueno y el restante seria disipacion en calor
por eso yo uso como tolerancia un 35% a un 40 %, para asi tener un rendimiento un poco mejor

La tencion eficaz RMS seria la tencion en alterna antes del rectificado o esa seria pico y la eficaz seria menor a esa, teniendo en cuenta que al ponerle carga al trafo la tencion cae como seria el método para calcular esta tencion?
Con lo de bajar la tencion, también es a ojo?
Digo, los 33+33? Que multiplicado por los 2,6 Amp = 171wtts

si ta tencion RMS seria en alterna, antes de la rectificacion por los diodos y capacitores
mas que nada, lo de bajar la tencion, a 33+33. seria para que entre todo el bobinado secundario
ademas, recuerda que son 2.6 ampers. x 66 =172w y tu transformador es de 171w
por lo que 33+33 entran mejor en el carrtete.

Haber tengo que hacer todos los cálculos de nuevo para 120watts? O me quedo con los cálculos de los 171watts pero sabiendo que solo utilizare 120?
Bueno, espero luces y luego sigo, un abrazo y gracias
PD1: lo de la tablas de calibre WAG por mm está bien?
PD2: lo de embobinar los dos hilos te referís al secundario 33+33 juntos en vez de hacer un solo bobinado y sacar un tap central?

tus calculos serian para el trafo de 171w
sabiendo que podrias usar 120w a 130w, lo demas seria calorsito
y vas bien, sigue asi

PD1: si la tabla awg esta bien. solo asersiorate que los calibres coincidan
PD2: si me refiero al secundario, en vez de embobinar uno a la vez, y despues continuar con el otro

embobinando los 2 hilos a la vez es mas rapido. y ademas gastas menos cobre.
una vez terminado el embobinado secundario, saca el tap cental.

 

[chacarock]

ok cuando me haga de los materiales sigo, ademas queria ver si le ponia un devanadito para un pre, chito nomas, y necesito que me asesores en como y donde lo hago
una ultima cosa ademas de los alambre tengo que comprar papel parafinado y barnis dielectrico? o eso ya es lujo nomas jaja

 

[Kurosaki Ichigo]

Yo siempre he ocupado papel comun.
y lo pego con masking tape o como le dicen en otros lados. cinta de enmascarar
y no he tenido problemas
solo asegurate de que no se toquen los debanad0os. el primario con el secundario

se me olvidaba.
puedes hacerle unos 2 debanados adicionales para los preamplificadores de 9v con un alambre cal. ·25 o 24, y otro de 9v para unos ventiladores

 

[chacarock]

hola sagitario 10, y gracias nuevamente, para el devanado secundario y primario, cuanto deberia pedir, es por peso que venden el alambre verdad?
como calculo esto?

 

[Kurosaki Ichigo]

ahora si no te puedo ayudar.
por que aveces yo compro hasta 60 mets.
y hay veces que me sobran 5 o 6 metros.
pero mis transformadores son de 380w 500w 700w 1017 watts
etc. el mas chico creo que fue de 260w
primero con un hilo de cobre del que sea. enrrolla el calculo para 1 volts.
despues sacalo y mide cuantos centimetros ocupaste para ese volt.
despues multiplica esos centimetros por los voltages de entrada
el resultado serian los metros que ocuparias,
recuerda aumentarle unos 4 metros por que cuando se va enrrollando va aumentando el espacio del cobre

 

[chacarock]

haaaaa!!! tenes razon que salame, solo que pense que vendian por peso , no se porque.
gracias, compro el alambre y vuelvo por aca.
un abrazo

 

[Kurosaki Ichigo]

el alambre lo venden por kilo.
pero como yo lo compro en tlapalerias. pues me lo venden por metros.
que es mas caro. por eso yo queria comprar este fin de semana medio kilo de alambre # 18
en el centro. pero no encontre y despues en mis chacharas salio uno # 18 jjejeje,
ire para el proximo fin de semana al centro aver si consigo alambre magneto de otro calibre.
ya que boy a hacer un trafo de 1000w aprox
para una hermosa etapa de potencia
pero esto va a tardar demacido, ya que todavia faltan los filtros de la fuente.

 

[chacarock]

Maaaaaa!!!!! 1000 watts
para usarlos o solo uaras 600 o 700
otra consulta, mi drama es que consigo solo estos transformadorsitoschicos, de donde sacas las chapas para hacer un trafo de 1000 y cuanto pesa un trafo de esos, le tenes que poner ruedas al ampli?
saludos

PD: algunas chapas exteriores tienen restos de pintura, barnis o de oxido, puedo lijarlas o sumergirlas en solvente?

 

[Kurosaki Ichigo]

Bueno. solo ocupare como unos 650w
y no es nesesario usar ruedas,
las chapas las he sacado de 2 hornos de microhondas.
y he desarmado el trafo por que vienen soldadas,
y el alambre magneto del primario es muy util para hacer algun trafo de grandes corrientes ( ampers )
aver si me queda.
ya que aveces no consigues los calibres nesesarios, y terminas ocupando otro, por ejmplo
aqui en mexico D,F no consigues los calibres 19, 17 15, 13, 11, por que supuestamente no los hacen
despues vez los resultados. pero tendra que pasar un tiempo en lo que se consigue el cobre

te recomiedo que recicles los trafos de microondas, ya que son buenos. nadamas que tienes que desarmarlos. por que si solo quieres rebobinar el secundario no te funcionara.

 

[powerful]

Hola sagitario10, para trafos superiores a 500Watts se sigue considerando 4A/mm2 como indican tus tablas .
Saludos!!!!

 

[chacarock]

ya me pongo en campaña para conseguir uno y probar, se utilza el mismo metodo verdad?
es de algun material especial las chapas ? o simplemente tienen un buen tamaño?

 

[Kurosaki Ichigo]

amigo powerfull
puedes usar el calibre que se indica.
pero yo recomiendo usar un calibre de 3 amp, ya que yo lo he usado asi y no he tenido problemas


chacarock
los transfomadores de horno de microondas se dessarman y se ocupa el mismo metodo de embobinado
y de calculacion,
las chapas me parecen que son las mismas, y ademas de que tienen buen tamaño, entra mejor el cobre
saludos

por fin termine mi preamplificador para el amplificador con 3 tonos para la zener, aver si funciona bien
saludos hasta el lunes.

 

[chacarock]

ueno consegui las cosas, solo que segun mi tabla las medidas que necesito son

Según esto el diámetro para el primario AWG 24 = 0,511mm
Según esto el diámetro para e secundario es AWG 19 = 0,912mm

y yo consegui de 0,50 y 0,90 pudo usar esstas o tengo que calcular todo de nuevo para estas medidas, se podr, a ojo creo que no, pero no se si me daran los valore aunque sea aproximado de lo que quiero,

consejos?

pd: consegui dos trafos de microondas, de 1000 y de 800 wats, cuando me lleguen posteo fotos

por ahora, fotos fr lod materiales
http://imageshack.us/photo/my-images/841/img1596bmateriales.jpg/




esta seria mi primera vuelta deberia seguir asi prolijamente hasta completar mis 704 viueltas
http://imageshack.us/photo/my-images/196/img1597acarrete.jpg/

 

[chacarock]

calcule mal la medida x vuelta saque que para el primario necesitaria 15 metros que eran 40 gramos, asi que pedi 100 directamente y contento que usaria para otros proyectos, pero no me va alcanzar ni para este, van 300 vueltas y se me esta acbando el alambre, por ser mi primer proyecto, podia empalmar y aislar? o debo comprar mas cantidad y comenzar de nuevo?

bueno ya compre mas alambre, voy a empalmar, no encontre informacion sobre si se puede o no, seguro hubiera sido mejor hacer todo de un tiron, mas tarde pongo fotos del proceso.
saludos

 

[Kurosaki Ichigo]

hola amigo. Perdona la demora
pero andaba de vacaciones. Y ahora que regreso.
Mi pc no quiere arrancar. Pero en fin mañana la hacemos funciona
lo de empalmar el alambre magneto, si se puede
pero tienes que raspar las puntas y unir con soldadura.
Y en la union con soldadura pones masking o cinta de enmascarar
para que no haygan problemas
saludos

 

[chacarock]

ok, gracias, ya empalme y termine el primario, lijé y solde- luego cubri con espagueti, solo que tengo miedo que no entre el secundario, el primario ocupo ma de la mitad del carrete, quizas mi inutilidad de la primera vez, a lo mejor tenga que deshacer y volver a bobinar ajustando mejor el alambre,
despues pongo mi abances,
consulta, me vendieron en ves de lamina de cobre que lo conocia como papel elpaña, lamina de bronce, el bronce no lo suelñdo con estaño vardad? era pra hacer el blindaje que suelen hacer a los transformadores,
saludos