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Construya su propio TRANSFORMADOR
Por Harold P. Strand
PARTE II - CONSTRUCCION

DESPUES DE estudiar detenidamente la conformación básica del transformador, detallada en la Parte I, que apareció en nuestra edición del mes pasado, debe usted proceder a la construcción del transformador mismo. A pesar de que la información que se suministra aquí puede aplicarse a la construcción de transformadores de otros tamaños y tipos, los cálculos dados deben seguirse como guía.
El primer paso en la construcción del transformador consiste en escoger o hacer el núcleo de hierro laminado. Las piezas corrientes de hierro en forma de E pueden comprarse para tal. fin, o bien pueden obtenerse de un transformador quemado. El núcleo también puede construirse de tiras de lámina metálica. En ambos casos debe saberse de antemano cuál será el tamaño de la bobina acabada, a fin de comprobar si las aberturas de las ventanas en el núcleo tienen un claro suficiente. La bobina consistirá de un devanado primario dé alambre y de otro secundario; se envuelven varias capas de papel aislador y una cubierta de cinta aisladora blanca de algodón alrededor de la bobina acabada.
Para calcular el área seccional de las bobinas de alambre, véase la tabla, Fig. 7, de la Parte I. El alambre No. 19 que se usa para el devanado primario tiene 665 vueltas por pulgada cuadrada. Al dividir las 300 vueltas necesarias entre 665, obtenemos .451 pulgadas cuadradas. El alambre No. 23 tiene 1600 vueltas por pulgada cuadrada. Si dividimos 636 entre 1600, el resultado será .397 pulgadas cuadradas. Al sumar estas dos cifras obtenemos un total de .848 pulgadas cuadradas, que es lo que se necesita para las bobinas de alambre. Un espacio adicional de un 25 por ciento del área necesitada para los alambres (en este caso .212 pulgadas cuadradas) será suficiente para acomodar el material aislador.
Esto dará un total final de 1.06 pulgadas cuadradas para el espacio de ventana requerido por la bobina acabada. Como las aberturas de las ventanas en las piezas de hierro escogidas para este transformador, Fig. 9, son de 5/8" x 1 7/8", ó 1.17 pulgadas cuadradas, la bobina debe caber ajustadamente, siempre que el alambre se encuentre devanado de una manera bien apretada.

Para devanar la bobina, será necesario utilizar una forma como la que se muestra en la Fig. 10. Las dimensiones de la forma deben calcularse de una manera cuidadosa en relación al tamaño de las láminas. Las dimensiones que se suministran resultan convenientes para las láminas que se muestran en la Fig. 9. La bobina puede devanarse a mano o con un taladro de mano fijado en posición con un tornillo de banco. Sin embargo, puede realizarse un ahorro considerable de tiempo si la forma se monta en un torno equipado con un contador de vueltas. El contador, que se muestra montado en la bancada del torno, Fig. 8, es impulsado por una banda de caucho, de ajuste apretado, obtenida de una aspiradora al vacío, que se coloca sobre una polea de madera con un diámetro de 1 pulgada en el árbol del cortador, y sobre una ranura torneada en el mazo del mandril del torno. El bloque central de la forma se envuelve primero con una vuelta de papel flexible para armadura, de un grueso de .010 a .015 pulgadas. El extremo inicial de la bobina de alambre, cuyo largo debe ser de 6", se coloca dentro de una manga de material aislador de algodón.
Después de devanar las 300 vueltas de la bobina primaria, corte el alambre, dejando unas 6 pulgadas adicionales para formar un contacto. Cubra este contacto con una manga de algodón y páselo por una ranura en el lado estrecho de la forma, como se indica en la Fig. 10. Luego se coloca una tira de cinta aisladora a lo ancho de la capa superior de alambre y bajo el contacto con manga, Fig. 11, para un aislamiento mejor. Llegado este momento, puede hacerse una prueba rápida con colocar una de las láminas en forma de E contra la bobina, como se muestra en la Fig. 12, observando el diámetro de la bobina en relación a las aberturas de las ventanas en el núcleo. Luego, coloque una vuelta de papel aislador alrededor del devanado primario y proceda a devanar sobre el papel las 636 vueltas del alambre No.23 para la bobina secundaria. Debe ponerse una manga de algodón alrededor de ambos contactos de la bobina secundaria y pasar éstos también por la ranura en el lado estrecho de la forma. En algunos transformadores se requieren sólo pocas vueltas con un alambre bastante grueso. Si es difícil devanar el alambre a causa de su grueso diámetro, dos alambres con un área seccional igual al de un solo alambre podrán devanarse paralelamente o lado a lado, con objeto de facilitar esta labor.
Para un aislamiento mejor, el extremo final de la bobina descansa sobre un trozo de cinta
Para determinar cuánto espacio queda para la bobina secundaria, sostenga la lámina contra la bobina
La cuerda para atar la bobina se pasa por las ranuras conun alambre doblado en uno de sus extremos
Podrá obtenerse un devanado más uniforme y perfecto si se emplea un martillo y un bloque de madera para golpetear las vueltas ligeramente después de devanar cada capa; a fin de que el alambre se ajuste en forma apretada; Otro bloque de madera, colocado debajo de la forma y montado sobre la bancada del torno, constituirá un soporte adecuado mientras se golpetean las vueltas de alambre.

Después de devanar ambas bobinas, se quitan la forma y las bobinas del torno y se introducen cuatro trozos de cuerda por las cuatro ranuras y muescas de la forma, utilizando para ello un alambre, como se muestra en la Fig. 13. A continuación, las bobinas se atan firmemente entre sí y la forma se quita. Debe tenerse sumo cuidado al quitar el bloque central, a fin de evitar que se altere la forma de las bobinas. Después de esto, las bobinas se envuelven con cinta aisladora de algodón blanco para bobina, de 3/4" como se ilustra en la Fig;14. Corte y quite las cuerdas una a la vez, a medida que la cinta aisladora se aproxime a ellas, y asegure el extremo de la cinta aisladora con una aguja é hilo. El próximo paso consiste en sumergir las bobinas en barniz aislador; Use barniz de secamiento al airé y permita que la bobina se sumerja como unos cinco minutos para que se impregne bien.. Después, cuélguela para que seque por varios días, dentro de un sitio seco y caliente. Si la bobina, después de secar, resulta demasiado grande para ajustarse dentro de las aberturas de las ventanas en las láminas, vuelva a insertar el bloque central de la forma para devanar y comprima la bobina en un tornillo de banco, entre dos piezas dé madera, como en la Fig. 15. Antes de montar las láminas del núcleo,. coloque trozos delgados de fibra sobre los lados y bordes de la bobina que serán cubiertos por el núcleo.
Las láminas se colocan alrededor de la bobina en posición alternada. Esto se realiza con colocar la parte central de la lámina en forma de E en la abertura del núcleo, como en la Fig. 16. Luego se empalma una 1ámina recta contra los bordes de la lámina en forma de E, en el lado opuesto de la bobina, A. continuación, la parte central de la segunda lámina se inserta en la abertura del núcleo, en el lado opuesto a donde se colocó la lámina en forma de E anterior. De esta manera, las láminas se colocan en una posición alternada hasta obtener la altura necesaria.
El próximo paso consiste en hacer cuatro ménsulas angulares, usando para ello hierro plano de 3/16". Se perforan dos agujeros en cada ménsula, 10s cuales deben coincidir con los agujeros en las láminas. Fije las ménsulas angulares al núcleo, usando pernos, de manera que cada parte doblada de las ménsulas pueda servir de pata sobre la cual sostener el transformador en posición vertical.
Las bobinas acabadas se envuelven con cinta aisladora de algodón. Al llegar a las cuerdas, quitelas
Si la bobina es muy grande y no se ajusta en las ventanas de las láminas, comprímala en un tornillo
Al armarse el núcleo y la bobina, las láminas en forma de E se alternan con las rectas lado a lado
A fin de eliminar zumbidos en el transformador a causa de láminas sueltas, corte dos trozos de fibra dura al ancho de las patas centrales de la lámina e introduzca aquellos a presión entre la lámina y la bobina, en ambos lados. El último paso para finalizar la construcción del transformador consiste en soldar lengüetas de conexión a los extremos de los cuatro alambres de contacto. Un transformador diseñado y construido de una manera cuidadosa tal como se indica en estas instrucciones y en la Parte I, debe funcionar eficientemente, con sólo un alza moderada de temperatura y un bajo consumo de corriente eléctrica.

Fuente: Revista Mecánica Popular - Volumen 6 - Mayo 1950 - Número 5


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Idea original de Mi Mecánica Popular por: Ricardo Cabrera Oettinghaus