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TRANSFORMADOR TOROIDAL CASERO (parte 3)
Cuando
llevemos un 30% de las vueltas necesarias, hacemos una prueba conectando el
circuito Serie en los extremos del alambre. Esto para mostrar que aún no está
listo el devanado primario y que sí son indispensables las vueltas faltantes.
Al
colocar la serie vemos como el bombillo enciende plenamente. Esto muestra que
aún no se ha formado el campo magnético y que este circuito todavía está en
corto y no se ha convertido en un verdadero solenoide.
Cuando ya hemos terminado de enrollar las vueltas calculadas para el Devanado
Primario, volvemos a conectar el Circuito Serie y vemos como
Si apaga la serie. A veces apaga antes de completar las vueltas calculadas.
Esta es una ventaja pues el transformador quedará consumiendo menor cantidad
de energía. Cuando no apaga el Circuito Serie, indica que faltaron vueltas de
alambre y que los cálculos estuvieron mal hechos o que el núcleo es de mala
calidad (pocos gauss).
Si
al completar las vueltas de alambre no apaga la serie y los cálculos están
bien hechos, puede ser que haya hecho mal los cálculos o el núcleo no es de
hierro-silicio. Cuando el núcleo es de mala calidad o no es del
material mencionado, debemos seguir enrollando alambre hasta el punto en que
El Circuito Serie, apague totalmente. En este caso tendremos que
volver a Reformular o Recalcular las vueltas que deberán
conformar el devanado secundario. El procedimiento es el siguiente:
Vueltas
dadas en el devanado primario, dividido en el voltaje de la red pública,
igual al número de vueltas por voltio.
Ejemplo:
144 vueltas / 120 voltios
= 1.2 vueltas por voltio.
Ahora multiplicamos 1.2 por el voltaje medio que es
60V y tendremos 72 que es el número de vueltas de alambre doble que tendrá el
devanado secundario.
Al
terminar satisfactoriamente el devanado primario, debemos soldar cables en
ambas puntas de los extremos del alambre y recubrirlas con espagueti
termoencogible.
Bobinado del devanado secundario
Cuando
ya tenemos nuestro devanado primario perfectamente hecho y comprobado y vamos
a enrollar el devanado secundario, debemos Aislarlo muy
bien, esto lo hacemos con un recubrimiento de Papel Prespán y
con cinta de enmascarar. Si no consigue el papel Prespán, puede
hacer el recubrimiento con cartón y cinta, similar al que hicimos sobre el
núcleo.
NOTA: Los transformadores construidos a nivel
industrial; al momento de tener enrollado el devanado primario, son sumergidos
en barniz dieléctrico. Esto se hace para que el alambre quede totalmente
rígido y no vibre por ningún motivo. Si desea puede hacerlo, los que hemos
construido hasta ahora, no se les ha aplicado el barniz y han trabajado
perfectamente.
Luego
se debe colocar el Polo a Tierra. Esto es opcional. Consiste en
colocar alrededor del devanado primario, una platina de lámina delgada de
cobre. A la cinta de cobre se le suelda un trozo de cable y luego se cubre
con cartón o papel Prespán.
Esta
lámina rodeará el transformador y se fija con cinta. Este apantallamiento de
cobre sirve para evitar posibles escapes de magnetismo que puedan interferir
con los circuitos, especialmente si hay preamplificadores o circuitos de
pequeñas señales.
Ahora
procedemos a enrollar el devanado secundario. Por lo regular un devanado
secundario se hace dual o simétrico. Quiere decir que tiene un TAP Central o
punto centro; que divide el voltaje de salida en dos voltajes, a la mitad del
voltaje total.
Para
esto debemos enrollar el alambre doble. Así, que primero se enrollan los
metros calculados en el lanzador, siendo dos alambres iguales y luego se
enrolla en el toroide de manera ordenada y muy ajustada.
TAP Central del transformador
Al
terminar el devanado secundario, se debe medir y verificar que el voltaje de
salida sea el requerido. Si está correcto, procedemos a cortar el alambre
sobrante.
A continuación se une la punta del comienzo de uno de los alambres, con la
punta final del otro alambre; para así, formar el TAP central. Tenga cuidado
de no unir los extremos del mismo alambre. Para esto verifique con el
multímetro en escala de continuidad.
El
multímetro marca continuidad al medir las puntas del mismo cable. Así que las
dos puntas que no marcan continuidad, son las correctas a unir.
La
siguiente comprobación se hace con el multímetro en escala de voltaje AC. Al
medir entre el TAP y cada uno de los extremos del alambre,
el voltaje debe dar totalmente simétrico, es decir que debe dar un voltaje
idéntico. Siempre use elCircuito Serie hasta tener
completamente terminado el transformador.
Es
imperativo hacer la comprobación anterior para definir el TAP Central.
Habiendo hecho esto procedemos a soldar la unión o TAP central al que le
soldaremos un cable lo suficientemente largo, como para que llegue hasta la
Fuente del amplificador. Recuerde aislar la unión con espagueti
termoencogible. Haga exactamente lo mismo con los dos extremos restantes.
Aislamos el devanado secundario, cubriéndolo con cinta, usamos una
transparente pero usted puede usar la que desee.
Devanado adicional de 12VAC
En
este caso cubrimos nuestro toroidal con cinta transparente, alistándolo para
agregarle un devanado adicional de 12 voltios y 1 amperio para alimentar los
ventiladores (cooler).
Para calcular el calibre del alambre y número de vueltas; se usa la misma
fórmula así:
42
/ 35 cms2 = 1.2 vueltas por voltio
1.2
* 12 voltios = 14.4 vueltas de alambre que aproximamos a 15 vueltas.
El
calibre del alambre se determina sabiendo el consumo de los ventiladores. En
este caso vamos a usar 2 ventiladores de 0.4 amperios, que sumados consumen
0.8 amperios, por aquello de las pérdidas usaremos un alambre que soporte 1
amperio, al consultar la tabla AWG, vemos que es el alambre calibre 23.
Enrollamos el cable como se ha hecho anteriormente y rematamos soldando cable
encauchetado en cada uno de los extremos del alambre. Recubrimos con termoencogible
y cubrimos con cinta.
 Un transformador puede tener más de
un devanado secundario y otros devanados adicionales. Nuestro transformador
tiene dos devanados secundarios de 60+60 voltios AC. También le agregamos un
devanado adicional, de 12 voltios 1 amperio, que servirá para los
ventiladores y otro devanado adicional, de 15 voltios que usaremos para
regular y alimentar los protectores de parlantes.
Todos los devanados secundarios y adicionales se hicieron de la misma manera
en que se propone desde el inicio de este manual. Recuerde enrollar todos los
devanados en el mismo sentido.
Como se aprecia en la fotografía tenemos un transformador toroidal que nos
proporciona múltiples voltajes, obtenidos de manera económica y que en otros
casos pueden variar.
Los toroidales son transformadores expansibles, pues siempre se puede
enrollarle un nuevo devanado en el voltaje deseado, y esto se puede seguir
haciendo muchas veces hasta que el orificio central se sature.
Al final dimos un acabado con cinta transparente, manteniendo así el
alambre a la vista.
Mediciones
Ahora
vamos a hacer las mediciones finales; Colocamos el multímetro en la escala de
voltaje alterno (AC). Medimos cada devanado secundario de la siguiente
manera; Se coloca una punta en el TAP central y otra en uno de los extremos.
Obtuvimos 61.6 voltios. Al cambiar la punta de un extremo al otro, conservando
una punta en el TAP central, obtenemos 61.3V.
Nuestro
cálculo inicial nos pedía 60+60 voltios, es decir a medición nos dio 1.6 y
1.3 voltios por encima. Tenga en cuenta que esto puede cambiar, pues depende
de las variaciones del voltaje de la red pública. De todos modos 1 voltio no
hace la diferencia.
En
este segundo devanado secundario obtuvimos 61.8 en ambos extremos. Lo que nos
dice que está perfectamente simétrico.
En
los devanados adicionales se obtuvieron 12.4V y 15V, corroborando la práctica
que enseña este método.
Video que muestra la manera
práctica de hacer un transformador toroidal
Los
subtítulos en español y en inglés se
encuentran en el video. Sólo deberá dar play y activar el botón de closed
caption que se encuentra en la parte inferior derecha del video.
the subtitles in Spanish and English are in
the video. You only need
to play and activate the closed caption button, located in the
lower right corner of the video.
Enrollamiento de un transformador
toroidal de manera industrial
La
manera de enrollar transformadores toroidales que expusimos anteriormente,
por ser a mano es algo lenta. Así que si deseamos hacer transformadores en
grandes cantidades, es necesario conseguir una máquina bobinadora de
toroidales. Nuestro Amigo Yiro Chang, muy gentilmente nos ha
proporcionado un enlace de un video que muestra la forma como se enhebra en
la máquina y se enrolla el alambre.
Básicamente
lo que se hace es enrollar el alambre en un aro que parece un rin de
bicicleta para luego devolver las vueltas de alambre en el núcleo toroidal.
Estas máquinas son programables. Se debe digitar en una pantalla el número de
vueltas y el área del núcleo para que la máquina distribuya las vueltas en
todo el núcleo.
Colocación de un toroidal
La
forma correcta de colocar un transformador toroidal es con un tornillo que
pasa por su centro y que aprieta una placa metálica que se encarga de fijar
el transformador. La caja o gabinete tiene un orificio por el que entre el
tornillo.
Luego viene una arandela y una almohadilla plástica en la que reposa el
transformador. Arriba de este se coloca otra almohadilla y luego una placa
metálica cóncava que es ajustada con una tuerca.
Creemos
firmemente que el hecho de investigar, analizar, probar, errar, hasta
encontrar la manera más sencilla, económica y confiable de hacer
transformadores toroidales, va a permitir ensamblar y emprender la creación
de aparatos de gran potencia, sin que necesariamente usted deba ser un
experto en la materia.
Éxitos!
CONSTRUCCIÓN DE UN TRANSFORMADOR CASERO
QUÉ ES UN TRANSFORMADOR?
 Es un componente eléctrico diseñado para cambiar
el nivel del voltaje y de la corriente, de acuerdo a las necesidades
específicas del caso. Formado por dos bobinas enrolladas alrededor de un
núcleo o centro común. El núcleo está formado por una cantidad
predeterminada de chapas o láminas hechas de una aleación de Hierro y
Silicio. Esta aleación reduce las pérdidas por histéresis magnética
(capacidad de mantener una señal magnética después de ser retirado un campo
magnético) y aumenta la resistividaddel Hierro.
USO Y APLICACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES
La
corriente eléctrica generada en las plantas de energía, debe ser transportada
hasta los hogares y empresas. Para ello es necesario utilizar voltajes muy
altos que superan los 25.000 voltios. Por tal razón se usan transformadores
cada tanto, para convertir los altos voltajes, en 115 voltios
o 220 voltios, dependiendo del país. Los aparatos
electrónicos de hogares e industrias utilizan para su funcionamiento niveles
de voltaje diferentes al que entrega la red pública. Para que estos aparatos
funcionen requieren un transformador.
Este
manual pretende de modo sencillo, enseñar a construir transformadores de
manera casera. Pues el mercado en algunos países hace costosa o difícil su
adquisición. Este tutorial incluye las tablas y fórmulas para la construcción
de todo tipo de transformadores que correspondan a las necesidades suyas y de
su mercado.
NOTA: El transformador que vamos a enseñar en este
caso, es de 44V x 44V AC, ideal para amplificadores de 250W,
pero es bueno anotar que este es SOLO UN EJEMPLO. Cada vez que piense hacer
un transformador debe leer previamente el articulo de Cómo calcular transformadores,
hasta que aprenda bien a calcularlos.
Materiales
Alambre magneto de doble capa
 El alambre de cobre multiusos está recubierto con una base en resina
poliéster Imida y sobrecapa poliamidemida conocida popularmente
como Barniz Dieléctrico.
Existen dos tipos de recubrimiento HS (Capa sencilla) y HD (Capa doble). Los
alambres magneto pueden ser redondos, cuadrados o rectangulares.
Características básicas: 200 grados centígrados de resistencia
térmica, resistencia a las sobrecargas, maleabilidad ideal para embobinar,
resistencia a la abrasión, rigidez dieléctrica en presencia de humedad,
resiste el choque térmico, el flujo termoplástico y los solventes.
Este alambre es usado en la fabricación de generadores, alternadores,
bobinas, motores eléctricos, balastos, lámparas de mercurio, transformadores
de potencia, etc.
Para conseguir fácilmente el alambre, se puede recurrir a los depósitos de
chatarra o segundas, donde se consigue reciclado. El alambre no debe estar ni
pelado, ni quemado, ni partido, o a punto de partirse.
Chapas de hierro
silicio
 Las chapas o láminas de hierro
silicio o hierro dulce, vienen con formas de letras (I) y (E)
que intercaladas, forman el núcleo del transformador. Estas vienen en grano
orientado (de más gauss) o grano no orientado (chapa común). Este material es
ideal para evitar las pérdidas porHistéresis magnética y tienen
la capacidad de imanarse y desimanarse rápida y fácilmente.
Conseguir estas chapas nuevas es costoso, pues sus fabricantes venden al por
mayor. Por esta razón invitamos a todos los interesados a visitar los
depósitos o cacharrerías, para que reciclen las chapas de transformadores
usados, si el reciclador no lo hace, usted deberá interesarlo en el tema, ofreciéndole
comprar las chapas y el alambre a un mejor precio que si el reciclador las
vendiera por peso o chatarra.
Las chapas y las formaletas tienen una relación directa, existe cada chapa,
para cada formaleta. A continuación presentamos una tabla con las
especificaciones de las chapas más comunes del mercado.
Dibujo de las chapas para el núcleo
del transformador
Medidas en milímetros de las chapas
para el núcleo del transformador
|
A
|
B
|
C
|
D
|
E
|
Peso por Cm-g
|
|
48
|
32
|
16
|
8
|
-
|
120
|
|
60
|
40
|
20
|
10
|
-
|
190
|
|
66
|
44
|
22
|
11
|
-
|
225
|
|
75
|
50
|
25
|
12.5
|
6.0
|
300
|
|
84
|
56
|
28
|
14
|
7.0
|
365
|
|
96
|
64
|
32
|
16
|
8.0
|
480
|
|
114
|
76
|
38
|
19
|
8.0
|
675
|
|
132
|
88
|
44
|
22
|
8.0
|
900
|
|
150
|
100
|
50
|
25
|
9.5
|
1170
|
|
180
|
120
|
60
|
30
|
9.5
|
1680
|
|
210
|
140
|
70
|
35
|
11.0
|
2300
|
|
240
|
160
|
80
|
40
|
11.0
|
3000
|
|
300
|
200
|
100
|
50
|
11.0
|
4700
|
Papel parafinado
Cuando
construimos un transformador, la energía se transmite del devanado primario
al secundario, a pesar de que estos, no se tocan, pues si se llegaran a
tocar, habría corto circuito.
El papel parafinado de calibre grueso, se usa para aislar los devanados o
rollos de alambre entre sí. Este papel, como su nombre lo dice, tiene un baño
de parafina, que lo hace flexible y dúctil. Además lo aísla de la humedad y
le da una resistencia al calor, evitando que se cristalice.
En caso de no conseguir el papel parafinado, se puede usar papel pergamino o
mantequilla grueso, aunque su durabilidad no es la misma.
Formaletas
La
Formaleta es un carrete cuadrado que se usa como soporte para enrollar el
alambre y evitar que se disperse, ayudando al buen encajamiento del alambre.
Al momento de fabricar un transformador se debe tener en cuenta que la
formaleta y las chapas están directamente ligadas, ya que el ancho del centro
de las chapas, determina el ancho de la formaleta, y la cantidad de chapas,
determinan el largo de la formaleta.
Por esta razón es importante, al momento de calcular el área del núcleo del
transformador, buscar o construir una formaleta que nos aproxime a esta área
y coincida con las chapas que tengamos a la mano. Las Formaletas se consiguen
en plástico, cartón y fibra de vidrio (para los transformadores de gran
tamaño).
Las
formaletas se consiguen en los almacenes de materiales para bobinados, aunque
a veces son difíciles de conseguir. Por esta razón le hemos pedido a Jaime
Ríos, Geómetra profesional, que desarrollara unas formaletas en cartón
paja, con sus respectivos planos, que puededescargar aquí gratis.
A continuación presentamos una tabla con las formaletas más comunes en el
mercado, con su área, potencia máxima según el núcleo y el número de espiras
por voltio, para facilitar la construcción de los transformadores más usados
en sonido.
Tabla de núcleo de formaletas
Medida
del área del núcleo en centímetros. Compare el área del núcleo con el más
cercano en la tabla, use esta o el área inmediatamente más grande a la que
necesita y con el número de vueltas por voltio, calcule las vueltas de
alambre del devanado primario y secundario.
|
NÚCLEO
|
POTENCIA MÁXIMA
|
VUELTAS POR
VOLTIO
|
ÁREA Cm ²
|
|
1.6 x 1.9
|
9W
|
14
|
3.04
|
|
2.2 x 2.8
|
37W
|
7
|
6.16
|
|
2.5 x 1.8
|
20W
|
9.3
|
4.5
|
|
2.5 x 2.8
|
49W
|
6
|
7
|
|
2.8 x 1.5
|
17W
|
10
|
4.2
|
|
2.8 x 2.5
|
49W
|
6
|
7
|
|
2.8 x 3.5
|
96W
|
4.3
|
9.8
|
|
2.8 x 5
|
196W
|
3
|
14
|
|
3.2 x 3.5
|
125W
|
3.75
|
11.2
|
|
3.2 x 4
|
163W
|
3.3
|
12.8
|
|
3.2 x 5
|
256W
|
2.625
|
16
|
|
3.8 x 4
|
231W
|
2.76
|
15.2
|
|
3.8 x 5
|
361W
|
2.21
|
19
|
|
3.8 x 6
|
519W
|
1.85
|
22.8
|
|
3.8 x 7
|
707W
|
1.58
|
26.6
|
|
3.8 x 8
|
924W
|
1.38
|
30.4
|
|
3.8 x 9
|
1170W
|
1.22
|
34.2
|
|
3.8 x 10
|
1444W
|
1.1
|
38
|
|
3.8 x 11
|
1747W
|
1.004
|
41.8
|
|
3.8 x 12
|
2079W
|
0.921
|
45.6
|
|
4.4 x 9
|
1568W
|
1.06
|
39.6
|
|
4.4 x 10
|
1940W
|
0.95
|
44
|
|
4.4 x 11
|
2342W
|
0.867
|
48.4
|
|
4.4 x 12
|
2787W
|
0.795
|
52.8
|
Construcción de la formaleta para el
transformador
Planos de
formaletas
Después
de escoger la formaleta que más se aproxima a sus necesidades, imprima
el PDF con los planos. Cálquelas sobre una hoja de cartón
paja o cartón piedra de 1 milímetro de espesor, y luego recórtelas con un
bisturí, teniendo cuidado de hacerlo con la mayor precisión posible, ya que
la formaleta deberá recibir en su interior las chapas de hierro-Silicio, que
deberán entrar exactas, pero no apretadas.
En el PDF de las formaletas, hallará 7 planos que corresponden a los
transformadores más usados en nuestros proyectos de audio, si usted necesita
una formaleta diferente podrá hacerla a escala a partir de las nuestras.
Para ver el detalle de la foto, haga clic sobre ella.
Ensamble
de la formaleta
Aquí
podemos apreciar la manera metodológica para armar la formaleta.
Lo primero es hacer un tubo cuadrado con el rectángulo más pequeño, para
formar el espacio que contendrá las chapas. Al pegar la segunda capa sobre la
primera, hágalo en sentido contrario, haciendo que queden en esquinas
opuestas el punto de unión de cada capa, donde la primera, es abrazada por la
segunda capa, para dar fuerza y agarre a las dos piezas. Use pegante para
madera y aplique abundantemente.
A continuación pegue las piezas dobles que irán arriba y abajo, dando la
forma de carrete. Luego pegue las otras piezas de refuerzo como se aprecia en
las fotos.
Refuerzo con cinta de
enmascarar
Es
necesario reforzar la formaleta con cinta de enmascarar, ya que la presión
que va a recibir al momento de enrollar el alambre, es bastante fuerte. Trate
de darle gran firmeza a la formaleta.
A
continuación pinte la formaleta con Barniz Dieléctrico.
Recubrimiento con barniz dieléctrico de
la formaleta
Para darle una mejor
consistencia, dureza y resistencia al calor y la humedad, es importante
aplicar Barniz Dieléctrico a la formaleta de cartón. Se puede aplicar con un
pincel y si usted tiene grandes cantidades de barniz, puede sumergir la
formaleta y logrará un muy buen resultado.
Observe la formaleta
terminada con su baño de barniz. Si no consigue el barniz dieléctrico, use
barniz para madera, resina o pintura de poliuretano. Se trata de darle
consistencia, fuerza y dureza a la formaleta, use la pintura que tenga a su
alcance.
Preparando
el alambre magneto
Los transformadores traen
cables normales recubiertos de caucho a la entrada y salida de corriente, y
no se ve el alambre de cobre desde el exterior, ya que en su interior hay
uniones entre el alambre y los cables de salida.
Recordemos que el alambre magneto trae un recubrimiento de barniz dieléctrico
que lo aísla de la electricidad y de la humedad. Por esta razón es necesario
pelar unos cinco milímetros de la punta entes de comenzar a enbobinar el
devanado primario y de esta manera soldarle un trozo de cable, que servirá
como conexión con el exterior.
Utilice lija o una cuchilla para retirar el barniz y descubrir el cobre.
Soldando el cable con el alambre de
cobre
Estañe el alambre magneto y
el cable encauchetado y luego suéldelos con el cautín. Cerciórese de que la
soldadura sea fuerte, halándolos con fuerza. Si esto queda mal, puede
soltarse al terminar el transformador y tendrá que desarmarlo para volver a
unir los cables. El cable encauchetado al ser más dúctil que el magneto, nos
permite manipular el transformador sin riesgo de que se parta o se fisure. Si
usted saca las conexiones directamente en el alambre magneto, corre el riesgo
de que se quiebre a la salida del transformador y tendría que desarmar,
soldar y volver a cerrar el transformador.
Aislamiento
con Termoencogible
Es muy importante aislar la
soldadura del cable con el alambre, ya que de no ser así, puede presentar
daños por corto circuito mas adelante. Utilice Espagueti Termoencogible o tubo Termorretráctil de 3 milímetros, que no es
más que un aislante de forma tubular, que se encoje con el calor, aislando y
tomando la forma de lo que cubre.
Asegurando el alambre de
cobre
Ahora; antes de comenzar a
enrollar el alambre, debemos asegurarlo, tendiendo en cuenta de dejar dentro
de la formaleta, al menos un centímetro del cable que va al exterior del
transformador, para que al enrollar el cable, éste, nos ayude a asegurarlo.
Observe como el cable sale por una de las ranuras de la formaleta. Utilice
cinta de enmascarar para esta operación. Es muy importante que el alambre
magneto no salga, no asome a la parte externa, el cable encauchetado debe
ingresar a la formaleta, debe ser bien soldado y bien aislado, para
garantizar un buen inicio en su bobinado.
Nota: La
diferencia entre cable y alambre, es que el cable es un alambre o varios
filamentos de alambre de cobre, cubiertos con plástico o plástico
encauchetado, que es más dúctil. El alambre en este caso alambre magneto,
viene solo cubierto de Barniz Dieléctrico.
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 montar una vuelta sobre otra y de no dejar
espacios entre las vueltas de alambre. Esto se hace de manera ordenada y
pulcra, para que quepan todas las vueltas necesarias. Cuando se hace un
enrollamiento desordenado, el alambre ocupa más espacio y al momento de
colocar las chapas no entran, por tanto se verá obligado a golpear el alambre
con un martillo, interponiendo un tronco plano de madera, para no correr el
riesgo de pelarlo, estropeando el barniz aislante del alambre, causando
cortos circuitos.
Observe la uniformidad del
bobinado, que a pesar de ser hecho a mano, se ve como hecho a máquina. Al
bobinar las siguientes capas, tenga cuidado de mantener la buena técnica de
enrollado. Puesto que son muchas vueltas y se puede perder la cuenta, le
recomendamos que cada 50 o 100 vueltas, pegue un trozo de cinta con el número
de vueltas dadas y así, llegado el caso, de perder la cuenta de las vueltas,
sólo deberá devolverse hasta la última cinta con al número de vueltas
anotado.
Devanado
primario terminado
Hemos terminado el devanado
primario. Para este caso, que es un transformador para una entrada de 115
voltios en la red pública, se dieron 318 vueltas de alambre calibre 21. Si en
su país, la red pública es de 220 voltios deberá enrollar 607 vueltas de
alambre calibre 24 en el devanado primario.
Nota:
Estas vueltas de alambre sólo sirven para este caso; en el que estamos usando
una formaleta para núcleo de 3.8 centímetros por 4 centímetros. Para otros
transformadores, remítase a nuestro artículo deCálculo de
Transformadores para
calcular las vueltas y el calibre del alambre que se requieran.
Para terminar, retire de la punta del alambre el barniz dieléctrico y suelde
un cable, recubriéndolo con tubo termoencogible y engánchelo en la otra
ranura de salida de la formaleta.
Aislando el devanado primario con papel
parafinado
El devanado primario y el
secundario están aislados entre sí, por papel parafinado o cartón. El campo
magnético que se genera entre los dos devanados, transfiere la corriente del
primario, al secundario, debido al efecto producido por el acoplamiento inductivo del flujo, es
decir, debido a la inductancia mutua.
Si por alguna razón no están aislados los dos devanados, el transformador
entrará en corto y no funcionará. En la foto se aprecia la colocación del
papel parafinado, el cual se ajusta con cinta de enmascarar y luego se
recubre con más cinta. Cerciórese de que no existan espacios por los que se
puedan tocar el devanado primario con el secundario.
Devanado
primario terminado y aislado
Observe como fue cubierto el papel
parafinado con abundante cinta de enmascarar, dejando una pestaña tanto
arriba como abajo para evitar que el alambre del devanado secundario entre en
contacto con el devanado primario. De estos detalles depende la calidad de su
transformador para que no tenga pérdidas, ni corrientes de foucault.
Asegurando el devanado
secundario
Para enbobinar el devanado
secundario, el procedimiento es similar al del primario, sólo que se comienza
por el otro lado de la formaleta para que no queden todos los cables del
mismo lado y así no confundirlos a la hora de conectarlo. En esta caso
usaremos un alambre calibre 16, ya que
necesitamos que el transformador nos entregue buena corriente (amperios).
Lo primero es añadir un pedazo de cable encauchetado; preferiblemente de un
color diferente al usado en al devanado primario, soldándolo al alambre.
Recuerde pelar bien la punta del alambre de cobre para retirar el barniz
dieléctrico antes de soldar. Aísle la unión con espagueti
termoencogible.
Sacando al TAP central o punto centro
del transformador
Ya que el transformador que
hemos construido, entrega un voltaje de88 voltios con TAP central, repartidos
en 44 voltios y 44 voltios,
en el devanado secundario, es necesario, al momento de enbobinar, detenerse a
la mitad de las vueltas para soldar un cable de salida que hará las veces de
punto centro o TAP central.
Recordemos que para el núcleo que estamos usando de 3.8 centímetros por 4
centímetros, el número de vueltas por voltio es de 2.7. Esto quiere decir que 88 x 2.7 = 237.6 vueltas que redondeamos en 238
vueltas, divididas por dos, nos define 119 vueltas, para conectar al punto
centro. Al momento de soldar el TAP central o punto centro, recuerde
lijar sólo un fragmento del alambre, para que haya adherencia de la
soldadura. Aísle bien la soldadura con cinta de enmascarar y continúe con las
otras 119 vueltas.
Nota: El
método anteriormente enunciado para construir un transformador con TAP
central, es casero. Si usted quiere hacer un transformador con TAP central,
de manera industrial, deberá calcular las vueltas de alambre del devanado
secundario, tomando la mitad (44V),
del voltaje total que hay de extremo a extremo (88V) y enrollar,
no un devanado de alambre, si no dos del mismo calibre y a la par. La
punta de adentro de un devanado secundario, deberá unirse con la punta de
afuera del otro devanado secundario, formando el TAP central. Próximamente
ampliaremos este tema.
Terminado el devanado
secundario
Después de dar las 119
vueltas restantes, proceda a soldar un cable en la punta final, de la misma
manera que las veces anteriores, pelando el alambre, soldando y aislando con Termoencogible. En este momento
tenemos el devanado secundario con TAP central. Volvemos a cubrir conPapel Parafinado y cinta de enmascarar, ya que
haremos otro devanado secundario, esta vez, de 12 voltios, a unos 300
miliamperios, que utilizaremos para alimentar un preamplificador, que
complementará el amplificador y así ahorraremos colocar otro transformador.
Cubra bien el devanado secundario, cerciorándose de que no queden puntos
descubiertos.
Alistando
el devanado adicional
Como en los devanados
anteriores, es necesario añadir un cable de otro color para la salida al
exterior, soldado al alambre de cobre y ajustar con cinta de enmascarar para
poder enrollar el devanado adicional. En este caso usaremos alambre calibre
23, ya que no necesitamos un calibre grueso para este bobinado.
Bobinando el devanado
adicional
Enrolle el alambre de abajo
hacia arriba para ajustar la punta del comienzo con las vueltas de alambre y
terminar arriba para comodidad a la hora de sacar el otro cable encauchetado.
Para este transformador sólo son necesarias 33 vueltas, que son el resultado de
multiplicar 12voltios por 2.7 vueltas
por voltio.
No olvide que para hallar el número de vueltas
de alambre, basta con dividir la constante (42), entre el área del núcleo.
Devanado
adicional terminado
Al terminar de enrollar las
vueltas de alambre para el devanado adicional, remate soldando un cable
encauchetado al alambre. Vale la pena enfatizar en lo importante de lijar la
punta del alambre, para poder soldar el cable y aislarlo con termoencogible.
Cubriendo el alambre con
cartulina
Para proteger el alambre y
dar un buen acabado, se cubre el bobinado con una tira de cartulina recubierta
con papel adhesivo, que puede ser papel Contact.
Colocando
las chapas de hierro-Silicio
Ahora viene el proceso de
colocar las chapas o láminas de hierro-silicio.
Tomamos las chapas con forma de (E)
y las vamos introduciendo dentro de la formaleta, intercalándolas una por un
lado y la otra por el otro, como se aprecia en la fotografía. Tenga cuidado
de no trabarlas, no meter dos pegadas. Nuestras chapas son recicladas, por
tal motivo debemos tener cuidado y mirar detenidamente que las chapas no
estén pegadas, oxidadas, torcidas o que sean de otros tamaños. En caso de
estar oxidadas las chapas, debe lijarlas con lija número 380, hasta retirar
totalmente el óxido, para después aplicarles barniz dieléctrico. De no
retirar el óxido, las chapas afectadas se convertirán por contacto en una
sola chapa, generando una corriente de foucault, causando una pérdida de
potencia en el transformador.
Máximo de
chapas
Los electrones del devanado
primario, excitan los electrones del devanado secundario, produciendo una
vibración, que es transmitida a las chapas. Si el transformador no cuenta con
la cantidad de chapas necesarias para ajustarlo, éstas, al estar
sueltas vibrarán alcanzando altas temperaturas por la fricción generada
entre ellas.
La cantidad total de chapas o láminas que requiere un transformador, se
define por saturación, pues se introducirán tantas, hasta que no haya espacio
para introducir una más. Para garantizar el ajuste total entre chapa y chapa,
es usual que se haga golpeándolas a martillo.
Las últimas chapas al entrar forzadas en la formaleta pueden causar daños;
como atravesar la formaleta haciendo contacto con el alambre de cobre,
generando un corto. Por esto es importante que las últimas chapas estén en
óptimas condiciones.
NOTA:
Cuando terminamos de colocar todas las chapas (E), debemos hacer
una medición para comprobar que las chapas no quedaron haciendo corto con el
alambre, puesto que a veces, cuando el alambre está bastante cerca al borde
del carrete, se puede raspar el barniz dieléctrico al momento de introducir
una chapa.
Lo que debemos hacer es colocar el multímetro en la escala de continuidad.
Colocamos una punta en el TAP central del devanado
secundario y la otra punta en las chapas. No deberá macar continuidad ni
tampoco alguna impedancia.
Completar
montaje de chapas
Ahora colocaremos el
complemento de las chapas (E),
que son las chapas con forma de (I),
estas van intercaladas en los vacíos entre los lomos de las (E). Esta face es relativamente
sencilla, pues los vacíos están allí y sólo deben ser llenados. El estado de
las chapas en forma de (I)
debe ser óptimo. No tener dobleces, no estar oxidadas, no colocar más de una
en cada espacio y no olvide que todas deben ser del mismo tamaño.
Ajuste final de las
chapas
Después de haber instalado
todas las chapas, procederemos a ajustarlas perfectamente entre sí. Para
ello, usamos un martillo y una base dura plana, colocamos el transformador
sobre la base dura plana y con el martillo vamos rectificando la ubicación de
las chapas hasta que todas las caras se vean perfectamente planas.
Atornillado
de las chapas
Todas estas normas técnicas
de ajuste de las chapas, sólo pretenden evitar que su transformador se
recaliente hasta que se derrita el barniz dieléctrico y el alambre entre en
corto. Para evitar esto, cogemos la totalidad de las chapas y en sus 4
esquinas atravesaremos 4 tornillos pasantes de buena calidad, con tuerca, que
apretaremos muy fuerte, hasta conseguir una sólida pieza.
Circuito Serie para prueba del
transformador
 Este sistema eléctrico permite probar circuitos o aparatos, sin
el riesgo de quemarlos. Si el aparato está en corto circuito, el bombillo prende.
Si el circuito no está en corto o está abierto, el bombillo no prende.
En el caso del transformador, deberá colocar los dos caimanes delCircuito Serie en las dos puntas de entrada de
corriente del devanado primario. Si el transformador tiene las chapas y el
alambre suficientes, el Circuito Serie no deberá prender, pues el consumo de
corriente es mínimo y no es suficiente para prender el bombillo. Si el
bombillo prende levemente, indica que pueden faltar chapas o alambre en el
devanado primario. Si el bombillo prende plenamente, indica que el
transformador está en corto circuito. En este caso el bombillo consume la
corriente, evitando que el transformador se queme.
Para comprobar que los devanados no están abiertos o interrumpidos, junte con
un rose las puntas del devanado secundario y el bombillo deberá prender. Haga
lo mismo con las otras puntas del devanado secundario y entre las dos puntas
del devanado adicional. Si los devanados están correctos, el bombillo en
todos los casos deberá prender.
Mediciones
Ya que sabemos que el
transformador no está en corto, podemos conectarlo directamente al toma
corriente de la pared, así mediremos los voltajes de salida de la siguiente
manera:
Con el multímetro en la escala de voltaje AC, coloque una punta del multímetro
en el TAP central y la otra en el extremo
izquierdo del devanado secundario. Deberá marcar el voltaje deseado, en este
caso, 44 voltios AC.
Con el multímetro en la
escala de voltaje AC, coloque una
punta del multímetro en el TAP central y la otra en el extremo
derecho del devanado secundario. Deberá marcar el voltaje deseado, en este
caso, 44 voltios AC. Colocando las puntas del multímetro entre los dos
extremos del devanado secundario, deberá marcar el doble del voltaje medido entre
el TAP y cada extremo, en este caso, 88
voltios AC.
Con el multímetro en la
escala de voltaje AC, coloque cada
punta del multímetro entre los cables de salida del devanado adicional,
deberá marcar el voltaje deseado. En este caso entre 12 y 13 voltios
AC.
Si el resultado de las mediciones hechas no se ajustan, a las medidas
deseadas, indica que hubo un error al contar las vueltas en alguno de los
devanados.
Acabados
Teniendo nuestro
transformador listo revisamos el ajuste de los tornillos, no olvide colocar
los 4 piedeamigos o escuadras metálicas, que serán muy útiles al momento de
instalarlo. Por estética recomendamos pintar las chapas con una pintura a
base de aceite. Así obtendremos un transformador óptimo y de buena
apariencia.
Evite
esto
Es
mejor hacer, que comprar hecho. Los mercados locales
ofrecen un sin número de transformadores, algunos a bajo costo. Tenga
cuidado, generalmente los productores locales quieren bajar costos, aún en
detrimento del producto, ellos no usan el alambre del calibre requerido,
disminuyen las vueltas de alambre, no usan la cantidad de chapas requeridas
para el núcleo, no ajustan perfectamente las partes del transformador. Todo
ello, para ahorrar costos y tiempo.
Para evitar esto, lo mejor es que usted haga su propio transformador,
asegurando la calidad del producto, a la vez que hace un gran ahorro.
En la foto se aprecia un prototipo de mala calidad que no cumplía con las
especificaciones técnicas requeridas, dando como resultado la destrucción del
mismo. Que no le suceda.
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