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Tripas OT - JCM2000


ale_pencieri

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Bueno hace rato no escribía largo , ni mostraba nada interesante , con esto rompo la racha

La idea es , segun lo indica el titulo, mostrar un TRANSFORMADOR DE SALIDA que me llego para reparar en este caso es el de un MARSHALL JCM2000 dsl 100watt.

 

Como comentario previo diria lo siguiente, la INDUSTRIA NACIONAL no tiene mucho que envidiarle a las grandes marcas de amplificadores...si muchas veces se "mistifica" las caracteristicas constructivas de los OT de los amplis valvulares de grandes marcas, pues bien hoy voy a mostrar (y hasta demostrar), que no todo lo que brilla es oro... :wink:

 

Por empezar tenemos que decir que el ampli en cuestión viene de fabrica con un OT marca Dagnall Electronics Ltd. Modelo T307 - No encontre muchos comentarios ni esquemas directos de este OT, si en cambio su equivalente en Mercuty y Hammond, etc- . ..

 

Por lo que pude averiguar el transfo se quemo, porque se desconecto el selector de impedancia de parlantes.... ...si así vienen los Marshall a veces... a tener en cuenta

 

dscn0709c.jpg

dscn0710h.jpg

 

-Lo primero que observo es que el tranfo tipo laminas de un espesor de 0.25mm 8) buen valor, cuando menos espesor favorece a evitar la histeresis y consiguiente calentamiento del transfo. Punto positivo

 

dscn0720f.jpg

 

-Como se observa a continuacion los bobinados se realizaron en forma entrelazada. Punto positivo . Como ello reducen la capacitancia. Pero no tanto con el prespan como podrian hacerlo con Mylar.

 

dscn0715q.jpg

 

-Como veran a continuacion usan un tipo de prespan... ni siquieran se gastan en mylar...que chotos son.... Punto Negativo.

 

dscn0732g.jpg

 

-He comprobado que el baño de barniz lo realizan con el transfo todo armadito, . Punto negativo , por varias cosas. Desarmar cuesta "dos huevos", aunque ello sería lo menos, el problema mayor es que bañarlo así no penetra lo sufiente el barniz. Esto lo comprobe al desarmarlo, a los alambres no les llego suficiente barniz, ademas que el prespan (o simil prespan adhesivo) cubria todo el bobinado lo que impide practicamente que penetre hasta dentro de las bobinas. Fijense que si bien las laminas son un punto positivo , como dije antes, se contraresta quiza con el poco barnizado, ya que si los alambres no se los "momifica" lo suficiente, pueden recalentar por las vibraciones al trabajar el transfo, ademas que el propio barniz es un aislante en si al no penetrarle suficientemente, se reducen las protecciones de aislacion.

 

-Siguiendo con el analisis observo que el bobinado no es de la prolijidad que esperaba para un OT de una gran marca de este tipo como Marshall.Punto Negativo.

 

dscn0728t.jpg

 

 

-El diametro de los bobinados del secundario (los cuales estan en serie) , tienen todos el mismo espesor, directamente todos para soportar el amperaje de la salida de 4 (ohm). Punto Negativo. La verdad esperaba que aquí ahorren costos y adecuen los espesores en los ohmiajes de 8 y 16.(espesores mas chicos, a medida que aumentan el ohmiaje de salida) LEY de OHM.

 

-Por lo demas el uso de las cintas aisladoras, y demas aislaciones, solo son lo necesario.Punto Negativo. Para el uso en una marca de prestigio, como la susodicha.

 

 

Aca vemos el lugar en el cual se quemo el alambre

dscn0734oq.jpg

 

Bueno espero les haya servido la info.

Si a alguno le interesa como voy a armar de nuevo el tranfo. Avisen y continuo la pelicula..ja!

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Si bien es reparable, la pregunta es; el Hammond y el Magnetic Mercury serian meros reemplazos o le darian algun "up grade" a la performance del amp?. Es muy comun la voladura de esta marca de trafos, es la misma que vienen el los JCM 900, JTM 60 y 30, y la mayoria de las lineas de los años 90s?.

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Bueno sigo, a pedido del público :mrgreen:

 

Por el momento y antes de seguir con muestras del trabajo quisiera dejarles algunas notas respecto a porque menciono lo positivo o negativo de ciertos aspectos en la construcción del transfo en cuestión.

 

Quizá a alguno le parezca tedioso pero es importante ya que con ello se mide la fiabilidad del OT

Si alguno desea opinar, con todo gusto los escucho, esta opinión es con base teorica y experiencia...

 

Respecto a la prolijidad y calidad del aislante:

Por suerte para Marshall no todo deberia ser malo, el alambre entrecruzado o "abultamientos" ciertamente aquí no sería critico, (solo modificarian el espacio a ocupar) ya que si el alambre es "puro" (99,95% es lo normal) y no reciclado (mucho ojo con estos materiales para transfos), y de buena calidad de aislación debería cumplir con estas características:

· Alta conductividad

· Buena soldabilidad

· Alta ductibilidad

 

Su aislacion normal debería ser como minimo 0.05mm, y hecho de resinas sinteticas con lo que puede soportan hasta 150 Cº .

Nota: No olvidar que la impregnación de los arrollamientos mediante barnices aislantes tiene por

objeto principal:

· Mejorar el aislamiento y protegerlo de la humedad.

· Favorecer la disipación del calor desarrollado en los arrollamientos al

rellenar todas las cavidades de aire, que es mal conductor del calor.

· Dar una rigidez mecánica al conjunto del arrollamiento.

· Proteger el arrollamiento de la acción de influencias exteriores (bacterias,

termitas, vapores corrosivos, etc.).

 

dscn0728t.jpg

Aparentemente estos alambres que traían cumplian esas cualidades.

Consejo:Cuando deban encargar o construir sus transfos aseguren estas condiciones del alambre. NO ahorren en esto.

 

Respecto a las chapas o laminas utilizadas:

En este caso se utilizo laminado Nº 125 con una capacidad magnetica de 10000 gauss de chapa al silicio (deducido por calculos de bobinados). De ahí creo que cae ese mito que dice que solo se usa grano orientado en los importados. Mentira , estas laminaciones se consiguen aquí también.

dscn0720f.jpg

 

Respecto al Barniz y su cobertura o aplicacion:

El transfo en cuestión (y los transfos de los JCM900-2000 en gral)quiza hubiera aguantado más con una mejor cobertura barniz

 

Nadie dice que esta mal el prespan adhesivo a grandes rasgos, pero en la practica, es como que molesta un poquito el acceso del barniz ya que lo envuelve y eso esta visto..., el mylar se acomoda en capas , ya que no es moldeable facilmente ,porque es extremadamente resistente, pero facilita la penetracion del barniz.

Hay que recordar que un buen Barniz tiene que cumplir con las siguientes propiedades:

· Estabilidad térmica.

· Resistencia al envejecimiento.

· Buena conductibilidad calorífica.

· Máxima penetración, mínima contracción.

· Elasticidad

· Resistencia a la humedad, ácidos, etc.

· No agresividad respecto de los hilos esmaltados.

· Resistencia a la centrifugación, o sea, fuerza cohesiva.

 

Y por ultima su correcta aplicación y curado o secado es imprescindible para mejorar el aislamiento. Un buen Barniz tranquilamente se aguanta 150º antes de perder su capacidad aislante (tu transfo debe arder para ese momento...ja!)

No se si alcanzan a ver, pero no hay mucho baño de barniz en este sector del bobinado quemado...

dscn0734oq.jpg

 

 

Respecto al Prespan utilizado y su aplicacion:

En realidad nadie cuestiona las cualidades del prespan, pero para mi la humedad es un factor clave en la construccion y el posterior auto-mantenimiento del transfo.

En su reemplazo existe el

Mylar:

"...Láminas a base de ácido ester glicol de terephthal, que se conocen en

América bajo el nombre de Mylar, ..."

Sus cualidades son principlamente su aplicacion en aislacion en cables de alta frecuencia y condensadores , a fin de reducir perdidas. Aisla hasta 15000 hz , :o ,... Aunque, para frecuencias más elevadas aún se pueden emplear láminas de Polietileno.

Soportan 15000v 150Cº

El ejemplo clasico de la buena aislacion a la capacitancia , son los cables de guitarra. Por ello importa tener en cuenta el aislante.

 

dscn0732g.jpg

Consejo: pidan aislacion con mylar, es mas seguro y moderno... :wink:

 

Bobinados Entrelazados:

Bueno aqui no se cuestiona nada, es especial , al desarmar los bobinados me encontre con

3 bobinados de Primario (segun esquema 0,125,500,2000 ohm) , esto lo complican , porque se traduce en primario de 2000 ohm con punto medio.

4 bobinados de Secundario, salidas de 2, (el esquema de Hammond p/ JCM900 lo prevee así tambien) 4,8, y 16 ohm

El Transfo estaba calculado para trabajar a una minima frecuencia de 70Hz

 

dscn0715q.jpg

 

Yo lo voy a rebobinar a pedido del cliente con un pequeño , "upgrade"

Primario de 1700 ohm

Secundario 4,8,16 ohm

calculado para una frecuencia mínima de trabajo de 65Hz.

Aislacion Mylar y Barniz especial de secado al aire por inmersión clase F

En la proxima , voy a dejar nota de los calculos para rebobinar el transfo y luego subos fotos.

 

El Mylar y el cambio de frecuencia minima me permitiran tener un pequeño ensanche de banda, y quiza un pequeña modificación de la inductancia, y dejarla en el orden de los 50-60H, para la mejor transferencia de potencia/frecuencia del ampli.

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Excelente laburo, pero la pregunta del millón (o por lo menos la mía) es si esto afecta en algo a la CALIDAD del sonido. Está claro que a la construcción sí, porque lo hace menos confiable. Pero va a sonar mejor el amp con un trafo que esté mejor construido, más allá de las mediciones electrónicas?

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Excelente laburo, pero la pregunta del millón (o por lo menos la mía) es si esto afecta en algo a la CALIDAD del sonido. Está claro que a la construcción sí, porque lo hace menos confiable. Pero va a sonar mejor el amp con un trafo que esté mejor construido, más allá de las mediciones electrónicas?

 

Antes de contestar quiero decir que para mi el JCM200 DSL es un buen ampli versatil,...a muchos les gusta....aca en Corrientes Catupecu Machu toco con uno, cuando vino aquí. No será el derroche de tono, peroooo....y si alguien me ayuda creo haber visto a Gary Moore con uno de estos...

 

Mi respuesta tiene varios items:

1-Respecto a la robutez de construcción y protección, deja que desear. Los que conocen estos amplis lo asimilan al Fiat 600 y al 128, no por el tono sino lo tallerista :mrgreen:

2-Respecto al tono creo que el ampli suena y deja conforme a muchos, creo que un "upgrade" no le vendría mal.

3-Respecto a los mitos que envuelven a los Marshall y los transfos importados, se caen todos....para mí por lo menos...evidentemente son buenos amplis porque andan con cualquier cosa... :wink:

4-Las mediciones eléctricas del transfo se cumplieron con el que desarme y en el nuevo se cumpliran con un aditivo :twisted: ... la función básica del transfo de salida es ser lo más transparente posible y transmitir toda la potencia y el tono de las valvulas, pero hay que tener en cuenta que tener mejor o peor tono no incumbe solo al transfo de salida....Por ejemplo yo a mis amplis los bobino con una frecuencia minima de 50hz, 7 capas de entrelazado, aislacion mylar , laminas al silicio de 10000 gauss, y no envidio nada a otros amplis.

 

Nota: la modificación de frecuencia hace que puedas "exprimir" al parlante en los picos (altos y bajos)con las mods de referencia, en mi caso no tengo Celestion, pero si unos Jorgeson que no le envidia a nadie nada, los hago rendir al limite. Unos buenos parlantes sin un transfo que te de todo, siempre te dara un sabor a que puede sonar mejor.

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Bueno aqui viene la parte que para algunos sera tediosa y para otros data valiosisima de calculo, para construccion y/o diseño.

 

Calculo de Transformador de Potencia o Salida JCM2000 dsl 100w

 

Vamos establecer primero los datos necesarios para los calculos

Primario

Vamos a realizar el primer "upgrade" al darle una frec. min. de 65hz

Frecuencia mínimo a Reproducir= 65 Hz

Impedancia de Válvulas (4 EL34)= 2000 Ohm

Potencia Máx.= 100 w

 

Luego vamos por dato mas que importante, si se fijan en los datasheet de EL34 econtraran la validacion de estos datos.

Formula Volt RMS

sqrt ( Pot. Máx. x Impedancia )

 

Voltaje RMS o eficaz= 447 vcc

 

Establecen como seran las salidas del transfo

Secundario

Impedancia 1= 4 Ohm

Impedancia 2= 8 Ohm

Impedancia 3= 16 Ohm

 

Bien comenzamos los calculos , primero debemos conseguir el siguiente dato "k"

Relación de Transformación

k= N1 / N2 = sqrt (Zp / Zs) = Vp / Vs

 

y para ello tenemos los datos base para calcular

donde

N1= Nº Espiras de Primario Transfo Comun

N2= Nº Espiras de Secundario Transfo Comun

Zp= Impedancia de Primario Transfo Salida

Zs= Impedancia de Secundario Transfo Salida

Vp= Voltaje del Primario

Vs= Voltaje del secundario

k= Relación de Transformación

 

Hechamos manos a la obra con la siguiente formula

k= sqrt (Zp / Zs)

 

Y calculamos el "k" en relacion a cada salida del transfo

k para 4 ohm

 

k (4ohm) = sqrt (2000 / 4 ) = 22,36

 

k para 8 ohm

 

k (8ohm) = sqrt (2000 / 8 ) = 16,81

 

k para 16 ohm

 

k (16ohm) = sqrt (2000 / 16 ) = 11,18

 

 

Luego vamos por otro dato critico para nuestra planilla de calculo para los bobinados

Voltaje RMS de secundario

Hallamos Voltaje RMS de secundarios, con pasaje de términos

Vp / Vs = k luego Vs = Vp / k

 

Ahora que tenemos el dato de los voltaje de salida, hechamos manos a la formula despejada y calculamos en relacion a cada salida del transfo

VRMS para 4 ohm

 

Vrms (4ohm) = (447v / 22,36k) = 20 vca

 

VRMS para 8 ohm

 

Vrms (8ohm) = (447v / 15,81k) = 28,3 vca

 

VRMS para 16 ohm

 

Vrms (16ohm) = (447v / 11,18k) = 40 vca

 

 

A continuación nos queda saber la intensidad maxima de corriente con la que trabajaran las respectivas salidas

Intensidades de Corriente en Secundario

W= Potencia de Salida

A= Amper

 

la formula utilizada es la siguiente

A= W / Vs

 

Vamos por los calculos

Intensidad para 4 ohm

 

A (4 ohm)= 100w / 20v= 5,1 A

 

Intensidad para 8 ohm

 

A (8 ohm)= 100w / 28,3v= 3,6 A

 

Intensidad para 16 ohm

 

A (16 ohm)= 100w / 40v= 2,6 A

 

Ahora seguimos con otra parte de los calculos, cual es la potencia del transfo en si requerida.

Formula de Potencia

P=V * I

Potencia requerida por el Secundario 100w

MAS 20% DE SEGURIDAD 120w

Nota: Siempre pedir un carrete para un 30% más que el requerido.

 

NUCLEO REQUERIDO

Area Nucleo = S

S=1,1 * sqrt ( Potencia) S= 12,05 cm2

 

L= ancho del lateral núcleo cuadrado perfecto

L= sqrt( S) 3,48 x 3,48 p/nucleo cuadrado L iguales

El calculo expuesto antes es para nucleos de cuadratura perfecta, sirve como referencia, para hallar el formato de nucleo que mas nos convenga. Por que digo que mas nos convenga, pues a veces por cuestiones de espacio fisico de alojamiento del tranfo nos interesara volverlo mas rectangular. Y ya que el formato no lo afecta, usamos el que mas convenga.

En este caso ya tenemos el carrete establecido del transfo desarmado y como vemos es para

LAMINACION 125 33X59

por lo que se ve que no es un cuadrado si no mas bien un rectangulo el nucleo.

Entonces calculamos con el nucleo disponible

 

NUCLEO DISPONIBLE

3,3 x 5,9 S= 19,47 cm2

313,29 w potencia max de rendimiento con ese nucleo

18,4 cm lineal(este dato servira luego para calcular el largo de alambres/kg, para el pedido)

 

 

A continuacion se calcula la Intensidad que sooportara el Primario. Este dato interesa para saber el diametro del alambre del primario.

Amperaje Primario

Formula de Amperaje A = P / V

Amperaje Primario 0,27 A calculo c/ w de seguridad

 

 

Una vez que tenemos los datos vamos a calcular los bobinados necesarios

 

formulavuelta.png

 

Observese que en el voltaje Primario se parte a la mitad , una parte para cada bobina. La realidad es que en Push pull una placa hara de positiva y la otra negativa en cada fase de operacion. Si pudieramos medir un momento de la fase una placa será vivo a 447v y la otra dara 0v.

Tambien notese que para calcular las bobinas de las salidas , utilizamos el dato obtenido antes de los voltajes respectivos.

 

 

Luego revisamos que relacion de transformacion obtenemos. Es decir cuantas vueltas de primario por cada una de secundario.

Relacion de Transformación

Medido sobre bobina mayor tensión salida = 16 ohm

k = N1 / N2 Primario Secundario

 

11,18 : 1 p/ 16 ohm

15,81 : 1 p/ 8 ohm

22,36 : 1 p/ 4ohm

 

 

A posterior vamos a hallar el,

Diametro de alambres

 

o = 0,7 * A

0,7= constante

A= Amperaje de bobina

o = Diámetro del alambre en mm

 

diametro.png

 

Notese que en el calculo en la segunda columna de datos tenemos un valor del diametro , nos bastaria con redondear la valor superior mas cercarno, con el cual se permita soportar la intensidad necesaria . El factor que se menciona viene tabulado para cada medida de alambre kg/km, luego agregamos un 20% para no quedarnos cortos y ya tenemos el kilaje a solicitar.

 

 

Finalmente, llegamos al paso previo del armado , este paso es necesario asegurarlo. Ya que un carrete "chico", nos obligara a invalidara todo el proceso.

En estos calculos veran que utilizo 25% de margen adicional. En base a mi experiencia, es el valor que me permite trabajar mas holgado. Quiza pueda reducirse. Pero Notese que el transfo en cuestion ya lo calculo de la misma manera, asi que vamos bien.

calculo área a utilizar por las bobinas

Largo mm disponible para cada capa = A = 42,0 mm

Altura Maxima de capas y aislante = B = 12,0 mm

CARRETE 125-59

Para LAMINACION 125 33X59

 

carrete.png

 

Normalmente el pedido de laminas es por kilos y ya viene tabulado el kilaje necesario de laminas para cada carrete.

 

o = Diámetro del alambre en mm

 

areabobina.png

 

INTERCALADO:

A fin de evitar la capacitancia y perdida de brillo o agudos, sera necesario realizar la tecnica de intercalado a la hora de ensamblar las bobinas en el carrete, para ello debe planearse como maximizar particion equitativa de bobinas, para ello yo planifique el siguiente diagrama para armalo.

 

intercalado.png

 

Manos a la obra:

dscn0920bl.jpg

dscn0924y.jpg

dscn0926y.jpg

dscn0928r.jpg

dscn0931wp.jpg

dscn0933k.jpg

 

 

Por ultimo la prueba final dandole un voltaje de referencia de trabajo lo mas cercano en corriente alterna, los queridos 220vca de la red

PRUEBA FINAL

Con 220 vca en el primario, corroboramos que esten equilibrados los bobinados. Por ahora solo usamos las laminas con forma de "E"

dscn0935dp.jpg

placa a placa (220v)

dscn0940lp.jpg

placa a medio B+

dscn0941v.jpg

placa a bobina intermedia 1

dscn0942l.jpg

placa a bobina intermedia 2

dscn0943v.jpg

Prueba

para 4 ohm

220v / 22,36v = 9,8 v

dscn0937x.jpg

 

para 8 ohm

220v / 15,81v = 13,9 v

dscn0938v.jpg

 

para16 ohm

220v / 11,18v = 19,7 v

dscn0939e.jpg

 

margen 5% +/-

mejor que de menos voltaje así la resistencia de carga del parlante supera al ampli.

Espero les sirva a alguno, si se animan...igual yo creo que mas que ciencia esto es arte con tecnica aplicada...

 

Me queda terminar de barnizar y secar el tranfo, y luego lo muestro terminado.

Solo quedaria escucharlo....

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Muy bueno, que barníz usas?

saludos

dscn0944t.jpg

BARNICES IMPREGNAR 6060

CARACTERISTICAS TECNICAS

Clase térmica E 120°

Secado Al aire 5 minutos

Composición del Sólido Resinas sintéticas uretánicas modificadas

ESPECIFICACIONES

Viscosidad a 20°C. – Copa Ford n°4 Seg. 40 + - 5

Específico a 20°C. Grs./cm3 0,92 + - 5

Sólidos % 40 + - 5

Color Amarillo transparente

PROPIEDADES ELECTRICAS

En seco V/0,01 mm. 800

Después de 24 hs. en agua V/0,01 mm. 600

PROPIEDADES QUIMICAS

Aceite de transformador Buena

Agua Buena

Ãcidos diluidos Buena

Ãlcalis Buena

APLICACIONES

- Barniz especial para todo tipo de motores eléctricos.

- Apto para alambres esmaltados sintéticos y soldables.

- Especial para estatores y piezas fijas.

CURADO

- Al aire seca al tacto de 5 a 10 minutos.

 

 

Aquí secandose...

dscn0945n.jpg

AL tacto ya esta seco, pero yo extiendo el CURADO 48 a 72hs.

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Excelente Ale!

Me vinieron al pelo las fórmulas.

Te hago una consulta:

Es posible saber exactamente las impedancias que tiene un OT midiendo las resistencias de los bobinados?

Por que utilizando las fórmulas de K y Vp/Vs tengo que suponer al menos una impedancia para saber la otra y yo desconozco ambas.

 

Saludos

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Excelente Ale!

Me vinieron al pelo las fórmulas.

Te hago una consulta:

Es posible saber exactamente las impedancias que tiene un OT midiendo las resistencias de los bobinados?

Por que utilizando las fórmulas de K y Vp/Vs tengo que suponer al menos una impedancia para saber la otra y yo desconozco ambas.

 

Saludos

Exactamente, no...lo mejor sería desarmarlo, aunque sería mas o menos indicativo la prueba de transfo de salida, que coloque en los calculos, dale un tension al primario y medis lo que dan los secundarios.... para eso los transfos "serios" ( y creo que intento hacerlo), es que venga suficientemente informado con un troquel , que indique toda la data necesaria para su uso y conexionado....un tranfo que te lo dan y te dicen de palabra como conectarlo es "pan para hoy, hambre para cuando quieras repararlo".

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