Quiero diseñar un calentador barato pero seguro, de bajo voltaje y siempre encendido para mantener un espacio pequeño por encima del punto de congelación. (Un pequeño túnel subterráneo por el que pasa la tubería de agua de un bebedero automático para caballos).
Tengo un cable de NiChrome para el elemento y necesito una forma económica de reducir 120 V CA a aproximadamente 50 V CA a 2,3 A. (o 25V @ 4.6A o 17V * 6.9A, etc.) Usaré un rectificador de medio puente para baja potencia y un rectificador de puente completo para alta potencia si la tubería se congela y necesita descongelarse. Me imagino que un transformador simple de enrollar cables alrededor de un perno debería funcionar para el trabajo. La eficiencia no importa mucho: se supone que genera calor.
Mi suposición de conjetura es que necesito hacer que la bobina primaria tenga suficientes vueltas para que su reactancia evite que la primaria se queme. (Después de todo, es un cable que se conecta caliente a neutro) ¿Se basa únicamente en la inductancia/reactancia del primario? ¿Reactancia + resistencia? ¿Reactancia * resistencia?
¿Qué factor debo diseñar para garantizar que: 1) el transformador no se queme solo, 2) el transformador no sea absurdamente ineficiente o peligroso, y 3) este es un uso razonable de un transformador de bricolaje barato. (IOW, si mantener esto seguro no es realista, puedo encontrar un transformador preconstruido para esto o encontrar una forma diferente de proporcionar energía al cable calefactor. Esto suena divertido de diseñar, pero no estoy demasiado orgulloso que me digan que no lo haga.)
NOTA: Por seguridad, suponga que el serpentín de calentamiento alimentado por el secundario eventualmente se quemará y se convertirá en un circuito abierto. Y asuma que esto sucederá pero no se notará por más de 2 semanas.
La reactancia no aumentará significativamente al aumentar el número de vueltas en el primario.
Una forma común de hacer que un transformador sea a prueba de cortocircuitos es reducir el acoplamiento entre el primario y el secundario para aumentar la inductancia de fuga. Esto puede involucrar la forma en que se organizan las laminaciones o incluso colocar el primario en una rama separada del transformador con una ruta de derivación entre el primario y el secundario.
Aumentar el número de vueltas en el primario aumentará la inductancia magnetizante y reducirá la corriente sin carga.
Mi suposición de conjetura es que necesito hacer que la bobina primaria tenga suficientes vueltas para que su reactancia evite que la primaria se queme.
No. La inductancia de fuga será lo que obtenga, no evitará una sobrecorriente.
¿Qué factor debo diseñar para asegurar que: 1) El transformador no se queme solo
Agrega un disyuntor de protección de circuito diseñado para la protección del transformador.
- El transformador no será absurdamente ineficiente o peligroso
Si compras uno fabricado, no será ineficiente. Cuando lo ordene, busque transformador de seguridad. Tiene más aislamiento entre el primario y el secundario, por lo que si uno se derrite, no hará contacto con el otro. Los voltajes por debajo de 34 V CA son seguros para el contacto directo.
- este es un uso razonable de un transformador de bricolaje barato
Los transformadores son baratos, pero es tarea de un especialista. Nunca podré construir un transformador mejor y por el mismo precio que lo hace un especialista, con todas las herramientas para encapsular, aspirar burbujas de aire, material de aislamiento certificado, resinas epoxi, ....
En cuanto a su aplicación, existen soluciones mucho más sencillas. Por ejemplo, un elemento calefactor semiconductor. Tiene dos cables, entre ellos hay un material de calentamiento PTC, por lo que se autorregula. Se puede proteger, por lo que puede usar una CA de red directa con un interruptor de falla a tierra GFCI y listo. Así se mantienen las tuberías de agua industriales. Un termostato de temperatura ambiente puede encender/apagar la calefacción.
Me imagino que un transformador simple de enrollar cables alrededor de un perno debería funcionar para el trabajo.
No. Google "Corrientes de Foucault". Una gran pieza sólida de hierro no es adecuada para esto. Solo calentarás el perno muy, muy caliente.
Tengo un cable de NiChrome para el elemento y necesito una forma económica de reducir 120 V CA a aproximadamente 50 V CA a 2,3 A. (o 25V @ 4.6A o 17V * 6.9A, etc.)
Puede comprar una cinta calefactora diseñada para envolver tuberías y calentarlas suavemente. No hay necesidad de rodar el tuyo aquí.
Si se siente obligado a hacerlo, use un cable lo suficientemente largo y delgado para que esté justo cuando lo atraviesa con 120 V. Si desea más calor, use dos secciones, una para tibio y otra para caliente.
Pero esa cinta es mejor, porque ya funciona, ya tiene un tapón en el extremo, etc.
Usaré un rectificador de medio puente para baja potencia y un rectificador de puente completo para alta potencia si la tubería se congela y necesita descongelarse.
Conectar un rectificador de medio puente a un circuito de alimentación que viene directamente de la red eléctrica es una mala idea. Su compañía eléctrica asume que su casa es una carga de CA, que no empuja las corrientes de CC hacia el transformador de polo. Un rectificador de medio puente hace exactamente eso.
Si está obligado y decidido a usar su idea de cable de nicrom, entonces conéctelo a un atenuador de lámpara que esté clasificado para la carga completa que presentará el cable. Luego simplemente baje el atenuador para "caliente".
Puede quitar el secundario HV de un transformador de horno de microondas y enrollar un secundario para usarlo para este propósito si lo desea. Aproximadamente necesitará alrededor de 50 vueltas en el secundario (corte y pruebe) para 50 V CA (alrededor de 1 V/vuelta, por lo que los voltajes más bajos pueden ser más fáciles de enrollar). La desventaja es que necesitará un cable más grueso para la corriente más alta si baja el voltaje.
Puedes encontrar varios tutoriales en la red, seguro que algunos son mejores que otros. Tenga mucho cuidado con cualquier cosa conectada a la red eléctrica e involucre a alguien local que tenga conocimientos y esté dispuesto a ayudarlo antes de conectarlo a la corriente.
Las ventajas del MOT es que ya tiene un primario y un núcleo diseñados correctamente que son más que adecuados para su potencia de salida.
Como dice Neil, la desventaja es que está hecho a un precio muy bajo y funcionará muy caliente y se supone que será enfriado por ventilador. Eso se puede mitigar rebobinando un primario con quizás un 30% -50% más de vueltas en él (o, más fácilmente, un número menor de vueltas en fase correctamente añadidas en fase con la primaria), pero eso es más trabajo. Por lo tanto, se ve muy bien en comparación con un perno con alambre, pero muy mal en comparación con un transformador adecuado diseñado a niveles de flujo conservadores utilizando acero al silicio de grano orientado.
The advantages of the MOT is that it already has a properly designed primary and core that is more than adequate for your output power.La desventaja de una ITV es que está diseñada para ser lo más económica posible, consume una gran corriente de magnetización y se calienta con el enfriamiento del ventilador. no se trata de funcionar de forma continua, o en una carga de 100 vatios. Es estrictamente para rebobinado para soldadoras por puntos, carga de kW por períodos cortos.
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