CALCULAR BOBINADOS DE TRANSFORMADORES.pdf

H O J A D E C ÁL ÁL C U L O P A R A T R A N S F O R M A D O R E S H A S T A L O S 5 0 0 V A T IO IO S

¿Qué cree usted que se necesita para aprender a bobinar transformadores de poder? ¡Tener una hoja de cálculo como esta! ya que hará todo el proceso de las ecuaciones evitándole esas engorrosas equivocaciones que cualquier cualquier ser humano está expuesto a cometer. Pero antes de empezar a usarla, primero debemos conocer que hacer para escoger la sección del núcleo para nuestra bobina. ¿Qué es esto y cómo se hace? Bueno, básicamente hablando es el cuadrante o carrete donde enrollaremos el alambre de nuestra bobina, algo así como esto:

La sección del núcleo sale de las medidas del cuadrante del centro de la E, cada E por si sola tiene un diámetro especifico al que llamaremos largo y ancho, pero el que nos interesa es el ancho ya que el largo lo sacaremos del número de E que agrupemos y que poncharemos más o menos con una prensa para poder medir bien el diámetro del núcleo que puede quedar así: En la figura observamos una E y una l que forma el núcleo de nuestra bobina, al centro de la E se muestra el agrupamiento de las E que se extenderá según el número de E y conocida como la sección del núcleo y que mediremos en cent imetro. .

A x B = ancho por el número de diámetro obtenido al agrupar las E´s. AREA:

 A= 10 y B= 4 ahora multiplíca mos y el resultado es 40 cm2.

No tiene que hacerlo, la hoja de cálculo la define como SECCIÓN DEL EJE = 40.

De hecho la hoja de cálculo está provista de todas las ecuaciones posibles para los diferentes cálculos, incluyendo frecuencia de trabajo, permeabilidad del hierro usado en el núcleo y otros datos más que hicieron posible la elaboración de la hoja de cálculos, algunos visibles en los cuadros verdes, por lo que me ahorrare las explicaciones sobre cómo hacer estos tipos de cálculos.

 Así que solo nos centraremos en cómo usar la hoja, para ello lo otro que debemos introducir en la hoja de cálculo es el Voltaje AC de entrada marcado como Vac1 que pude estar entre 120 y 240 Vac en el ejemplo esta 120 Vac, para el Voltaje de salida del secundario Vac 2 en el ejemplo he colocado 35 Vac.  Ahora le damos Enter y ya está, la hoja de cálculo hizo su proceso y nos dice que para el primario el número de vueltas para N1 = 112.5 o en su defecto 113 espirales, mientras que para el secundario N2= 32.8 o sea 33 espirales. La hoja también nos arroja un potencial promedio de voltaje en DC en este caso 47,7 Vdc para el secundario con un promedio de corriente máxima de 25,3  Amperios sin carga para un total de rendimiento mínimo de 324 Vatios. ¿Ahora qué calibre de alambre utilizaremos para el primario? Si se ubica en la SECCIÓN DEL HILO podrá observar marcado como S1= 3,08 y para S2 = 10,5 en mm2 o milímetro cuadrado. Si observa la figura 1 de arriba en toda la esquina inferior derecha esta una lista desplegable marcado como LISTADO y nos muestra 3,1 que corresponde a la sección del hilo para S1 = 12 que viene siendo el calibre de alambre para el primario y si quiere conocer el número de calibre para el secundario S2 busque en la lista desplegable y escoja la opción que este igual o por debajo del número indicado en S2 en este caso corresponde a 10,55 = 7 este será el calibre para S2 o sea para el secundario del transformador. Este método solo sirve para calcular bobinados de trasformadores máximo hasta los 500 Vatios, aunque si multiplicáramos 35Vac x 25,3A nos daría 885,5 Vatios aplicando la regla a menor voltaje mayor amperaje, pero en este cálculo el calibre de alambre suministrado por la hoja no es suficiente  para superar los 500 Vatios. Por lo que si desea calcular para Vatios superiores a 500 utilice la otra hoja.

 Antes de continuar con la explicación de la siguiente hoja cabe notar que esta difiere de la que acabamos de ver por diferentes razones. H O J A D E C ÁL C U L O P A R A T R A N S F O R M A D O R E S H A S T A L O S 1 0 00 V A T I O S

 A diferencia de la primera en esta hoja la sección del núcleo definido por AREA es el resultado de A x B como aprendimos en la primera hoja, por lo que hay que hacer las mediciones de la sección del núcleo y colocar el resultado en la sección  AREA. También nos tocara definir de cuantos Vatios será nuestro transformador, para lo cual debemos calcularlo de la siguiente manera: Si está pensando en usar 50Vac para el secundario y va a utilizar dos parlantes de 8Ω como carga necesitaremos aplicar la fórmula (I = E / Z ) donde I es la corriente alterna en Amperes y E la potencia eléctrica en Voltios y Z la impedancia en Ohms.

I = 50Vac/4Ω el total de corriente a suministrar seria de 12.5 Amperios. Ya que conocemos la corriente que debe suministrar el transformador solo nos falta conocer la cantidad de Vatios que tendrá nuestro transformador y la conoceremos aplicando la formula (P = E x I ) donde P es la potencia en Vatios.

P = 50Vac x 12,5 A el total de Vatios que necesitamos es de 625 Vatios.

Pero para que nuestro transformador sea más rustico necesitaremos de 700 a 800 Vatios y será lo que colocaremos en la sección WATIOS, se la pongo más fácil calcule el Vatios promedio utilizando la primera hoja de cálculo y coloque este dato como resultado real. Dicho lo anterior no queda mucho por explicar, el Vac 1 que introduciremos en la hoja varía entre 120 y 240Vac como lo dije anteriormente lo mismo que el voltaje para el secundario del transformador Vac 2. Otra variante de la hoja es que el calibre de alambre es seleccionado por el  AMPERAJE que desee suministrar en primario y el secundario del transformador.  Aquí entra en juego un factor error que ocurre cuando el espacio entre el centro de la E es muy estricto para el volumen de la bobina, si ve que la sección del núcleo es inferior para introducir en él un calibre de alambre suministrado por la tabla, debemos bajarlo a la mitad que será el tercer número mayor al indicado en la lista por ejemplo si la lista suministra un calibre 10 AWG la mitad del calibre se consigue subiendo a 13 AWG recuerde que entre mayor sea el número menor será el calibre esto es válido para la sección primaria y la para la sección secundaria.

Tenga en cuenta que la hoja de cálculo solo suministra los datos que nos servirán como guía al calcular números de espirales y números de calibres de alambre que utilizaremos al bobinar un transformador profesional, pero será de nuestra pericia y esperiencia que dependa el éxito del proyecto terminado. Por último desearle que las cosas le salgan bien, por mi parte he utilizado estas hojas de cálculo con un 80% de aciertos en el armado de transformadores.

Proyecto elaborado por: Iader Salgado http://laboratoriodeelectronika.es.tl