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NOMBRE: Fabricio Cherres Coca.

NIVEL: VIPARALELO: “A”FECHA: Jueves 25 de Noviembre del 2010.TEMA: Rebobinado de transformadores

I. INTRODUCCIÓN

El presente informe se acordó realizar como parte complementaria de la

cátedra instruida en el aula de clases colaborando así al mejor entendimiento

de la materia en un nuevo tema, rebobinado de transformadores que es el tema

central de este informe.

II. OBJETIVOS

1. OBJETIVOS GENERALES

Rebobinar un transformador con diferentes datos a los de placa

en el caso de existir.

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Desarmar un transformador que requiera ser bobinado

Realizar los cálculos del número de espiras, del primario y del

secundario para obtener los voltajes deseados.

Armar el transformador con el alambre nuevo y con el numero de

vueltas calculadas

III. RESUMEN

Un transformador debe rebobinarse cuando éste se quema y desconocen las

características técnicas del mismo, tales como la tensión secundaria y/o la

potencia. O cuando se desea obtener otro voltaje en el bobinado secundario

IV. ABSTRACT

A transformer must rewinding when it gets burnt and we don’t know the

technical characters of this, like secondary tension and the power. Or when we

wish get other voltage in the secondary winding.

V. MARCO TEÓRICO

CALULO DE TRANSFORMADORES

Electromecánica

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITOSEDE LATACUNGA

CARRERA DE INGENÍERA ELECTROMECÁNICA

INFORME DE MAQUINAS ELECTRICAS

2La relación de transformación del voltaje entre el bobinado del primario y del

secundario depende del número de vueltas que tenga cada uno.

El bobinado de transformadores es diferente al de los motores ya que se debe

tener en cuenta

VI. LISTADO DE EQUIPOS Y MATERIALES

- Transformador pequeño a rebobinar

- Conductor de cobre para bobinar

- Barniz

- Papel prespam

- Cinta cambray ½¨

- Espagueti de algodón barnizado

VII. LABORATORIO

Procedimiento:

1. Desarme del transformador original

1.1. Separación del núcleo del transformador:

o El mayor problema que tenemos en el desarme del

transformador es separar el núcleo ya que el pegamento que

ha sido puesto ofrece una gran resistencia a ser retirada. Para

esto hay que poner el transformador a hervir en un recipiente

con agua unos 10 o 15 minutos, con lo que la cola se ablanda y

el bobinado sale "sin dificultad".

o Luego se debe limpiar el núcleo por completo eliminando

residuos de pega o papel en la superficie.

2. Determinación de las características del transformador:

2.1. Voltaje del primario (Vp)

- Es el voltaje que aplicaremos al primer bobinado desde la fuente

y es determinado por el fabricante dependiendo del uso que va a

tener el transformador, para nuestro caso Vp = 110v

2.2. Voltaje del secundario

- El voltaje en el secundario (Vs ) al igual que el Vp es de vital

importancia para el desarrollo del la práctica y en este caso será

12v

2.2. Como se supone que el rebobinado se la realiza desde un

núcleo conocido obviaremos el cálculo de las dimensiones del

mismo, así para nuestro caso las dimensiones del núcleo serán:

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3

a = 1.6cm

b = 23 cm

S = a*b

S = (1.6 *23) cm2 = 3.68 cm2

3. Determinación de la potencia del transformador

o La potencia en función de la superficie de circulación del flujo

en el núcleo (s) se obtiene así:

s=1.1√P

P=( 3.681.1 )2

=11.192VA

4. Diámetro o tipo de conductor para bobinar

o Con el valor de la potencia y los voltajes del primario ya del

secundario ya podemos determinar la corriente que pasara

por los mismos de la siguiente manera:

P=V∗I

I p=PV p

=11.192VA110V = 0.1017 A

I s=PV s

=11.192VA12V

=0.9326 A

o El conductor a usar es de cobre, este admite una densidad

máxima de corriente dada su resistividad, y si se supera esta

densidad existe peligro de sobrecalentamiento, para la

densidad de corriente podemos construir una tabla

aproximada según la potencia de la siguiente manera:

Potencia (W) Densidad máx

(A/mm2)

Hasta 50 4

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450 – 100 3.5

100 – 200 3

200 - 400 2.5

o Ahora podemos determinar el diámetro del conductor de la

siguiente manera:

S= ID

Donde:

S = sección transversal del conductor en (mm2)

I = la corriente que pasara por el conductor en (A)

Ð = densidad de corriente en (A/mm2)

S1=0.10174

=0.0254mm2

S2=0.93264

=0.23315mm2

o Ahora encontraremos el diámetro del conductor

S= π D2

4

D=√ 4∗SπD1=√ 4∗0.0254π

=0.1798mm

D1=√ 4∗0.23315π=0.5448mm

o Luego con ayuda de la tabla 1 de los anexos podemos

identificar el numero de conductor para el caso: Conductor 1=

#33 y Conductor 2= # 24

5. Numero de espiras del primario y del secundario

o Para determinar el número de espiras tanto en el primario (Np)

y en el secundario (Ns) utilizamos las siguientes formulas:

N p=V p

4.44∗10−8∗f∗∅max

Donde:

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5Vp= Voltaje del primario

f = frecuencia (60Hz)

∅ max= Flujo máximo de la corriente que va a circular

Para determinar el flujo máximo usamos la siguiente fórmula:

∅ max=β∗S

Donde:

B= es la inducción máxima esta en un rango de (4000 a

14000) gauss, siendo el más común para transformadores de

baja potencia como es el caso 10000 gauss, también se lo

puede obtener con la permeabilidad del hierro (u) y el campo

magnético (H) Así: β=μ∗H

S= sección del conductor

∅ max1=10000∗0.0254=254

∅ max2=10000∗0.23315=2331.5

o Ahora el número de vueltas sería:

N p=110v

4.44∗10−8∗60Hz∗254=162564 vueltas

N s=12v

4.44∗10−8∗60Hz∗2331.5=1932vueltas

6. Armado del transformador

6.1 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

6.2 Preparar 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

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6el 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 embobinar 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.

6.3 Soldar el cable con el alambre de cobre

- Estañar 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.

6.4 Aislar el cable

- 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

6.5 Asegurar el alambre de cobre

- Antes de comenzar a enrollar el alambre, debemos asegurarlo,

teniendo 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

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7magneto 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

6.6 Enrollar 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. Es recomendable

pegar una pequeña cinta cada 50 o 100 vueltas para el caso de

perder la cuenta del número de vueltas

6.7 Aislar el devanado primario con papel parafinado

- Una vez terminado con el número de vueltas del primario se debe

aislar con 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.

6.8 Asegurar el devanado secundario

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8- 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 17, 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.

6.9 Terminado del devanado secundario

- Después de dar las 1932 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.

Volvemos a cubrir con Papel 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.

Cubrir bien el devanado secundario, cerciorándose de que no queden

puntos descubiertos.

6.10 Devanado adicional

- Al terminar de enrollar las vueltas de alambre para el devanado

adicional, remate soldando un cable encauchetado al alambre. Vale

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9la pena enfatizar en lo importante de lijar la punta del alambre, para

poder soldar el cable y aislarlo con termoencogible.

6.11 Cubrir el alambre

- 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.

6.12 Colocar las chapas del núcleo

- 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.

6.13 Numero 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

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10haya 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.

6.14 Atornillar 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.

6.15 Acabado

- 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.

VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La conlusion de este informe es que

IX. FE DE ERRATAS

X. BIBLIOGRAFÍA

Electromecánica

11- http://issuu.com/eacg/docs/calculo_de_transformadoresx

ANEXOS

Tabla 1. (Características para el cálculo de transformadores)

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