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Identificazione di un Trasformatore di UscitaPer verificare o collaudare il trasformatore costruito, oppure identificare un vecchio trasformatore di uscita recuperato da un vecchio finale distrutto, per vedere se può essere riutilizzato per i nostri scopi bisogna seguire questo procedimento dove occorre un normale tester:
Metodo per determinare l'impedenza secondaria Zc, fissando l'impedenza primaria Za : Tensione primaria V1 = 100 Volt Tensione secondaria a vuoto V20 = 3,2 Volt Tensione secondaria a carico V2c = 2,8 volt Calcolo della tensione secondaria media V2 : V2 = (V20+V2c) / 2 (3,2+2,8) / 2 = 3 Volt Il rapporto di trasformazione K sarà dato dal rapporto fra la tensione primaria V1 diviso tensione secondaria V2 K = V1 / V2 100 / 3 =33,3 Fissato secondo le nostre esigenze il valore dell' impedenza primaria Za, ad esempio 5000 ohm, sarà semplice individuare il valore della impedenza secondaria Zc, che ci indicherà la possibilità d'impiego di tale trasformatore da identificare, si ha così: Zc = Za / K² (ohm) 5000 / 33,3² = 4,5 ohm Avendo a disposizione più avvolgimenti secondari, bisogna ripetere le misure e i calcoli dall'inizio tante volte quanti sono gli avvolgimenti secondari. Avremo così che il trasformatore in esame e del quale non eravamo a conoscenza delle caratteristiche, potrà adattare un amplificatore con stadi asimmetrici (single-ended) ad una valvola finale che richiede un carico anodico Za di circa 5000ohm, oppure con stadi simmetrici (push-pull) a due valvole finali che richiedano una impedenza di carico anodo-anodo Zaa di circa 5000ohm con un altoparlante di impedenza Zc di 4 o 4,5 ohm.
Metodo per determinare l'impedenza primaria Za, fissando l'impedenza secondaria Zc : Tensione primaria V1 = 100 Volt Tensione secondaria a vuoto V20 = 3,2 Volt Tensione secondaria a carico V2c = 2,8 volt Calcolo della tensione secondaria media V2 : V2 = (V20+V2c) / 2 (3,2+2,8) / 2 = 3 Volt Eseguendo il quadrato del valore di tensione primaria e secondaria saremo in possesso dei valori orientativi paragonabili a valori di impedenza primaria Z1 e secondaria Z2, che ci indicheranno la possibilità d' impiego di tale trasformatore da identificare, si ha così: Z1 = V1² (ohm) 100² =10000 ohm Z2 = V2² (ohm) 3² = 9 ohm Considerando che altoparlanti con bobine a 9 ohm non esistono, ammettiamo ipoteticamente che sia un altoparlante da 4 o 4,5 ohm, quindi supponiamo che si tratti di un avvolgimento secondario Zc a 4,5 ohm per cui dividiamo: n = Z2 / Zc 9 / 4,5 = 2 Za = Z1 / n 10000 / 2 = 5000 ohm Avendo a disposizione più avvolgimenti secondari, bisogna ripetere le misure e i calcoli dall'inizio tante volte quanti sono gli avvolgimenti secondari. Avremo così che il trasformatore in esame e del quale non eravamo a conoscenza delle caratteristiche, potrà adattare un altoparlante con impedenza Zc di 4 o 4,5 ohm con stadi asimmetrici (single-ended) ad una valvola finale che richiede un carico anodico Za di circa 5000ohm, oppure con stadi simmetrici (push-pull) a due valvole finali che richiedano una impedenza di carico anodo-anodo Zaa di circa 5000ohm.
Metodo per determinare l'induzione B : Dopo avere determinato i valori di impedenza del trasformatore di uscita Za e Zc, specialmente nel trasformatore asimmetrico ad una valvola finale (single-ended) è necessario conoscere anche il valore di induzione B alla quale lavorerà il trasformatore in esame. Infatti se l' induzione risulta elevata si rischia di saturare il trasformatore, che causa un cattivo trasferimento di potenza fra primario e secondario provocando surriscaldamenti e distorsioni. Infine diciamo che si può ritenere accettabile il funzionamento del trasformatore di uscita quando i valori di induzione B espressi in Wb / m² sono compresi : per single-ended fra 0,2 Wb / m² e 0,7 Wb / m². per push-pull fra 0,6 Wb / m² e 1,2 Wb / m². Per determinare il numero di spire dell' avvolgimento primario è necessario determinare la f.e.m.i. generata da una spira. Bisogna avvolgere una decina di spire attorno al rocchetto sopra l'avvolgimento già esistente senza smontare i lamierini, questo è possibile utilizzando un filo da elettricista molto sottile (tipo doppino telefonico). Si alimenta il primario del trasformatore (per push-pull fra A1 e A2) ad una tensione alternata qualunque compresa fra 50V e 220V circa che misureremo con un tester. Ai capi dell’avvolgimento appena avvolto si misura con un tester il valore di tensione, che diviso per il numero delle spire avvolte ci dà il valore della f.e.m.i. in una spira. Facendo il rapporto fra la tensione che alimenta il primario V1 e la f.e.m.i. trovata si ottiene immediatamente il valore approssimativo del numero delle spire dell'avvolgimento primario N1. La misura della sezione del nucleo centrale Sfe si ottiene moltiplicando le due misure rilevate con il calibro misurando il valore della colonna "C" e dello spessore del pacco "Sp". La minima frequenza riproducibile "fmin" è un parametro che ci sta ad indicare la frequenza più bassa che il trasformatore riesce a trasferire al secondario. Questo parametro è indispensabile nei calcoli è può essere scelto su larga scala, dipende dalle nostre esigenze. Tenere presente che le vecchie radio a valvole avevano trasformatori calcolati con fmin di circa 100...200Hz. Mentre gli amplificatori valvolari Hi-Fi dell'epoca avevano trasformatori calcolati con fmin di circa 30...100Hz.
Metodo pratico per determinare l'induzione B: Alimentando il primario alla tensione alternata di 100Vca si rileva sulle 10 spire avvolte una tensione di 0,621Vca quindi calcoliamo i volt per spira: e = V2 / N (Vspira) 0,621 / 10 = 0,0621 Vspira N1=V1/e (spire) 100/0,0621=1610 spire Si misura una colonna centrale di 3,2 cm e un spessore del pacco di 3,2 cm, quindi: Sfe=C·Sp/1,11 (cm²) 3,2·3,2/1,11=9,22 (cm²) il valore di induzione alla quale lavora il trasformatore di uscita sarà dato dalla formula: B=e/(4,44·fmin·Sfe·10-4) (Wb/m²) e/(4,44·30·9,22·10-4)=0,5 Wb/m² Se il valore di induzione ottenuto non rientra nei limiti è possibile ripetere il calcolo aumentando o diminuendo la frequenza riproducibile "fmin" (essendo gli altri parametri fissi). Questo ci farà capire meglio quale sarà la minima frequenza riproducibile "fmin" ottimale per il trasformatore in esame. Metodo per determinare la Corrente Massima degli Avvolgimenti: Dopo avere determinato il valore di induzione magnetica del trasformatore di uscita B, necessita analizzare ogni singolo avvolgimento per determinare quale sarà la massima corrente che può sopportare senza danneggiarsi. Lo scopo è quello di individuare al sezione in mm² del filo di rame nudo per poi risalire alla densità di corrente. Per cui di ogni avvolgimento misurare con un calibro o meglio un micrometro il diametro del filo di rame smaltato. Controlliamo con una lente di ingrandimento lo spessore dello smalto isolante. Se è possibile bruciare con un accendino per un tratto di 2cm la parte terminale di un avvolgimento con lo scopo di eliminare lo strato smaltato dell’isolante facilitando così la misura. Esempio pratico: supponiamo di misurare un Diametro Filo Nudo di 0,22mm, calcoliamo la Sezione. Sr=Φ2·Φ/4 (mm) 0,222·3,14/4=0,038 mm ipotizziamo una densità di corrente J = 3 A/mm² calcoliamo la corrente massima dell’avvolgimento. I=Sr·J (A) 0,038·3=0,114 A Quindi possiamo dire che su questo avvolgimento può circolare una corrente massima di 114mA.
Per saperne di più consulta il 'Manuale per il Calcolo di Trasformatori' nella pagina 'Scarica'
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