Calculo y diseño de transformadores de poder.docx

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Calculo y diseño de transformadores de poder, para potencias de hasta 1000W. Dirigido a personas con conocimientos básicos de electrónica que desean diseñar o construir los transformadores de alimentación para red eléctrica de 50 o 60 Hz para sus proyectos electrónicos. (No aplica para transformadores de fuentes computadas) Redactado por Jorge L. Jiménez, de Ladelec.com Resumen de conceptos Para sentar las bases de este tutorial es importante conocer los términos que usaremos, los cuales mostramos a continuación y no son de difícil comprensión. Relación de transformación: Es la relación (o resultado de dividir) entre el número de espiras del primario y del secundario, la cual es igual a la relación entre la tensión del primario y del secundario sin carga. Relación entre corrientes: Es inversa a la relación de transformación. Es decir que a mayor corriente menos vueltas o espiras. Mientras que en la relación de transformación a mayor tensión (voltaje) más espiras o vueltas. Rendimiento: Nos dice cuanta potencia se aplica al transformador y cuanta entrega este a la carga. La diferencia se pierde en los devanados en forma de calor por efecto JOULE, debido a que estos no tienen una resistencia nula, y también en el núcleo debido a histéresis y corrientes de Foucault. El transformador ideal rendirá un 100 % pero en la práctica no existe. Núcleo: Son las chapas de material ferro-magnético, hierro al que se añade una pequeña porción de silicio. Se recubre de barniz aislante que evita la circulación de corrientes de Foucault. De su calidad depende que aumente el rendimiento del transformador hasta un valor cercano al 100 %. Potencia= V x I N1/N2 = V1/V2 léase: número de vueltas del primario sobre el número de vueltas del secundario es igual a la relación entre el voltaje del primario sobre el voltaje del secundario. Fórmulas: Son muchas las fórmulas que entran en juego pero la mayoría tienen que ver con elementos que afectan muy poco el rendimiento. Sin embargo hay dos sumamente importantes que no podemos ignorar y son las siguientes: Fórmulas Area = A

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Calculo y diseo de transformadores de poder, para potencias de hasta 1000W. Dirigido a personas con conocimientos bsicos de electrnica que desean disear o construir los transformadores de alimentacin para red elctrica de 50 o 60 Hz para sus proyectos electrnicos.(No aplica para transformadores de fuentes computadas)Redactado por Jorge L. Jimnez, deLadelec.com

Resumen de conceptosPara sentar las bases de este tutorial es importante conocer los trminos que usaremos, los cuales mostramos a continuacin y no son de difcil comprensin.Relacin de transformacin:Es la relacin (o resultado de dividir) entre el nmero de espiras del primario y del secundario, la cual es igual a la relacin entre la tensin del primario y del secundario sin carga.Relacin entre corrientes:Es inversa a la relacin de transformacin. Es decir que a mayor corriente menos vueltas o espiras. Mientras que en la relacin de transformacin a mayor tensin (voltaje) ms espiras o vueltas.Rendimiento:Nos dice cuanta potencia se aplica al transformador y cuanta entrega este a la carga. La diferencia se pierde en los devanados en forma de calor por efecto JOULE, debido a que estos no tienen una resistencia nula, y tambin en el ncleo debido a histresis y corrientes de Foucault. El transformador ideal rendir un 100 % pero en la prctica no existe.Ncleo:Son las chapas de material ferro-magntico, hierro al que se aade una pequea porcin de silicio. Se recubre de barniz aislante que evita la circulacin de corrientes de Foucault. De su calidad depende que aumente el rendimiento del transformador hasta un valor cercano al 100 %.Potencia= V x IN1/N2 = V1/V2lase: nmero de vueltas del primario sobre el nmero de vueltas del secundario es igual a la relacin entre el voltaje del primario sobre el voltaje delsecundario.Frmulas: Son muchas las frmulas que entran en juego perola mayora tienen que ver con elementos que afectan muy poco el rendimiento. Sin embargo hay dos sumamente importantes que no podemos ignorar y son las siguientes:FrmulasArea = ALase: rea es igual a la constante * multiplicada por la raz cuadrada de la potencia del transformadordonde * = 0.8 si el ncleo es fino y 1.2 si el ncleo es de inferior calidad. Tomamos normalmente 1El resultado se obtiene en cm2y es el rea rectangular del ncleo marcada en azul de la figura.Relacin de vueltas (espiras) por voltio =A x 0.02112El voltaje deseado para cada caso se dividir por el resultado de este nmero. El resultado es el nmero de vueltas o espiras para ese voltaje en particular.Ejemplo real:Para construir o bobinar un transformador de 200 Watt para un Voltaje primario de 115V y un secundario 50VComenzamos por el rea del ncleo del Transformador:Ver la formula arriba en fondo gris. Para una potencia de 200W, obtenemos un rea de 14.14 cm2Luego calculamos la relacin de vueltas por voltio:

A x 0.0211214.14 x 0.02112 = 0.29Relacin de vueltas = 0.29Entonces:115V / 0.29 =396 vueltas en el primario50V / 0.29 =172 vueltas en el secundarioAhora sabiendo la potencia (200W) podemos calcular la corriente mxima presente en ambos devanados para esa potencia, partiendo de la formula I = W / VI = 200 / 115 = 1.73Acorriente en el primario 1.73 amperios.I = 200 / 50 = 4Acorriente mxima en el secundario 4 amperios.Si utilizamos una tabla de equivalencias en AWG como la que mostramos a continuacin, sabremos el calibre del alambre a utilizar para los respectivos bobinados (o embobinados).De acuerdo a la tabla, para el primario necesitamos alambre calibre AWG 19 o 20 y para el secundario alambre calibre 15 o 16.AWGDiam. mmAmperajeAWGDiam. mmAmperaje

17.35120161.293,7

26.5496171.153,2

35.8678181.0242,5

45.1960190.9122,0

54.6248200.8121,6

64.1138210.7231,2

73.6730220.6440,92

83.2624230.5730,73

92.9119240.5110,58

102.5915250.4550,46

112.3012260.4050,37

122.059,5270.3610,29

131.837,5280.3210,23

141.636,0290.2860,18

151.454,8300.2550,15

Colaboracin de:Jorge L. Jimnezde:www.ladelec.comparaComunidad Electrnicos

Cortador de poliestireno

Hola de nuevo, hace tiempo que no escriba, y ms en particular sobre bricolage y hobbies en generalEsta entrada explicar paso por paso y con imgenes cmo fabricar de manera casera un cortador por calor de poliestireno expandido:

MaterialesLos materiales necesarios son los siguientes: Listn de madera dura de medidas similares a 8x8x740mm. Hilo de nicrom (Niquel + Cromo), puede adquirirse en tiendas de maquetas y manualidades especialidades, o bien en algunas tiendas de electricidad. Cable doble de unos 2m. Pila petaca o transformador (5 12 voltios).

HerramientasLas herramientas: Cutter o sierra de marquetera. Alicates de corte o tijeras. Metro o regla para medir.

PasosPasos a seguir:1. Primero tendremos que construir un bastidor con los listones de madera, en mi caso el listn es de seccin cuadrada 8x8mm, y he cortado (con cutter o sierra de marquetera si se dispone de ella) 3 secciones: 2 de 22cm y otra de 30cm.2. Ahora hacemos muescas en las tres secciones, de modo que marcaremos un corte de 8mm de ancho a 1cm de uno de los bordes de las secciones cortas, en la seccin larga, haremos los cortes a 1cm de un borde y a 10cm del otro borde (este extremo servir de mango); dado que vamos a empalmar las secciones entre s, los cortes sern de 4mm (la mitad de la seccin)

3. Haremos unas muescas (de unos 3mm de ancho y 1 2 mm de profundo) en los extremos de la herramienta, para enrollar los cables elctricos y que no se muevan; en dichas muescas enrollaremos cada uno de los extremos del cable doble, pelndo unos 10cm de cable para tal propsito (si el cable es multihilo, enrollar sobre si mismo el cable para que no se deshilache), damos vueltas al cable sobre el bastidor hasta llegar al mango, sobre l haremos un par de nudos para afianzar el cable.4. Ahora tenemos que anudar el cable de nicrom a los 2 extremos, tnsalo lo suficiente para que el corte sea recto, pero no te pases porque sino el cable podra romperse, o bien daarse el bastidor de madera.

5. Ya slo queda pelar el cable al otro extremo y anudarlo en los polos de la pila de petaca o bien (si quieres que tenga ms potencia de corte) en un transformador de cualquier aparato elctrico (lo adecuado es uno que os de un voltaje de entre 9 y 12 voltios, OJO! no lo enchufis a nada con ms voltaje, y mucho menos directamente a la red elctrica).

PruebasPodis contemplar cmo se puede hacer una colina rocosa en virtualmente 15 minutos, y sin ensuciar nada, dado que el corte es completamente limpio y no genera las dichosas bolitas blancas que adems se pegan a todo por electricidad esttica:

El resultado es bastante bueno, y todo por menos de 5 (eso si ya dispones de las herramientas claro, y de un transformador de sobra). Animaros que es ms fcil de lo que parece y luego ya veris lo rpido que podis hacer escenografa (y limpio!).