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Cálculo y construcción.Cargador de bateríasAutor: German Selzer

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Presentación del curso

Te presentamos un nuevo curso en el que podrán seguir dos trabajos

prácticos de electromecánica, ¿Qué es la electromecánica? Es una combinación de

mecánica con ingeniería eléctrica, los dispositivos que se pueden lograr con está

combinan como bien dice su nombre partes eléctricas y mecánicas con los que

podemos lograr motores eléctricos, calculadoras, interruptores y llaves de selección

entre otros.

La persona que estudia esta profesión puede diseñar maquinas, sistemas

electromecánicos, evaluar y desarrollar nuevas fuentes de energía, al igual que

sistemas de refrigeración entre otros, todo depende de la capacidad que tengas.

Este curso está diseñado para personas que conocen algo de electromecánica ya

que son casos prácticos.

Como dijimos anteriormente son dos, en el primer practico verás la

determinación de materiales, así aprenderás a seleccionar la cantidad necesaria de

los materiales que necesitas para un trabajo. Con el segundo práctico podrás

calcular específicamente el transformador que utilizaremos dentro de nuestro

proyecto que es un cargador de baterías.

Para aprender hay que practicar y que mejor que hacerlo junto a nosotros

guiándote de nuestra lección mediante ejemplos, formulas y ejercicios prácticos que

luego podrás utilizar en otros trabajos, entonces no esperes más y comencemos

este curso de electromecánica ¡Adelante!

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1. Cálculo y construcción del transformador[http://www.mailxmail.com/...lo-construccion-cargador-baterias/practico-1-calculo-construccion]

Los nuevos contenidos de la Educación Técnica Profesional y en este caso en

particular los referidos al área Electromecánica han sido los impulsores de proyectos

que como el presente conllevan el objetivo de munir al alumnado de una formación

teórico/practica solida y actualizada en referencia a la fabricación de equipos a

escala real.

Este proyecto que abarca los 4 años del ciclo superior consta de una primera

parte en la que se construirá un transformador.

Esta etapa a su vez contiene 2 trabajos prácticos:

1).- Determinación de materiales constituyentes. Su finalidad propende a que

los alumnos desarrollen criterios para la selección de materiales necesarios

adecuando las mismas a las características del transformador calculado y poniendo

en práctica para lograr este resultado una serie de comprobaciones que garantices

la factibilidad de construcción.

2).- En este paso deberán calcular específicamente el transformador que

construirán como parte componente el proyectado CARGADOR DE BATERIAS,

estableciendo además de los cálculos correspondientes a su potencia, las

especificaciones, la operatoria a seguir y los cuidados a tener en cuenta durante su

fabricación.

Paralelamente confeccionaran una planilla de control de costos y presupuestos

que los situé en una posición real de trabajo.

Cabe mencionar que cada uno de los alumnos De 4° año Electromecánica, de

la Escuela de Educación Técnica n° 2 General Manuel n. Savio de San Nicolás de Los

Arroyos realizaron durante el 2010 esta primera etapa del proyecto llevando a la

practica la construcción del mismo y aplicando la suma de los conocimientos

técnico/prácticos adquiridos en distintas asignaturas.

Como complemento adjunto al final algunas fotografías que grafican distintas

etapas de los trabajos realizados por los alumnos.

Profesor,

Germán A. Selzer



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2. Cálculo para la construcción. Practico1[http://www.mailxmail.com/...ulo-construccion-cargador-baterias/calculo-construccion-practico1]

Trabajo Práctico N° 1.- Cálculos para la Construcción de

Transformadores.

Consideraciones generales: El siguiente trabajo practico tiene la finalidad de

determinar cada uno de los elementos necesarios para calcular transformadores

monofásicos de potencia hasta 1000 W, construidos a partir de laminaciones de

acero para transformadores común, diámetros de los alambres de cobre para los

arrollamientos y carretes de medidas estandarizadas figurantes en sus

correspondientes tablas, adiestrando al alumno en la utilización tanto de las

formulas teóricas como en el uso de las tablas.

Marco teórico: El transformador es una maquina eléctrica estática (sin partes

móviles) que cumple la tarea de transformar las magnitudes eléctricas alternas para

adecuarlas a determinadas aplicaciones. Su funcionamiento físicamente está basado

en la inducción magnética que provoca la circulación de una corriente por un

conductor, en las cercanías de un material capaz de conducir y concatenar (unir) ese

magnetismo inducido, y transferirlo a otro conductor, produciendo en este otro

fenómeno físico que es el de que un conductor atravesado por un campo magnético

variable genera la circulación de corriente en el mismo. Esta es la razón esencial

por lo que esta máquina eléctrica solo funciona con corriente alterna.

Cada transformador posee por lo menos un arrollamiento PRIMARIO, que es el

que recibe la energía eléctrica de alimentación, un núcleo de material

ferromagnético, encargado de transferir el campo magnético, y de al menos un

SECUNDARIO, encargado de entregar esa misma energía eléctrica (menos las

perdidas) con las características adecuadas al circuito que deba alimentar.

Todas las maquinas experimentan perdidas de energía en su funcionamiento.

El transformador se acerca mucho a una maquina ideal (sin perdidas) ya que su

rendimiento llega a estar entre un 95% y un 99%.

Respecto de las pérdidas que hemos citado podemos clasificarlas en pérdidas

en el núcleo de hierro, y pérdidas en el cobre.

Las perdidas en el núcleo de hierro son a saber:

a) Perdidas por Corrientes parasitas o de Foucault.

b) Perdidas por Ciclo de Histéresis.



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b) Perdidas por Ciclo de Histéresis.

Debido a que el campo magnético es transferido del primario al secundario

atraves del núcleo de hierro, y siendo este núcleo también conductor de la corriente

eléctrica, se generara en este también, corrientes eléctricas que circulara en el

mismo en forma volumétrica, llamadas corrientes parasitas o de Foucault. Para

disminuir este efecto, el hierro del núcleo se fabrica aleando el acero con silicio

para aumentar su resistividad, y para evitar que la circulación de corriente sea en

forma volumétrica, el núcleo se fabrica con laminas de acero-silicio aisladas con

barniz.

Las pérdidas por ciclo de histéresis están directamente relacionadas con las

características intrínsecas de los materiales magnéticos con que están fabricadas las

láminas. El ciclo de histéresis es el responsable de la magnetización remanente en el

núcleo. Con buenos materiales (laminación de grano orientado) se puede disminuir

este efecto pero no eliminar por completo.

Respecto a las perdidas en el cobre se debe a la resistividad que el mismo

ofrece al paso de una corriente eléctrica, y se reducen grandemente utilizando cobre

electrolítico con la menor cantidad de impurezas posible.

Como podemos observar, en cuanto a las pérdidas totales que pueda tener

lugar en un transformador estamos completamente sujetos a la calidad del hierro y

del cobre que nos presenta la industria, por lo cual solo nos queda a nosotros el

recurso de jugar con el diseño en las cantidades de hierro y cobre tendiente a

equilibrar y llevar al mínimo dichas pérdidas para obtener un transformador de

buena calidad y rendimiento.

En general existen tres criterios para la construcción de un transformador:

1) Partiendo de un núcleo disponible.

2) Reconstruir un transformador averiado.

3) Según especificaciones técnicas.

Para nuestro transformador utilizaremos el criterio según especificaciones

técnicas que podemos considerar es el más amplio.

Desde el punto de vista económico podemos considerar también tres criterios:

a) Calidad.

b) Optimo.

c) Económico.







Por razones obvias usaremos el económico.

Desde punto de vista del tipo de servicio siendo estos de ventilación natural por

aire, debemos considerar de uso intermitente en un 50%, y en caso de ventilación

forzada por aire intermitente en un 70% del tiempo.

1.0. ANALISIS ELECTRICO Y ENUNCIADO DE LAS ESPECIFICACIONES.

Vamos a considerar a modo de ejemplo práctico la construcción de un

transformador con un solo bobinado primario y un solo bobinado secundario sin

derivaciones.

El primario del transformador será conectado a la red domiciliaria de 220 Vca.

y a una frecuencia de línea de 50Hz.

Se solicita obtener una tensión de secundario de 48 Vca, y una corriente de

trabajo de 8 Amp.

En función de estos datos procederemos a calcular este transformador.

2.0. DETERMINACION DE LA POTENCIA ELECTRICA NECESARIA.

2.1. Potencia del Secundario.

Según las especificaciones la potencia del secundario se puede calcular como: Ws = Vs x Is

Ws = Vs x Is

Siendo la tensión del secundario Vs = 48 Vca

Siendo corriente del secundario: Is = 8 Amp

La potencia del secundario será: Ws = 48 Vca x 8 Amp = 384 w.

2.2. Potencia del Primario.

En un transformador ideal la potencia del primario debería ser igual a la

potencia del secundario, pero debido a las perdidas en el núcleo, se sabe por

experiencia que estas rondan en un 20 %, por lo tanto la potencia del primario será: Wp = Ws x 1,2

Wp = Ws x 1,2

Lo que resulta Wp = 384 W x 1,2 = 460,8 W

Redondeando: Wp = 461 W

2.3 Especificaciones Eléctricas de Partida.

A modo de resumen de datos a partir de los cuales comenzaremos el calculo

del transformador tenemos:







Tensión del primario 220 Vca.

Tensión del secundario 48 Vca.

Corriente del secundario 8 Amp.

Potencia eficaz (potencia querealmente va a consumir de la red)

461 W.

Potencia requerida en el secundario 384 W.

Frecuencia de línea 50 Hz.







3. Núcleo de hierro[http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/nucleo-hierro]

3.0. CALCULOS DEL NUCLEO DE HIERRO.

3.1. Calculo de la sección del núcleo de hierro.

Como hemos dicho anteriormente la sección del núcleo de hierro puede variar entre

amplios limites, resultando de ello mayor o menor rendimiento o mayor o menor

costo.

De esto se deducen tres formas de cálculo empíricas, según el criterio a adoptar que

son:

Para transformadores de Calidad:

Debemos aclarar que como este es un cálculo para un transformador del tipo

económico se adoptaran valores de F = 50 Hz, B = 10000 Gs, y D = 3 A/mm2,

considerando laminación común, pudiendo eliminarse para el cálculo el núcleo.

En donde:

W = potencia del primario en Watts.

D = densidad de corriente admisible en Amper/mm2. (Ver tablas empíricas).

F = frecuencia de línea en Hertz.

B = flujo máximo de inducción en Gauss. (Ver tablas empíricas).

= perdidas en el hierro según tipo de servicio. (Ver tablas empíricas).

Según lo definido en el Marco Teórico, el núcleo de hierro de nuestro

transformador será calculado según el criterio económico, por lo tanto la sección



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del núcleo de hierro será: Sh = 1.1 x W = 23,62 Cm2

Redondeando: Sh = 24 Cm2

3.2. Determinación del n° de laminación.

Habiendo determinado la sección del núcleo de hierro que necesitamos para

nuestro transformador, debemos comprobar que existe en el mercado una

laminación de fabricación estándar, para lo cual recurriremos a la Tabla de Nº de

Chapas y sus Dimensiones.

Si observamos esta tabla veremos que en la primera columna figuran unos

números, que son los números de chapas estándar o normalizadas, que podemos

encontrar en un comercio. Este número de chapa, define las dimensiones y pesos

que tienen cada una de ellas, encontrando en las distintas columnas con que cuenta

la tabla, dichas medidas relacionadas al esquema de su geometría según se puede

apreciar.

La medida a buscar en la tabla será el ancho de la sección central de la chapa

en forma de “E”, que es la que corresponde a una de las caras de la sección del

núcleo calculado, y como la sección calculada es de forma cuadrada esta será:Sh =

a x a = a2

a = = Cm2 = 4,89 Cm.

Redondeando Sh = 4,9 Cm

Luego llevamos esta valor a mm, ya que la tabla esta en esa unidad (49 mm) y

ubicándonos en la columna “a” buscamos es valor, o el valor MAYOR MAS PROXIMO

AL CALCULADO, y nos fijamos en la columna de nº de chapa que numero

corresponde. En nuestro caso a = 49 mm no se encuentra pero el valor mayor mas

próximo es 50 mm, que corresponde a una chapa o laminación nº 600 que es la que

usaremos para nuestro transformador.

3.3. Determinación del n° de carrete.

Habiendo ya obtenido el nº de la laminación, nos toca ahora calcular el carrete en

donde haremos los arrollamientos del transformador. Usaremos para esto la Tabla

de Carretes.

En esta tabla podemos observar el esquema con las medidas

correspondientes a carretes de fabricación estándar o normalizada. En este esquema

lo que nos interesa son las medidas acotadas como “a” y “h”.







lo que nos interesa son las medidas acotadas como “a” y “h”.

La medida “a” es el ancho del carrete, y corresponde a la medida “a” de la

laminación. La medida “h” corresponde a la altura del carrete, y si el núcleo del

transformador es cuadrado, corresponderá al mismo valor que “a”. Si buscamos en

la tabla en las columnas correspondientes los valores de “a” y de ”h” veremos en la

columna Carrete nº , el numero de carrete que corresponde a los datos “a” y “h”,

que en nuestro caso “a” = 50mm, “h” =50mm corresponde carrete:nº 600.

Podemos ver en la tabla que existen medidas como 600.1 y 600.2 en las

cuales la medida que varia es “h”. Esto se debe a que para algunos números de

laminación, existen más de una medida de carretes, lo que nos permite obtener

núcleos rectangulares para potencias mayores, aumentando la cantidad de chapas

con lo que aumenta la sección del núcleo, usando siempre el mismo número de

laminación. Como ejemplo de lo anteriormente dicho si usamos un carrete 600.1, la

medida de “h” será ahora de 60mm, con lo que nos da un núcleo de 50mm x 60mm

= 3000 mm2(30 cm2) de sección rectangular y de laminación nº 600.

3.4. Correcciones en el núcleo acorde al carrete elegido.

Debemos ahora que conocemos las medidas reales del carrete donde van a ir

ubicadas las chapas del núcleo, recalcular la sección del núcleo, ya que este no es

igual al calculado sino que algo mayor, ya que el núcleo a alojar en el carrete tendrá

ahora 50 mm x 50 mmlo que nos da una sección de:

50 mm x 50 mm = 2500 mm2 o lo que es lo mismo 25 cm2

Esta corrección debe hacerse para no tener errores en el cálculo, ya que este

valor será usado en cálculos posteriores.

Dado que las chapas de hierro se comercializan en Kg., es importante

también determinar el peso total del núcleo de nuestro transformador. Si volvemos a

la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones y nos fijamos en la columna que

dice “Peso x sección cuadrada del núcleo”, veremos que para la laminación nº 600

le corresponde un peso de: 9,4 Kg.

Habiendo elegido un tipo de laminación común, estas se fabrican en un

espesor de 0,5 mm. El núcleo de nuestro transformador posee una sección de 50

mm x 50 mm, por lo que podremos determinar la cantidad de chapas a utilizar de

forma muy sencilla:







Cantidad de chapas a utilizar = lado de sección / espesor de chapa







4. Alambres de cobre. Cálculo (1/3)[http://www.mailxmail.com/...calculo-construccion-cargador-baterias/alambres-cobre-calculo-1-3]

4.0. CALCULOS DE LOS ALAMBRES DE COBRE PARA LOS ARROLLAMIENTOS.

4.1. Determinación del número de Espiras por Voltio.

El funcionamiento teórico de todo transformador, implica el conocimiento que gobierna al

concatenamiento (o encadenamiento) del circuito eléctrico con el circuito magnético. Dicha

dependencia viene dada por la ley de inducción atraves de lo que se conoce como ley de

transformación, expresada por la siguiente fórmula:

En donde:

E = Fuerza electromotriz de inducción.

N = Numero de espiras del arrollamiento.

máx. = flujo magnético máximo del hierro empleado. (Maxwell).

F = frecuencia de línea de alimentación.

Sabemos que máx. = B x Sh, y como B esta en Gauss y Sh en Cm2, la expresión anterior

nos queda:

Esta expresión nos indica que será necesario bobinar Nev espiras de alambre por cada

voltio que se desarrolle tanto en el primario como en el secundario (Nev espiras por voltio de

alimentación en el primario, y Nev espiras por voltio que se genere en el secundario).

Calculemos ahora el número de espiras por voltio de nuestro transformador:

4.2 Determinación del n° de espiras del Primario y del Secundario, Relación de

Transformación.



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Si multiplicamos el Nev por la tensión de cada uno de los bobinados, obtendremos el

número de espiras de cada uno de los arrollamientos.

Ne = Nev x V

Para el arrollamiento primario el número de espiras totales será: Nep = Nev x Vp

Nep = 1,8 espiras / voltio x 220 Vca = 396 espiras

Para el arrollamiento secundario el número de espiras totales será: Nep = Nev x Vp

Nes = 1,8 espiras / voltio x 48 Vca = 86,4 espiras

Si el transformador fuera una maquina ideal, la resistencia interna de de sus

conductores seria nula, y las formulas anteriores estarían correctas. Este no es el caso. Hay

que compensar esta pérdida resistiva afectando a los valores anteriores con un coeficiente

Kc. Este coeficiente Kc tiene una relación directa con la potencia del secundario, y

podemos encontrarlo en la Tabla de Perdidas en el Cobre. Para nuestro transformador la

potencia del secundario será de 384 w, que corresponde a un factor entre Kc = 1,05 y Kc

= 1,03 (entre 250 W y 700 W), de donde:

Debemos ahora efectuar la corrección del número de vueltas para compensar las

pérdidas por resistividad en el cobre, quedando para nuestro transformador:

Para el primario:

Nerp = 396 espiras x 1,044 = 413,42 espiras

Redondeando: 413 espiras

Para el secundario:

Ners = 86,4 espiras x 1,044 = 90,20 espiras

Redondeando: 90 espiras

Existe un término muy utilizado en los transformadores que es la Relación de

Transformación.














Esta Relación de Transformación, es una constante entre las relaciones de las

tensiones, corrientes, y numero de espiras que existe entre los bobinados primarios y

secundarios, y se enuncia así:

Para un transformador ideal, la relación entre los números de espiras de los

arrollamientos primario y secundario son directamente proporcionales a las tensiones

e inversamente proporcional a sus intensidades de los mismos y establecen una

constante.

Np Vp Is

R t = - - - - = - - - - = - - - - = C o n s t a n t e

Ns Vs Ip

Tenemos como datos y resultados obtenidos hasta ahora:

Tensión del primario 220 Vca.

Tensión del secundario 48 Vca.

Corriente del secundario 8 Amp.

Numero de espiras del primario 413 espiras

Numero de espiras del secundario 90 espiras

Potencia del primario (ideal) 384 W.

La corriente del primario la obtendremos según la expresión:

W

I = - - - - Amp.

V

No se tienen en cuenta las pérdidas en el núcleo por lo que la potencia del primario es igual

a la potencia del secundario.








La relación de transformación es una forma práctica de verificar si nuestros

resultados obtenidos a través de las formulas son los correctos. Si la relación entre

numero de espiras no es la misma que la entre las tensiones y corrientes (error común

por redondeo de decimales en los cálculos), aumentar el número de espiras del

primario hasta que esta de la misma relación, según Np = Rt x Ns.

4.3 Calculo de la sección y el diámetro de los conductores.

Veremos ahora como determinar el diámetro de los conductores de cada uno de los

bobinados.

Através de la fórmula del área del circulo, podremos calcular ese diámetro, teniendo en

cuenta que la sección de los conductores depende de la corriente circulante por los mismos,

o mejor dicho de de la densidad de corriente que admita el conductor por mm2. Un valor

excesivo de esta provocara el calentamiento del conductor, y un valor bajo aumentara

innecesariamente el costo del transformador, así que debemos buscar un equilibrio entre

estos dos factores.

Los valores típicos de la densidad de corriente admisible para el caso de bobinados

para transformadores oscila entre D = 1 y 4 amperes por cada mm2, dependiendo

también del uso y prestación de servicio que requiera el transformador.

Si nos fijamos en la Tabla de Densidades de Corrientes Admisibles observamos

que por las características de nuestro transformador podemos admitir una densidad de

corriente admisible D = 3 amperes / mm2.

Aplicando leyes conocidas de electricidad y geometría procederemos ahora a calcular

la sección y el diámetro de los conductores de los arrollamientos primario y secundario.

Para calcular la corriente circulante en cada bobinado utilizaremos la siguiente

expresión:








Para calcular la sección del conductor para cada bobinado utilizaremos la siguiente

expresión:

Para calcular el diámetro del conductor para cada bobinado utilizaremos la siguiente

expresión:

Una vez obtenidos los diámetros de los conductores de cada arrollamiento debemos recurrir

a la Tabla de Conductores, para verificar que exista una medida estándar normalizada que

se pueda conseguir en el comercio. Buscamos en la tabla la columna de Diámetro nuestros

diámetros calculados y si no figuran el valor MAYOR MAS PRÓXIMO AL CALCULADO.

Para nuestro transformador el diámetro del alambre para el primario calculado es de

0,94 mm, que en la tabla no figura así que tomamos: p = 0,95 mm

Para el secundario hemos calculado 1,84 mm, que no figura en la tabla por lo que

tomaremos:

s = 1,85 mm.

En esta tabla también se puede observar una columna donde figuran los calibres de

alambres según normas Americanas (AWS), e inglesas (B.S.), que en lugar de diámetros en

mm figuran números de calibre. Esto nos sirve ya que si queremos reparar (rebobinar) un

transformador de origen Norteamericano o Ingles, el alambre con el que fue fabricado,

corresponda a las normas del país de origen, utilizando correctamente esta Tabla de

Conductores podremos encontrar el alambre de diámetro equivalente fabricado en nuestro

país.

Así como en el caso del núcleo del hierro el cobre se comercializa por Kg es

importante también determinar el peso total del cobre de nuestro transformador. Si

volvemos a la tabla y nos fijamos vemos que podemos calcular el peso, utilizando los datos








volvemos a la tabla y nos fijamos vemos que podemos calcular el peso, utilizando los datos

de la columna en la columna que dice “Peso” haciendo previamente un cálculo usando la

Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones para determinar la longitud del conductor por

vuelta.

De la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones obtendremos la longitud del

conductor por vuelta según las siguientes expresiones empíricas.

Con estos datos multiplicandos por el número de espiras de cada arrollamiento

obtendremos la longitud total de cada conductor a usar según: Ltc = Lv x Ne

Para el primario: Ltcp = Lvp x Ne

Ltcp = 270,71 mm x 413 espiras = 111803 mm

Para el secundario: Ltcs = Lvp x Ne

Ltcs = 341,42 mm x 90 = 30728 mm

Dado que en la Tabla de Conductores el peso esta expresado en Gr / Km las

longitudes de los conductores serán:

Ltcp = 0,11 Km

Y

Ltcs = 0,03 Km

Una vez obtenido estos datos, nos fijamos en la Tabla de Conductores en la columna

peso los valores correspondientes a cada una de los diámetros de nuestro transformador y

hacemos el siguiente cálculo:

Debido a posibles errores cometidos al redondear valores y posibles errores de peso







en la balanza, conviene agregar un 5% al peso obtenido para que no nos falte alambre al

momento de bobinar, porcentaje que no influirá mucho en el costo total del transformador.

Pt = P + 5%

Ptp = 110 Gr x 1,05 = 730 Gr

Pts = 1108 Gr x 1,05 = 720 Gr







7. Arrollamientos. Transformadores monofásicos[http://www.mailxmail.com/...cion-cargador-baterias/arrollamientos-transformadores-monofasicos]

5.0. COMPROBACIÓN DE LOS ARROLLAMIENTOS.

5.1. Calculo de la n° de espiras por capa.

Si bien ya hemos calculado todos los datos necesarios para construir el

transformador, es conveniente para no tener sorpresas a la hora de armarlo, efectuar una

serie de comprobaciones para estar seguros de que físicamente es construible.

De la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones extraeremos “c”, que es la

longitud total del carrete. A este valor debemos descontarle los espesores “e”, según se ve

en la Tabla de Carretes, para obtener la longitud útil del carrete donde irán alojados los

arrollamientos. Usando la siguiente formula empírica podernos determinar el número de

espiras por capa que podemos arrollar.

5.2. Calculo del n° de capas.

Continuando con el razonamiento anterior el número de capas se obtiene dividiendo

el número de espiras por el número de espiras por capas o sea:

5.3. Comprobación de la aislación entre capas.

Cuando la tensión entre capas se hace importante, puede ser necesario colocar una aislación

entre estas capas. Se considera que esta necesidad surge cuando la tensión entre capas es

igual o mayor a 25 Vca.

La forma de calcular la tensión entre capas será igual a la tensión del arrollamiento



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dividido el número de capas o sea:

De los cálculos anteriores deducimos que deberemos agregar una capa de

material aislante entre cada capa del arrollamiento primario, y ninguna en el

arrollamiento secundario.

Capas de arrollamientos y aislante entre arrollamiento primario:

6,45 capas significa que tenemos que bobinar 6 capas completas y parte (0,45)

de la séptima capa por lo que los espacios entre capa a colocar el aislante serán:

6 capas de aislante

Y para el arrollamiento son:

7 capas de arrollamientos

Capas de arrollamientos y aislante entre arrollamiento secundario:

2,73 capas significa que tenemos que bobinar 2 capas completas y parte (0,73)

de la tercera capa por lo que los espacios entre capa a colocar el aislante serán:

0 capas de aislante

Y para el arrollamiento son:

3 capas de arrollamientos

5.4. Comprobación de la altura del bobinado completo.

Finalmente calcularemos la altura total del bobinado para comprobar que este quepa en la

ventana de la laminación, cota “b” de la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones, (2 5

m m para la laminación nº 600) sumando las capas de ambos arrollamientos mas las capas

de aislantes necesarias en su construcción mas el espesor del carrete “e” (2,25 mm

calculado anteriormente).

b > Hb

Debemos considerar que además de las 6 capas de aislante a colocar entre las capas

del arrollamiento primario, hay que colocar 1 capa sobre el carrete antes de comenzar los

arrollamientos, 2 más entre los arrollamientos primario y secundario, 2 sobre el







arrollamiento secundario (donde se harán las soldaduras de los alambres de cobre a los

cables de alimentación y de salida), y 2 más para envolver estas conexiones, haciendo un

total de capas de aislante:

Nca = 6 + 1 + 2 + 2 +2 = 13 capas de aislante.

El material aislante a utilizar en este tipo de transformadores será Prespan de 0,2

m m de espesor

La altura total del bobinado se puede calcular según la siguiente expresión:

Hb = (Ncp x p x 1,1) + (Ncs x s x 1,1) + 2 x (Nca x 0,2) + e

Lo que para nuestro transformador será:

Hb = (7 x 0,95 x 1,1) + (3 x 1,85 x 1,1) +2 x (13 x 0,2) + 2,25 mm = 20,87 mm

Ahora comprobamos que:

25 mm > 20,87 mm

Lo que comprueba que nuestro trasformador puede ser construido sin

inconvenientes.

Bibliografía:

Cálculo, diseño y construcción de transformadores monofásicos de baja tensión. Ing. Raúl

Vera.

Tratado de Electricidad, tomo II, segunda edición, pág. 211. Francisco L. Singer

Tratado de Electricidad, tomo II, segunda edición, pág. 294. Francisco L. Singer

Maquinas eléctricas, pág. 331. Wagner.

Revista El Gremio Diciembre de 1990, pág. 15. Formulas Empíricas para Cálculo de

Transformadores. Vademécum Pacman.

Investigación, recopilación, diagramación y aportes basados en práctica profesional

personal. Germán Selzer.







8. Tablas empíricas (1/2)[http://www.mailxmail.com/...curso-calculo-construccion-cargador-baterias/tablas-empiricas-1-2]

Son de aplicación común a todos los casos de cálculos aquí presentados



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TABLA DE CARRETES (CONTINUACIÓN)













9. Tablas empíricas (2/2)[http://www.mailxmail.com/...curso-calculo-construccion-cargador-baterias/tablas-empiricas-2-2]

TABLA DE CONDUCTORES (CONTINUACIÓN)



http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/tablas-empiricas-2-2





Alumno……………………………………………………………………….…

Curso……………………… Fecha………………….







10. Practico 2. Construcción de transformador[http://www.mailxmail.com/...struccion-cargador-baterias/practico-2-construccion-transformador]

Trabajo Práctico N° 2. Cálculos y Construcción de un Transformador Según

Especificaciones.

Consideraciones generales:

El siguiente trabajo práctico tiene la finalidad de determinar cada uno de los elementos

necesarios para calcular un transformador monofásico en función de los cálculos teóricos y

tablas descriptas en el trabajo practico nº 1, con el objetivo de afianzar conocimientos

adquiridos y construir el transformador calculado.

Vamos a dividir este trabajo en dos partes. La primera es similar al trabajo practico nº

1 con el agregado de una planilla donde se irán volcando los resultados de los cálculos, y la

segunda consistirá una serie de pasos y métodos a tener en cuenta en la construcción, y la

construcción del mismo.

El alumno deberá realizar los cálculos necesarios en esta misma hoja, y

posteriormente volcara los resultados en la planilla de presupuesto adjunta.

Vamos a considerar a modo de ejemplo práctico la construcción de un transformador

con un solo bobinado primario y un solo bobinado secundario sin derivaciones, para ser

usado como cargador lento de baterías.

Como criterios de construcción adoptaremos un transformador tipo según

especificaciones técnicas.

Desde punto de vista costo este será del tipo Económico.

Desde punto de vista del tipo de servicio siendo estos de ventilación natural por

aire, debemos considerar de uso intermitente en un 70%, a plena carga y en caso de

ventilación forzada por aire en forma continua con el 75% de la potencia total

considerando la calidad de los materiales considerados comunes hoy en día (mejor calidad).

El primario del transformador será conectado a la red domiciliaria de 220 Vca. Y a

una frecuencia de línea de 50Hz.

Se solicita obtener una tensión de secundario de 13,2 Vca, y una corriente de trabajo

de 11 Amp.

En función de estos datos procederemos a calcular este transformador.

6.0. DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA ELÉCTRICA NECESARIA.



http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/practico-2-construccion-transformador





6.1. Potencia del Secundario.

Ws = Vs x Is

Tensión del secundario:

Vs =

Corriente del secundario:

Is =

La potencia del secundario será:

Ws =

6.2. Potencia del Primario.

Wp = Ws x 1,2

La potencia del primario corregido por las perdidas en el núcleo de hierro será:

Wp =

Redondeando:

Wp =

6.3. Especificaciones Eléctricas de Partida.

A modo de resumen de datos a partir de los cuales comenzaremos el cálculo del

transformador tenemos:

Tensión del primario

Tensión del secundario

Corriente del secundario

Potencia eficaz (potencia que realmente va a consumir de la red)

Potencia requerida en el secundario

Frecuencia de línea







11. Calculo del núcleo[http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/calculo-nucleo]

7.0. CÁLCULOS DEL NÚCLEO DE HIERRO.

7.1.Calculo de la sección del núcleo de hierro.

Usar solo la formula correspondiente según las especificaciones.

Para transformadores de Calidad:

Sh = 24 x =

Para transformadores de calidad Óptima:

Sh = 36 x =

Para transformadores de calidadEconómica:

Sh = 1,1 x =

Recordar que si el transformador es del tipo económico se adoptaran valores

de F = 50 Hz, B = 10000 Gs, y D =3 A/mm2, considerando laminación común

según tablas. Pero debido a la calidad comercial actualmente considerada

común, vamos a tomar B = 11000 Gs .

En donde:

W = potencia del primario en Watts.

D = densidad de corriente admisible en Amper/mm2. (Ver tablas empíricas).

F = frecuencia de línea en Hertz.

B = flujo máximo de inducción en Gauss. (Ver tablas empíricas).

= perdidas en el hierro según tipo de servicio. (Ver tablas empíricas).

7.2. Determinación del n° de laminación.

a = = a = ________

Redondeando:

Según la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones la n° de laminación

será:



http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/calculo-nucleo





N° de laminación = __________

7.3. Determinación del n° de carrete.

Buscar en la Tabla de Carretes el número de carrete que corresponda a la n°

de laminación que corresponda:

N° de Carrete = ___________

7.4. Correcciones en el núcleo acorde al carrete elegido.

Según el carrete calculado la sección del núcleo real será de:

Sh =_________

Según la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones el peso de la

laminación será:

Peso de la laminación = ________

La cantidad de chapas (juego de “E” y de “I”), de 0,5 mm de espesor será:

Cantidad de chapas = _________







12. Alambres. Cálculo (1/2)[http://www.mailxmail.com/...curso-calculo-construccion-cargador-baterias/alambres-calculo-1-2]

8.0. CÁLCULOS DE LOS ALAMBRES DE COBRE PARA LOS ARROLLAMIENTOS.

8.1. Determinación del número de Espiras por Volt

En donde:

E = Fuerza electromotriz de inducción.

N = Numero de espiras del arrollamiento.

máx. = flujo magnético máximo del hierro empleado. (Maxwell).

F = frecuencia de línea de alimentación.

máx. = B x Sh, B esta en Gauss y Sh en Cm2.

8.2. Determinación del n° de espiras del Primario y del Secundario, Relación de

Transformación.

Numero de espiras:

Ne = Nev x V

Para el arrollamiento primario:

Nep =________

Para el arrollamiento secundario:

Nes =________

Según la Tabla de Perdidas en el Cobre y la potencia del secundario Kc sera :

_______W - _______W(1) =______W(2)

Y

______Kc – _______kc(1)= - _______kc(2)

De donde:

_______W(2) ------------ - _______kc(2)

_______Ws - _______W(1) ------------- Xc

Xc = - _______x



http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/alambres-calculo-1-2





Kc = _______kc(1) - _______x

Kc = _______

Calculo del número de espiras corregidas:

Nec = Nep x Kc

Para el primario:

Necp = _______

Redondeando:

Necp = _______

Para el secundario:

Necs = _______

Redondeando:

Necs = _______

La corriente del primario será (usar Wp = Ws):

W

I = - - - - - A m p .

V

Ip= _______

Comprobemos si los cálculos son correctos mediante la relación de

transformación:

Valor que tomaremos para la fabricación del bobinado.







13. Alambres. Cálculo (2/2)[http://www.mailxmail.com/...curso-calculo-construccion-cargador-baterias/alambres-calculo-2-2]

8.0. CÁLCULOS DE LOS ALAMBRES DE COBRE PARA LOS ARROLLAMIENTOS.

8.1. Calculo de la sección y el diámetro de los conductores.

Calculo de la corriente:

W

I = - - - - - A m p .

V

Para el primario será:

Ip=_______

Para el secundario será:

Is=_______

Calculo de la sección:

I

S c = - - - - - m m 2

D


Scp =_______


Scs =_______

Calculo del diámetro del conductor:

=


p =_______


s =_______

Según la Tabla de Conductores:



http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/alambres-calculo-2-2






p =_______


s =_______

Longitud del conductor por vuelta:

Extraer de Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones los valores necesarios para

este cálculo

Para el primario:

Lvp = 4 x (a + b / )

Para el secundario:

Lvs = 4 x (a + 2 x b / )

Para el primario:

Lvp =_______

Para el secundario:

Lvs =_______

Longitud total del conductor:

Ltc = Lv x Ne

Para el primario:

Ltcp =_______

Para el secundario:

Ltcs =_______

En Kilómetros:

Ltcp =_______

Ltcs =_______

Buscar en la Tabla de Conductores el peso por kilometro y calcular el peso de cada

arrollamiento.

Peso del primario:

Pp =_______

Peso del secundario:

Ps =_______

Ajuste por errores (Pt = P + 5%):







Ajuste por errores (Pt = P + 5%):

Ptp =_______ Gr x 1,05 =_______ (redondeado)

Pts =_______ Gr x 1,05 =_______ (redondeado)







14. Arrollamiento. Comprobación[http://www.mailxmail.com/...calculo-construccion-cargador-baterias/arrollamiento-comprobacion]

9.0. COMPROBACIÓN DE LOS ARROLLAMIENTOS.

9.1. Calculo del n° de espiras por capa.

De la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones extraeremos los datos necesarios.

c =_______

Recordemos que:

e = c x 3% =_______


Necp =_______


Necs =_______

9.2. Calculo del n° de capas.


Ncp =_______

Redondeando:

Ncp =_______


Ncp =________

Redondeando:

Ncs =________

9.3. Comprobación de la aislación entre capas.

Recordar colocar una capa de aislante cuando la tensión entre capas sea igual o

mayor a 25 Vca.

Vb

V e c = - - - - -

Nc

Para el primario:

Vecp =_______



http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/arrollamiento-comprobacion





Vecp =_______

Para el secundario:

Vecs =_______

Capas de aislante primario: ________

Capas de aislante secundario: _______

9.4. Comprobación de la altura del bobinado completo.

De la Tabla de Nº de Chapas y sus Dimensiones, extraemos los datos necesarios:

b > Hb

Las capas de aislante totales serán:

Nca = 1 + 2 + 2 + 2 +______

Nca =________

El material aislante a utilizar en este tipo de transformadores será Prespan de 0,20

m m de espesor.

Hb = (Ncp x p x 1,1) + (Ncs x s x 1,1) + 2 x(Nca x 0,20) + e

Donde n es el número de capas de aislante

Hb =_______

Ahora comprobamos que:

B______ >Hb

Se puede construir este transformador?

Si: _______

No: _______







15. Construcción. Transformador (1/3)[http://www.mailxmail.com/...ulo-construccion-cargador-baterias/construccion-transformador-1-3]

10.0. CONSTRUCCIÓN DEL TRANSFORMADOR.

10.1. Descripción y manejo de la máquina para bobinar.

Como puede observarse en el esquema esta máquina consta de una estructura tipo mesa,

donde están montadas las demás piezas. Un motor eléctrico con un embrague de

accionamiento manual (atraves de un pedal), el cual transmite su rotación mediante una

correa y dos poleas (una en el sistema motor-embrague) y otra solidaria al eje donde se

fabricara el bobinado. Este eje es en eje roscado en la zona de trabajo, lo que permite

ajustar el molde porta carrete a este con tuerca. También consta de un contador reseteable

que nos servirá para llevar la cuenta del número de vueltas mientras estamos bobinando.

Varios son los cuidados a tener en cuenta en el uso de esta máquina, siendo lo más

importante la regulación de velocidad la cual varía según dos factores , uno la tensión del

alambre durante el bobinado y dos, la

Presión sobre el pedal del embrague que nos define la velocidad de rotación del

bobinado, dependiendo ambos del diámetro de alambre a bobinar.

Otro factor importante a tener en cuenta es que el carretel este bien ajustado al eje

para no producir deslizamientos respecto al eje de la maquina con el consecuente error en

el numero de vueltas que lleva el bobinado.

1.0

2.0

3.0

4.0



http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/construccion-transformador-1-3





5.0

6.0

10.2. Molde portacarrete.

Sera un rectángulo de madera semidura a dura que tendrá por lado las dimensiones del

carrete donde ira alojado el núcleo de hiero, (medidas “a” y “h” de Tabla de Carretes) para

poder ubicar este molde dentro del carrete y que este entre ajustado (sin juego). En el

centro geométrico de esta cara se practicara un agujero del diámetro del eje para insertarlo

en este (apenas mas grande como para que quede sin juego).

La longitud del molde será igual “c” (de Tabla de Nº de Chapas y sus

Dimensiones).

Este molde portacarrete va ubicado dentro del carrete y ambos se introducen atraves

del agujero en el eje roscado de la maquina el que cuenta con una arandela de tope.

Mediante otra arandela y una tuerca, se fija bien apretado el molde portacarrete al eje.

Es conveniente especialmente si el molde portacarrete se va a usar muchas veces

colocar dos piezas de madera (tablitas) de forma un poco menor al de los lados del carrete

(una a cada lado), para sujetar el conjunto molde portacarrete-carrete en forma conjunta al

eje en su posición de trabajo.

10.3. Colocación de aislaciones.

Para las aislaciones usaremos papel Prespan de 0,2 mm de espesor.

Para esto se cortaran de la hoja de papel la cantidad necesarias de tiras cuyo ancho será el

ancho del carrete (debe evitarse que quede juego entre el ancho del aislante y en ancho del

carrete).

Se mide la longitud del Prespan circundando la capa a aislar teniendo en cuenta un

solape de alrededor de 2 cm y se corta.

La forma correcta de colocar la aislación será fijándola con cinta autoadhesiva de

espesor menor o igual al Prespan.

Se cortan una o dos tiras de cinta autoadhesiva, se fija la mitad en el Prespan y la

otra mitad al elemento a aislar.

Luego se enrolla el Prespan ajustándolo firmemente solapándolo alrededor de 2 cm.

y se lo fija con una o dos tiras de cinta autoadhesiva.

La aislación de Prespan siempre debe hacerse en el mismo sentido de rotación que se

está haciendo el bobinado.

La primera aislación que es conveniente hacer es en el carrete vacio, ya que este suele







tener rebabas de plástico, estas pueden afectar la aislación del alambre de cobre al ser

sometido al trabajo mecánico de enrollarlo, lo que puede traducirse en un cortocircuito

entre espiras.








10.4. Construcción de los arrollamientos.

La ejecución de los arrollamientos es, junto con la colocación de las capas aisladoras

la parte más importante en la construcción del transformador. De ello depende en gran

parte el rendimiento y duración del mismo. Un transformador mal bobinado producirá un

bajo rendimiento en la potencia obtenida en el secundario junto con un calentamiento

anormal del mismo. Una aislación mal colocada producirá al poco tiempo de uso un

cortocircuito entre capas de espiras.

Para evitar los inconvenientes antes mencionados y otros indicare a continuación una

serie de procedimientos a fin de lograr un buen resultado en la construcción.

En un transformador salvo por cuestiones muy particulares del mismo, el bobinado

que se enrolla primero es el primario, para estar más cerca del núcleo ya que este bobinado

quien generara el campo magnético variable inductor, que atraves del núcleo magnético de

transferirá al secundario etc.

Para comenzar si observamos el carrete plástico veremos que este consta en cada

una de sus dos caras, dos zonas con ranuras o agujeros. Estas ranuras son para extraer del

mismo los extremos de los alambres que conformaran los arrollamientos y los

correspondientes cables de conexión (alimentación y carga).las otras dos zonas (que no

tienen ranuras o agujeros) serán por donde se ubicaran las chapas que forman el núcleo

magnético.

Como ya se describió en el apartado 6.3 y habiendo ya fijado el carrete al eje de la

maquina, giraremos manualmente el carrete hasta encontrarnos con las caras que contienen

las ranuras hacia el frente.

Enhebraremos el alambre del primario por una de las ranuras cercana al centro,

desde adentro del carrete hacia afuera, dando un par de vueltas para que el alambre quede

firme, dejando alrededor de unos 8 a 10 cm de alambre para su posterior conexión.

Pondremos el contador en “0”, y giraremos un par de vueltas manualmente en el

sentido de rotación con el que se ejecutara el bobinado, teniendo en cuenta de no dejar

espacios entre espiras y de no solapar espiras entre sí.

Luego sostendremos con una mano el alambre de forma que podamos guiarlo para

formar el arrollamiento como hemos dicho, y procederemos a apretar suavemente el pedal

de la maquina hasta lograr una cierta velocidad.








La velocidad de la maquina la definirá el diámetro del alambre, la tensión con que hay

que sostener el alambre a medida que se enrolla y la habilidad de la persona que lo ejecute

en mantener las espiras sin espacios ni solapes.

Es preferible ir siempre muy despacio hasta adquirir la habilidad que solo se logra

con la práctica.

Una vez completada la primera capa hay que colocar si es necesaria una capa de

aislación de Prespan como se indico en el apartado 6.3. Tener cuidado de no girar el eje,

ya que esto puede hacer actuar el mecanismo del contador y generar un error en el

numero de espiras totales.

Continuando de esta forma se irán construyendo las distintas capas hasta lograr el

número de espiras cálculo.

Una vez finalizado el arrollamiento primario, se cortara el alambre unos 8 a 10 cm

más largo, se pasara una vuelta de cinta adhesiva para que no de desenrolle el bobinado, y

se pasara el extremo sobrante por una ranura contigua en forma similar al comienzo

cuidando que el alambre no quede tenso dentro del carrete.

Se enrollara una capa doble de Prespan que cumplirá la función de aislar ambos

bobinados según practica.

Para el arrollamiento secundario se repetirán todos los pasos indicados para el

primario, teniendo en cuenta que ahora el tramo de 8 a10 cm que servirá de conexión debe

pasarse por las ranuras o agujeros ubicados del otro lado de la misma cara de donde se

sacaron los del primario.

La velocidad y tensión para este arrollamiento deben regularse en forma distinta ya

que este alambre es más grueso y por lo tanto más difícil de manejar.

Se deberá trabajar con poca velocidad y deberá ayudarse con las manos para doblar y

ubicar bien cada espira según lo descripto anteriormente.

Dos capas más de Prespan se aplicaran sobre el arrollamiento secundario ya

terminado y después de sacar el extremo final para las conexiones como se explico para el

primario.

Cabe reiterar que no debe haber espacio entre las espiras, ni solapes entre ellas,

y que además ambos arrollamientos y capas de aislación deben formar un conjunto

compacto.

10.5. Soldado de cables de conexión.







El paso siguiente será soldar los comienzos y finales de de cada arrollamiento a los

cables donde se alimentara el primario y se conectara la carga al secundario.

Se cortaran dos tramos de alrededor de 50 cm de cable de 2 mm2 para el primario y

de 4 mm2 para el secundario.

Se desenrollaran los de principio y fin de la bobina del primario del la ranura donde

habían sido arrollados anteriormente, con mucho cuidado de no cortar los alambres.

Se pasaran de afuera hacia adentro por esas mismas ranuras los cables de 2 mm2 a

los cuales previamente se le ha quitado aproximadamente 1 cm de su aislación.

Se cortaran los alambres de extremos de bobina a una distancia cómoda como para

producir los empalmes soldados, y se le quitara cuidadosamente el esmalte con algún

elemento filoso, cuidando de no marcar o cortar el alambre.

Se cortaran dos tramos de espaguetis de sección adecuada (alrededor de 3 cm) y se

enhebraran en el cable de 2 mm2, subiéndolos más o menos 2 cm por sobre el cable

desnudo.

Se enrollara uno de los alambres a uno de los cables comenzando desde la aislación

del cable hacia la punta, se procederá a realizar la soldadura eléctrica con estaño según su

buena práctica, y se deslizara el espagueti hasta que este quede cubriendo la soldadura en

forma repartida, repitiendo esto con el otro cable.

Se repetirá este procedimiento con los extremos del secundario y los cables de

4mm2 pero en vez de arrollar el alambre al cable se enrollara el cable al alambre, ya que el

grosor del alambre lo impedirá.

Terminada la soldadura se fijaran con cinta adhesiva los cables soldados, se

arrollaran 2 vueltas de Prespan, dando por terminado el bobinado del transformador.

Es muy importante durante las taras de soldadura en especial en el raspado de

la aislación de los alambres de los arrollamientos trabajar con mucho cuidado para no

cortar los alambres especialmente los del primario ya que arruinaría todo el trabajo

realizado .








10.2 Montaje de laminación del núcleo.

Lo primero que haremos será limpiar bien con un trapo seco y sin solventes las

chapas que conforman el núcleo, ya que estas vienen protegidas por un baño de aceite para

que no se oxiden.

El montaje de las chapas tipo “E” y tipo “I” que conforman el núcleo se colocaran de

la siguiente forma.

Se comenzara colocando las del tipo “E” en forma cruzada, (una con la “E” mirando

para arriba y la siguiente mirando para abajo hasta completar la colocación de todas la “E”

que lleva el núcleo. Seguramente las dos últimas chapas no sean fáciles de colocar debido al

poco espacio que queda, por lo que habrá que ayudarse con un martillo de goma y

efectuar pequeños golpes hasta ubicarlas en su lugar

Un detalle importante es la de tratar en lo posible no rayar las chapas ya que estas

vienen bañadas en una fina capa de barniz aislante para impedir las corrientes parasitas

en forma volumétrica en el núcleo.

Una vez ubicadas las chapas “E” se colocaran entre los espacios dejados entre ellas,

las chapas “I” en ambos lados.

Como último se colocaran las escuadras que servirán de patas de fijación del

transformador con sus tornillos, arandelas, arandelas de presión y tuerca, ajustando bien

este conjunto.

Tener mucho cuidado con el manipuleo del transformador en especial no tirar o

marcar los cables de conexiones.

10.3Verificaciones eléctricas y prueba del transformador.

Habiendo terminado el armado del transformador efectuaremos algunas pruebas

eléctricas antes e conectarlo a la red y poder comprobar su funcionamiento.

Lo primero que haremos es medir con un tester digital la continuidad de ambos

arrollamientos.

Para esto colocaremos el tester en la escala más baja de resistencia y verificaremos

que nos indique una baja resistencia entre los extremos del bobinado primario, y una

resistencia algo menor entre los extremos del bobinado secundario. (Alrededor de los 9

ohms para el primario y de 1 ohms para el secundario dependiendo de la precisión del








ohms para el primario y de 1 ohms para el secundario dependiendo de la precisión del

instrumento y de la calidad del alambre).

Si alguno de los bobinados no indica continuidad o indica una resistencia elevada,

tendremos un problema de arrollamiento cortado o mala soldadura o esmalte del alambre

mal quitado.

Si la medición de continuidad es correcta procederemos a medir que no haya

continuidad entre los cables del bobinado primario y secundario.

Si indica continuidad entre bobinados, tendremos un problema de aislación entre

bobinados, que pude ser a la altura de las conexiones soldadas. Si marca una resistencia

algo alta indica problemas de aislación entre bobinados interna en el transformador.

Si hasta ahora todas las mediciones son correctas, haremos una última prueba que es

medir que no exista continuidad entre alguno de los cables de conexión y el núcleo

magnético de hierro. De existir continuidad nos indica que el bobinado en algún lado

está tocando el núcleo magnético. Si bien este defecto no es muy común puede existir la

posibilidad que al forzar la colocación de las chapas “E” dentro del carrete este se halla

dañado y este en contacto con las espiras del arrollamiento primario.

Habiendo superado todas las pruebas anteriores procederemos aconectar el

transformado a la red, comprobando con el tester que indique aproximadamente los 13,2

voltios calculados. Si el transformador estálejos de esta tensión en un valormayor o menor

al 10%, evidentemente tenemos un problema de espiras, que puede ser espiras mal

contadas durante el bobinado, o espiras en cortocircuito por aislación dañada.

10.4 Secado y barnizado.

Habiendo superado todas las pruebas y estando contentos por el buen trabajo

realizado, procederemos al último paso para dejar completamente terminado el

transformador.

Este consiste en el secado y barnizado del mismo.

El secado tiene la finalidad de evaporar la humedad ambiente normal que existe entre los

bobinados y demás componentes.

El transformador ha sido construido con materiales comunes, por eso el esmalte de los

alambres de los bobinados y los aislantes son de clase “B” (hasta 105 ºC) por lo cual el

secado lo realizaremos dentro de una estufa de secado y a una temperatura de no mayor a

75 ºC durante unas 2 horas como mínimo.

Lugo del tiempo de secado, apagamos la estufa y dejamos sin abrir la puerta que el

transformador baje su temperatura hasta los 35 ºC, y lo sumergimos totalmente en el barniz

aislante, por lo menos 1 minuto, o hasta que veamos que no salen del transformador mas







aislante, por lo menos 1 minuto, o hasta que veamos que no salen del transformador mas

burbujas de aire.

Luego sacamos el transformador del baño de barniz y lo colocamos apoyado en

escuadras (patas) en un lugar que permita el escurrido del barniz sobrante y lo dejamos que

se seque completamente.

Es conveniente a medida que el barniz escurre quitar con un trapo limpio las

pequeñas gotas que van quedando para conservar un buen aspecto del transformador

(evitar que queden como gotas secas como chorreadas bajo los bobinados).

El barniz aplicado es de secado al aire y tiene un tiempo de secado de 18 a 24 horas

dependiendo de la temperatura, humedad y ventilación del lugar donde se coloque el

transformador para su secado.

La finalidad del barniz aislante es no solo de impedir que se condense agua entre las

espiras y aislaciones, sino también al darle una forma más compacta disminuyendo mucho

los ruidos producidos por vibraciones típica de los transformadores.

Investigación, recopilación, diagramación y aportes basados en práctica

profesional personal.

Germán Selzer

Calculo Presupuesto de Transformadores

Materiales

Descripción Cantidad Unidad CostoUnitario

Costototal

Observaciones

Laminación N° 155 2,60 Kg. $ 11,00 $ 28,60

Carrete N° 155 1,00 c / u $ 2,00 $ 2,00

Alambre BobinadoPrimario

0,6 0,36 Kg. $ 72,00 $ 25,92

Alambre BobinadoSecundario

2,2 0,36 Kg. $ 72,00 $ 25,92

Aislación entreBobinas. Espesor

0,2 0,12 m 2 $ 2,50 $ 0,30 presspahan

Escuadras paraFijación N°

155 4,00 c / u $ 1,00 $ 4,00

Tornillos, tuercas,arandelas

1 / 4 " 4,00 c / u $ 1,00 $ 4,00 largo 2 1/4"

Cable ConexiónPrimario mm2

1,5 1,00 ml. $ 1,30 $ 1,30

Cable ConexiónSecundario mm2

4 1,00 ml. $ 1,80 $ 1,80







Estaño para Soldadura 0,01 Kg. $ 128,00 $ 1,28

Aislante en Soldaduras 1,00 Gl $ 0,50 $ 0,50 spaghettis

Barniz Aislante Secado alAire

0,20 Lts. $ 95,00 $ 19,00

Coto Total Materiales (IVA incluido). $ 114,62

Costos indirectos (fletes, telefonía, gestionesvarias)

2% $ 2,29

Utilidad 35% $ 40,92

Impuestos 5% $ 7,89

Precio del Transformador $ 165,72

Observaciones: los precios y porcentajes y cantidades, son solo a modo de ejemplospudiendo distar estos de los valores reales.







18. Ejemplos. Fotos[http://www.mailxmail.com/curso-calculo-construccion-cargador-baterias/ejemplos-fotos]



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