Намотка тороидального трансформатора: Намотка тороидального трансформатора глазами практика. Отделка и крепёж

Как сделать тороидальный трансформатор своими руками?

Преобразование тока или напряжения применяется практически в каждом электроприборе. Для чего нужен трансформатор? Более практичного и универсального прибора для преобразования напряжения еще не придумали.

Как устроен трансформатор?

Основа прибора – замкнутый магнитопровод. На него наматываются обмотки – от двух и более. При появлении на первичной обмотке переменного напряжения, в основе возбуждается магнитный поток. Он наводит на остальных обмотках переменное напряжение с аналогичной частотой.

Разница в количестве витков между обмотками определяет коэффициент изменения величины напряжения. Проще говоря, если вторичная обмотка имеет вдвое меньше витков, на ней возникнет напряжение, в два раза меньшее, чем в первичной. Мощность остается прежней, что позволяет работать с большими токами при меньшем напряжении.

Важно! Трансформатор может работать только с переменными или импульсными токами.

Преобразовать постоянное напряжение таким образом невозможно.

Конструктивное исполнение различается по форме магнитопровода.

Броневой

Образует два витка магнитного поля, рассчитан на большие нагрузки. Магнитопровод разъемный, удобен в сборке – на центральный стержень надевается готовая обмотка. Недостаток – тяжелый, габаритный. Крайние и поперечные стержни магнитопровода эффективно не используются.

Стержневой

Конструкция аналогична броневому, магнитное поле одновитковое, соответственно мощность меньше. Также имеет разборную конструкцию. Эффективность использования поверхности магнитопровода не выше 40%.

Тороидальный трансформатор

Имеет самый высокий КПД. Это достигается за счет 100% использования площади магнитопровода. Поэтому, при одинаковой мощности, такие трансформаторы имеют меньшие размеры. Еще одно преимущество – за счет распределения обмоток по всей площади основы, охлаждение витков более эффективное. Это позволяет еще больше нагрузить преобразователь без превышения критической температуры.

Недостаток один – такие трансформаторы сложно собирать, поскольку основа неразъемная.

Материалы для магнитопровода:

Железные основы набираются из пластин, наматываются ленточным способом, или отливаются монолитно. Наиболее эффективный материал – феррит. Чаще всего применяется именно в торах, увеличивая их КПД.

Какие бывают трансформаторы по конструкции, мы рассмотрели. При покупке готового прибора, вас мало волнует, насколько сложно его сделать.

Тороидальная конструкция удобна в монтаже (занимает мало места, крепится одним винтом). Однако стоит такой прибор выше, чем стержневые или броневые преобразователи напряжения. Часто его цена перекрывает экономию от самостоятельного изготовления всей электроустановки.

Тороидальный трансформатор, как сделать своими руками?

Первое, что приходит в голову – взять готовый тор от сломанной бытовой техники, и попробовать изменить параметры вторичной обмотки под ваши расчеты. Как перемотать трансформатор своими руками, знают все радиолюбители.

Но тороидальный сердечник не разбирается, если пропускать через «бублик» пару тысяч (или даже сотен) витков, на перемотку уйдут месяцы. Да и вероятность повредить оболочку проволоки при таком способе довольно высока.

Важно! Намоточная медная проволока имеет защитное лаковое покрытие. Иногда тряпичное, для мощных обмоток. Дополнительная изоляция увеличивает сечение, соответственно объем обмотки вырастает втрое. Поэтому при наматывании, витки укладываются без продольного перемещения (протяжки), чтобы не повреждать изоляцию.

Чтобы не задаваться вопросами типа: «Что можно сделать из трансформатора от микроволновки?» (из него делают споттеры для точечной сварки), логичнее будет подбирать трансформатор под конкретную задачу, а не наоборот.

Если ваш электроприбор компактный, ищите тороидальный преобразователь. Кстати, в микроволновых печах применяются бронированные трансформаторы, достаточно крупного размера.

Имея представление о характеристиках собираемого блока питания, вы должны знать, как рассчитать мощность трансформатора. Получив эту важную характеристику, начинаете поиски донора. Если приобретенный трансформатор имеет заводскую этикетку, или еще лучше, паспорт изделия – вы пользуетесь этой информацией. А если у вас в руках безымянное изделие?

Первый вопрос, который возникнет: «Как определить выводы трансформатора?» Необходимо произвести замеры сопротивления между контактами с помощью мультиметра. Надо найти первичную обмотку. Как правило, контакты первички не соединены с вторичными обмотками.

То есть, если прозвонка показала гарантировано обособленную обмотку, это первичка. По результатам замеров рисуем схему, и приступаем к определению коэффициентов понижения напряжения.

Важно! Вы должны точно быть уверенными в том, что перед вами именно трансформатор напряжения на 220 вольт, а не дроссель или прибор, рассчитанный на иное входное напряжение.

На контакты первичной обмотки подводим напряжение 220 вольт. Для безопасности можно ограничить ток какой-нибудь нагрузкой. Например, последовательно включить лампу накаливания мощностью 40-60 Вт. Лампа шунтируется обычным тумблером. Подключение производится через предохранитель, или бытовой удлинитель с защитным автоматом (на случай короткого замыкания).

Необходимо дать поработать тору несколько минут «в холостую» с включенной лампой. Затем отключите питание, и оцените температуру устройства. Если избыточного нагрева нет – шунтируйте лампу выключателем и снова дайте время на проверку нагрева.

После этого можно приступать к составлению диаграммы напряжения на вторичных обмотках. Произведите замеры на контактах во всех возможных комбинациях. Результаты отобразите на схеме. Получив полную картину, подайте на обмотки нагрузку, соответствующую напряжению. Лучший способ – та же лампа накаливания.

Внимание! Проверка вторичных обмоток под нагрузкой – косвенный способ, как узнать мощность трансформатора.

Оценить возможности прибора можно по степени нагрева под нагрузкой.

Нормальная температура – не более 45°С. То есть, сразу после отключения от сети, трансформатор можно трогать рукой без температурного дискомфорта.

Рассмотрим как производится расчет мощности трансформатора

Для начала определяем сечение основы. Магнитопровод должен не только выдержать магнитное поле определенной интенсивности, он еще рассеивает выделяемое тепло. Существует упрощенный метод исчисления площади сечения в см². Она равна квадратному корню от требуемого значения мощности в ваттах.

Это максимальное значение, реальный трансформатор должен иметь запас +50%. Иначе сердечник попадет в область магнитного насыщения, что приведет к резкому локальному нагреву. Для сердечников тороидальной формы достаточно запаса 30% от расчетной площади.

Далее необходимо знать, как определить параметры провода для обмоток, чтобы обеспечить расчетную мощность трансформатора. Первая величина – количество витков на вольт (речь идет о первичной обмотке).

Для этого воспользуемся несложной формулой: константу 60 делим на площадь сечения в см². Например, сечение магнитопровода 6 см². Значит, на каждый вольт входного напряжения, требуется 10 витков провода. То есть при питании 220 вольт, первичная обмотка будет состоять из 2200 витков.

Расчет вторичных обмоток производится в пропорции коэффициента трансформации. Если необходимо 20 вольт на выходе, при константе 10 витков на вольт, потребуется 200 витков вторичной обмотки. Это абсолютное значение, без учета потерь при нагрузке. Истинное количество витков получаем, умножив значение на 1,2.

Прежде чем намотать трансформатор, надо знать сечение провода. Минимальный диаметр проволоки рассчитывается по формуле: D=0.7*√I

D – диаметр проводника в мм

Важно! Диаметр проводника замеряется без учета толщины изолирующего лака. Его надо смыть ацетоном в месте измерения. Это актуально для проводов с малым сечением.

0,7 – установочный коэффициент

√I – квадратный корень из значения силы тока в амперах

Экономить на проводе не стоит. Меньший диаметр плохо рассеивает тепло, и обмотка может перегореть. Чем тоньше провод, тем выше сопротивление. Возможны потери мощности и снижение расчетных характеристик.

Перемотка трансформатора своими руками

Расчет произвели, параметры «донора» определили, требуется перемотка вторичной обмотки. На стержневом или бронированном трансформаторах все просто – обмотка мотается на коробочку из электротехнического картона, затем надевается на разборный магнитопровод.

А как намотать тороидальный трансформатор?

Намотка тороидального трансформатора своими руками — видео.

Есть два способа, отработанных десятилетиями.

С помощью челнока. На вилочный челнок предварительно наматываем требуемое количество проводника. Лучше рассчитать его с запасом, возможны потери от перекосов на витках.

Этот способ годится в случаях, когда внутренний диаметр тора достаточно большой, а проводник тонкий и гибкий. Количество витков также имеет значение. Мотать обмотку даже в 500-700 витков вы будете очень долго.
Вторая технология более прогрессивная. Намотка с помощью размыкаемого обода.

Намоточный обод продевается в «дырку от бублика» и соединяется в единое кольцо. Затем на него наматывается требуемое количество проволоки. После чего проводник сматывается с обода на тороид, с одновременным его вращением для равномерной укладки.

Несмотря на кажущуюся сложность приспособления, его можно изготовить самостоятельно.

About sposport

View all posts by sposport

Намотка, перемотка, ремонт трансформаторов в Екатеринбурге | Услуги

Предлагаем услуги по изготовлению, а так же ремонту трансформаторов на тороидальных, разрезных витых и шихтованых магнитопроводах, катушек электромагнитов и дросселей по вашим параметрам. Трансформаторы на аморфных сплавах, импульсные трансформаторы. Габарит трансформаторов от нескольких ватт до 100 кВт, тороидальные трансформаторы с внутренним диаметром от 10мм. Намотка шиной сечением до 50 кв. мм.
Для изготовления трансформатора необходимо указать минимум три параметра, напряжение первичной обмотки, напряжение и ток вторичных обмоток. По желанию заказчика можно задавать и другие параметры, например желаемая рабочая индукция обычно находится в диапазоне от (1,0 до 1,7 Тл), КПД трансформатора, ток холостого хода, предельные габариты. Так же заказчик может по согласованию определить технологию-намоточные данные, схема и очередность намотки,материалы применяемые для изготовления температурные коэффициенты материалов трансформатора.
Все трансформаторы проходят электрические испытания и соответствуют требования безопасности, гарантийный срок службы 1 год, средний срок службы трансформаторов не менее 10 лет.
Территориально находимся в г.Екатеринбург, отправка любым доступным перевозчиком, расчет за услуги для физических и юридических лиц осуществляется либо на карту Сбербанка либо с выставлением счета по реквизитам Р/С, средний срок изготовления 10 рабочих дней, стоимость услуг договорная и зависит от параметров изделия.
Для поиска: кенотроное питание, питание-адатер для японской техники, 100В, 110В, 127В, усилитель звука, ТВЗ, для SE, РР, накальный, анодного питания, сетевой, гальванической развязки, понижающий, повышающий, согласующий, дроссель, тгр, двухполярное питание, ТС-05.0, ТС-060.0, ТПП, ОСМ, ОСО, септик, септика, автотрансформаторы, ат, споттер, тсп, тсзи, электромуфты, электромагнит, прожигающие трансформаторы, прожиг кабеля, трансформатор НТ-12, нагрузочный НТ-12, РЕТ-3000, регулируемй источник тока.

Правильная намотка обмотки трансформатора на тороидальный трансформатор

Намотка трансформатора

Часто при намотке сварочных трансформаторов или каких то других мощных трансформаторов, возникает проблема при намотке обмотки на сердечник тороидального трансформатора и появляется разумный вопрос как мотать трансформатор? Проблема заключается в том, что сердечник имеет замкнутый контур и укладка провода, особенно во внутренней части сердечника, очень не удобна, что приводит к образованию так называемых «воздушных витков», которые занимают место и в результате обмотка может не уместится в окно сердечника.

Намотка тороидального трансформатора

Что бы избежать этого, нужно производить намотку трансформатора правильно, начиная с самого первого ряда обмотки. Если делать все по методике описанной ниже, то можно добиться качества намотки трансформатора сравнимое с заводской.

Так как же мотать трансформатор? Для того чтобы намотать провод на тороидальный трансформатор, нужен челнок. На него наматывается требуемое количество провода, которое нужно для намотки обмотки трансформатора.

Затем продевая челнок в окно сердечника начинаем наматывать обмотки трансформатора, прижимая виток к витку:

Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/prnamotka

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Воздушные витки

Вроде бы сложного ни чего нет, но тут есть подводные камни. Если мотать не прижимая как положено обмотку, то получаем воздушные витки, которые в последствии будут занимать много места и обмотка не уместится.

Далее на фото показан воздушный виток внутри окна сердечника, изгибая прод в противоположную сторону, можно полностью избавиться от этого при намотке:

Тоже самое нужно делать с воздушными витками на торцах сердечника:

Эпилог

В результате такого не хитрого метода можно намотать трансформатор очень качественно, что хорошо видно на последней фотографии.

Всем безвоздушных витков.

Автор статьи: Admin Whoby.Ru

Еще записи по теме

МОТАЙ.ру » Станок тороидальной намотки ТОР-2

Станок тороидальной намотки ТОР-2

Станок тороидальной намотки предназначен для изготовления тороидальных (о-образных) трансформаторов (импульсных, выходных, высоковольтных). Производство трансформаторов один из самых трудоемких процессов изготовления электротехнического оборудования, потому что сделать тороидальный трансформатор без специального моточного оборудования соблюдая параметры намотки очень сложно. Предприятия, изготавливающие электротехническую продукцию, пользуются услугами намотки трансформаторов сторонних фирм, или могут купить свое оборудование для намотки трансформаторов, дросселей, катушек индуктивности. Станок тороидальной намотки со сменными головками, в отличии от другого моточного оборудования позволяет произвести намотку и изолирование трансформаторов для различных электротехнических изделий. Основное применение станка — это намотка трансформаторов, но он может применяться как оборудование для намотки катушек и как оборудование для намотки дроссселей.
Станок ТОР-2 может оснащаться любой из следующих намоточных головок:

• НГЗ 220 — намоточная головка с зубчатым приводом (намотка трансформаторов толстым проводом),
• НГБ 220 — намоточная головка с бегунком (намотка трансформаторов тонким проводом),
• НГР 220 – намоточная головка с ременным приводом (намотка небольших по размеру трансформаторов),
• НГИ 220 — лентонамоточная головка (изолирование трансформаторов).

Общие технические характеристики на станок тороидальной намотки ТОР-2 с различными намоточными головками:

1. Габариты: длина — 620 мм, ширина — 550 мм, высота — 1200 мм
2. Электропитание — 220 В , 50 Гц
3. Привод намоточной головки — асинхронный двигатель до 1 кВт/ч
4. Привод сердечника — шаговый двигатель
5. Вес, не более — 100 кг
6. Вариант монтажа — напольный
7. Объем памяти – до 100 программ
8. Взаимозаменяемые сматывающие устройства: сматывающее устройство для изоленты, инерционное сматывающее устройство — до 25 кг, безинерционное сматывающее устройство
9. Контроль шага намотки полностью автоматизирован
10. Контроль реверсивной намотки — автоматический
11. Ускорение — автоматическое
12. Замедление — автоматическое
13. Остановка для отвода — автоматическая
14. Контроль сектора обмотки — автоматический
15. Намотка изоленты — автоматическая

Станок тороидальной намотки ТОР-2 с намоточной головкой НГБ 220

1. Диапазон наматываемых проводов — 0,1 . . . 0,5 мм
2. Скорость намотки — до 600 об/мин
3. Диаметр магазина (шпули) — 220 мм
4. Мах внешний диаметр трансформатора — до 200 мм
5. Min внутр. диаметр трансформатора — до 15 мм
6. Высота трансформатора — до 90 мм

Станок тороидальной намотки ТОР – 2 с намоточной головкой НГР 220

Диапазон наматываемых проводов — 0,25 . . . 1,5 мм. Скорость намотки — до 600 об/мин. Диаметр магазина (шпули) — 220 мм. Мах внешний диаметр трансформатора — до 200 мм. Min внутр. диаметр трансформатора — до 8 мм. Высота трансформатора — до 90 мм.

Станок тороидальной намотки ТОР-2 с намоточной головкой НГЗ 220

Диапазон наматываемых проводов — 0,3 . . . 2,0 мм Скорость намотки — до 200 об/мин Диаметр магазина (шпули) — 220 мм Мах внешний диаметр трансформатора — до 200 мм Min внутр. диаметр трансформатора — до 25 мм Высота трансформатора — до 90 мм

Станок тороидальной намотки ТОР-2 с изолировочной головкой НГИ 220

Ширина изоленты — 10 . . . 30 мм Скорость намотки — до 200 об/мин Диаметр магазина (шпули) — 220 мм Мах внешний диаметр трансформатора — 200 мм Min внутр. диаметр трансформатора — 30 мм Высота трансформатора — 90 мм

Технико-экономические преимущества станка ТОР-2 с различными головками для намотки трансформаторов

• стоимость оборудования, а также запасных частей и комплектующих на порядок ниже любых аналогичных импортных моделей моточного оборудования
• производительность моточного оборудования, скорость намотки трансформаторов и изолировки трансформаторов на 30% выше импортных аналогов
• гарантийное и послегарантийное обслуживание данного оборудования
• территориальная близость и доступность Производителя к Заказчику
• возможность освоения оператором данной модели и программного обеспечения за минимальный промежуток времени
• возможность вносить конструктивные изменения по тех. заданию Заказчика под конкретные условия производства

Мы можем подобрать для вас обрудование для намотки по техническому заданию

Скачать техническое задание (.doc) (48 КБ)

Намотка трансформатора своими руками

Стоят сварочные инверторы недорого, приобрести их сегодня – не проблема. И все же многих домашних мастеров интересует вопрос, как сделать трансформатор (сварочный) своими руками. Насколько это сложно, и как будет работать самодельный аппарат. В принципе, сделать его при правильном подходе несложно. Главное – это намотка трансформатора, потому что от правильно подобранного количества витков, от сечения используемой проволоки зависит мощность агрегата, качество его работы.

Итак, перед тем как намотать сварочный трансформатор, необходимо рассчитать его по всем требуемым параметрам. Необходимо отметить, что проводимый расчет не всегда соответствует типовым правилам и схемам, потому что собирается сварочный аппарат подчас не из тех материалов, которые используются при сборке в заводских условиях. То есть, что нашли, то и использовали.

К примеру, использовалось не самое лучшее трансформаторное железо или обмоточная проволока. Но даже после такой намотки трансформаторы прекрасно варят, хотя гудят и сильно нагреваются. Добавим, что выбирая трансформаторное железо, нужно обращать внимание на такой показатель, как форма сердечника. Она бывает броневой или стержневой. Второй тип используется в самодельных сварочных трансформаторах чаще, потому что обладают лучшим коэффициентом полезного действия. Правда, трудоемкость намотки трансформатора своими руками здесь намного выше. Но это не пугает мастеров.

Добавим, что намотать трансформатор можно по нескольким схемам.

• Сетевая обмотка – это когда обе катушки получаются равноправными по числу витков и соединены они последовательно.
• Обе обмотки соединены по принципу встречно-параллельно.
• Намотанный провод расположен с одной стороны сердечника.
• То же самое, что и в предыдущем положении, только на двух сторонах, соединенных последовательно.

Самая простая схема – последняя. Ее обычно и используют для сборки трансформатора в домашних условиях. В ней вторичная обмотка состоит из двух равных половинок. И они расположены на противоположных плечах магнитопровода. Соединение, как уже было сказано выше, последовательное.

В основе расчета лежат теоретические параметры, на основе которых придется сделать выбор фактических параметров магнитопровода. Главным параметром сварки является ток, который подается на электрод. Так как в быту чаще всего используют электроды диаметром 2; 3 или 4 мм, то для них достаточен будет ток мощностью 120-130 ампер. Теперь можно правильно рассчитать мощность сварочного трансформатора вот по этой формуле:

P=U x I x cos φ /η

U – это напряжение холостого хода, I – это сила тока (120-130 А), cos φ – принимается равным 0,8, η – это коэффициент полезного действия, который для самодельных сварочных аппаратов составляет 0,7.

Расчетная величина мощности должна по таблице свериться с сечением магнитопровода. Табличное значение при таких параметрах обычно составляет 28 см², но фактически необходимо выбирать из диапазона 25-60 см². Теперь по другим таблицам справочников подбирается количество витков провода относительно сечения сердечника.

Очень важный момент – чем больше площадь используемого сердечника для трансформатора, тем меньше витков в катушке должно быть. Все дело в том, что большое количество наматываемых витков может не поместиться в отверстие магнитопровода. Сам расчет количества витков производится вот по этой формуле:

N = 4960 × U/(S × I), где U – это напряжение источника питания на первичной обмотке, I – это ток вторичной обмотки, по сути, это тот самый сварочный ток, S – площадь сечения сердечника.

А количество витков на вторичной обмотке можно вычислить, используя соотношение:

U1/U2=N1/N2

Напряжение холостого хода на вторичной обмотке в самодельных сварочных трансформаторах равно 45-50 вольтам.

Как намотать трансформатор

Итак, расчеты проведены, определены параметры используемых элементов повышающего трансформатора, определена схема намотки, можно переходить к самому процессу перемотки. Но перед этим необходимо разобраться с проводами, которые будут наматываться на сердечник.

На первичную обмотку наматывается медный провод в стеклотканевой или хлопчатобумажной изоляции. Никакой резины. Исходя из силы тока на первичной обмотке, равной 25 ампер, сечение наматывающего провода – 5-6 мм². Сечение провода на вторичной обмотке должно быть 30-35 мм², потому что по ней протекает ток большой силы (120-130 А). Особое внимание изоляции этого провода, она должна быть термостойкой. Теперь все готово, можно переходить к намотке тероидального трансформатора.

Перед тем как перемотать трансформатор, необходимо понять одну истину, что провода первичной обмотки подвергаются большим нагрузкам, потому что здесь используется проводник меньшего сечения. К тому же плотность уложенных витков здесь выше, поэтому они и греются больше. Вот почему качеству укладки в первичной обмотке надо уделить особое внимание.

Случается так, что самодельный трансформатор собирается не из цельного куска провода, а из нескольких отрезков. Ничего страшного в этом нет, ведь концы кусков можно соединить. Для этого нельзя использовать скрутку, лучше соединить два конца медной проволочкой в несколько витков, а затем пропаять стык и заизолировать.

Мотать витки надо аккуратно, плотно прижимая их друг к другу. При этом укладка провода должна проводиться не строго перпендикулярно касательной железа, а немного в сторону. Но как бы впереди должна идти внутренняя намотка. Это просто обеспечит простоту прижима следующего витка к предыдущему. При этом нет необходимости подравнивать провод.

Обратите внимание, чтобы в процессе перемотки трансформатора провод подавался в ровном состоянии. Перегибы и изгибы только усложнят сам производимый процесс. Поэтому лучше провод смотать на руку и натягивать во время укладки.

Для намотки тороидального трансформатора необходимо каждый уложенный слой изолировать. Для этого лучше использовать специальную пропитанную латоткань, которая при соприкосновении прилипает ко всему. Или можно использовать строительный скотч, который наматывается на трансформатор своими руками. Удобнее всего, если скотч нарезать на полоски шириною 15 мм. Ими легко покрывать слой провода, и при этом нужно постараться сделать так, чтобы внутренняя часть обмотки была покрыта изоляционным материалом в два слоя, а снаружи в один.

После чего всю обмотку надо смазать клеем ПВА. Он, во-первых, укрепит изоляцию, сделав ее монолитной. Во-вторых, обмотка не будет гудеть. ПВА жалеть не стоит, надо хорошо им обработать всю поверхность. После чего прибор надо высушить. А после еще намотать слой витков и так далее до полной готовности сварочного трансформатора. Намотка тороидального трансформатора своими руками закончена.

Перемотка трансформатора, правильно проведенная – это гарантия высокого качества и долгосрочной его эксплуатации. Перемотанный прибор будет работать точно так же, как практически новый. Конечно, он сильнее гудит, но во всем остальном это все тот же необходимый прибор.

Материалы для намотки

В качестве сердечника используют в основном профильные пластины, изготовленные из специального сплава. Их собирают по необходимой толщине, учитывая расчетное сечение сердечника. Существует несколько форм пластин, но чаще всего используются Ш-образные элементы.

Каркас трансформатора – это, в принципе, изолятор, который ограждает сердечник от обмоток. На нем же держится и катушка. Изготавливают каркас и диэлектрического материала, он должен быть тонким (0,5-2,0 мм), чтобы поместиться в окошке сердечника. Если будет перематываться старый трансформатор, то функции каркаса могут выполнять картон, текстолит и так далее. Размеры каркаса и его форма определяются параметрами сердечника. Но высота конструкции должна быть больше размеров обмотки.

Для тороидальных трансформаторов лучше использовать медные провода, покрытые защитной эмалью. Для сварочных аппаратов лучше использовать провода медные или алюминиевые с целлюлозной, хлопчатобумажной и ли стекловолокнистой изоляцией. Последний вид не самый лучший. Он прекрасно справляется с нагрузками, особенно с высокими температурами, но в процессе вибрации волокна расслаиваются, а это нарушение изоляционного слоя. Что касается выводных проводов, то оптимально, если они будут разного цвета. Это упростит способ подключения.

Как видите, перемотать свой собственный старый трансформатор не очень сложно. Это, конечно, займет много времени, но работать прибор будет неплохо. Во всяком случае он будет дешевле, чем покупать новый.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Способ намотки тороидальных трансформаторов

Технология намотки и способ изоляции на самом деле очень проста и не предполагает ни обмотку лакотканью, или другим изоляционным материалом. Дело в том, что при любой обмоткой лакотканью или другими изоляторами внутреннее окно тора мгновенно заполняется, так как на внешней стороне получается один слой, а на внутренней 5…10 слоев, да еще неровных.

Я давно собирался написать статью о способе качественной намотки торов. Это довольно долго объяснять и лучше показать на фото. Причем после намотки обмотки не превращаются в колесо, а сам трансформатор не становится яйцеобразным.

При этом расход провода минимален. Ввиду всего этого КПД трансформатора максимален. Сразу оговорюсь, что речь идет о мощных тороидальных трансформаторах, габаритная мощность которых составляет более 500 Вт. Мощные трансформаторы наматываются проводами диаметром от 1 до 3 мм виток к витку.

Как правило, сетевая обмотка состоит из 100…400 витков, то есть 0,5…2 витка на вольт. Мотать таким способом менее мощные трансформаторы хлопотно, но при желании можно.

Что нужно для намотки

Необходимо сделать подставку для намотки тороида. Делается это очень просто. Берем квадратный кусок ДСП или фанеры толщиной 10…15 мм, размерами 200×200 мм. Еще понадобятся два деревянных бруска длиной 200 мм сечением 20×20 мм. Эти два бруска нужно приклеить по центру площадки, параллельно друг другу, на расстоянии 100 мм.

А еще лучше прикрутить к площадке эти бруски с помощью шурупов, но с потайными головками. Теперь если на эту подставку поставить тороид, он будет прочно и устойчиво закреплен.

Челнок выпиливаю из оргстекла толщиной 5…6 мм. Ширина обычно составляет 30…40 мм, длинна — 300…400 мм. Торцевые пропилы делаю не углом, а полукругом и обрабатываю их напильником, чтобы не портилась изоляция провода, и даже проклеиваю одной-двумя полосками изоленты опять же для защиты провода.

На челнок наматываю провод: не страшно, если провода не хватит, можно аккуратно спаять провод и мотать дальше. Но лучше все-таки рассчитать так, чтобы провода хватило.

Теперь нужен материал для изоляции между слоями. Это очень просто — нужно найти тонкий картон (упаковочный), я, например, применяю коробки от динамиков для автомобилей. Главное, чтобы это был не толстый, но и не тонкий материал. Толщина картона — порядка 0,5 мм. Если он будет с одной стороны глянцевый, то это тоже хорошо.

Нитки толстые №10…20, но можно и №40. Сама намотка ведется от себя в правую сторону. А теперь самое главное — это изготовление изоляционных прокладок между слоями. Для этого потребуется штан-гель-циркуль, с острыми концами.

Измеряем внешний диаметр тора, прибавляем 20 мм (для нахлеста) и делим пополам. Например, внешний диаметр тора — 150 мм + 20 мм = 170 мм. Далее 170 мм / 2 = 85 мм. Выставляем штангель на 85 мм и фиксируем винтом. Сам штангель мы будем использовать в качестве циркуля для черчения кругов на картоне. Почему именно штангелем, а не обычным циркулем, которым проще и удобнее?

А все потому, что когда мы будем острым и прочным концом штангеля чертить по картону, то на картоне останется продавленная борозда, и именно она поможет нам. Эта борозда очень полезна для удобства сгибания внутренней рассеченной окружности прокладок. В общем, сами поймете, что штангелем лучше, чем удобным циркулем.

Итак, чертим внешний круг на картоне и вырезаем его ножницами. В принципе, внешний круг можно нарисовать и обычным циркулем. Далее замеряем внутренний диаметр тора, ничего не прибавляем, не убавляем, а просто делим пополам.

Например, диаметр 60 мм / 2 = 30 мм. Выставляем штангель-циркуль на 30 мм, фиксируем винтом и чертим внутренний диаметр на картоне. Далее берем карандаш и линейку и работаем над внутренним кругом.

Сначала рисуем крест, то есть делим круг на 4 части, потом на 8 частей; если внутренний диаметр тора больше 60 мм, то еще и на 16 частей. Далее мы рисуем обычным циркулем еще один круг, который меньше внутреннего в два раза, то есть раздвигаем циркуль на 15 мм.

А теперь нам потребуется ровный кусок фанеры или ДСП, на который мы положим нашу картонную заготовку, для прорезания концом острого скальпеля или ножа нанесенных карандашом частей. Прорезать нужно по кругу от внешнего края окружности к центральной точке, не далее, иначе картон будет задираться (рис. 1).

Рис. 1. Прорези от середины по кругу.

Прорезать нужно насквозь картона. Далее ножницами вырезаем внутренний круг, нарисованный обычным циркулем (рис. 2). Полученные дольки отгибаем перпендикулярно заготовки (рис. 3).

Рис. 2. Ножницами вырезаем внутренний круг, нарисованный обычным циркулем.

Рис. 3. Дольки отгибаем перпендикулярно заготовки.

Понятно, что таких заготовок нужно на каждый слой по две штуки, каждый раз замеры диаметров делаются вновь, так как от слоя к слою их значение меняется.

Далее измеряем высоту тора и вырезаем две полоски картона такой же ширины. Одну полоску вставляем внутрь тора так, чтобы нахлест был не более 10 мм. Вторую полоску накручиваем одним слоем на внешнюю сторону тора с таким же нахлестом. Надеваем обе круглые заготовки на торцы тора, крепим ниткой в трех-четырех местах по кругу.

И далее начинаем мотать. Самые опасные места для пробоя — это углы окружностей тора, внешний и особенно внутренний. Поэтому, если во время намотки увидим, что провод может соприкасаться с проводом внутреннего слоя, особенно по внутреннему углу окружности тора, то необходимо подложить под провод полоски такого же картона шириной 10 мм и длинной по 20…30 мм там, где это необходимо.

На внешней стороне, как правило, этого делать не приходится, так как внешняя сторона заготовки наслаивается на край и хорошо предохраняет провод от замыкания. Вся разметка и прорезка картонных заготовок делается с матовой стороны картона, применять картон с двух сторон глянцевый не желательно.

Перед тем как начать мотать тор, на пальцы рук нужно намотать два слоя изоленты — на оба сгиба мизинца и на сгиб указательного пальца, иначе будут огромные водяные мозоли.

Многих интересует, как рассчитать тор. Дело в том, что количество витков будет зависеть от качества железа. Приблизительный расчет делается просто, как и у обычного трансформатора, только коэффициент берется 20…30.

Например, измеряем высоту сердечника, h = 10 см. Измеряем толщину стенки, w = 5 см. Получаем:

• 10 х 5 = 50 см;
• 25 / 50 = 0,5 витков на 1 вольт;
• 220 х 0,5 = 110 витков сетевой обмотки.

Теперь начинаем мотать сетевую обмотку. Намотав приблизительно 90 витков, пробуем включить в сеть, измеряя при этом ток холостого хода. Совсем несложно подключить кончик провода прямо на челноке.

Постепенно доматывая провод, доводим ток холостого хода до 50…100 мА и на этом прекращаем мотать. Полученное количество витков будет оптимальным.

Теперь полученное количество витков делим на 220 и получаем практическое значение количества витков на 1 вольт. И в соответствии с этой цифрой рассчитываем все выходные обмотки.

Имейте ввиду, что при включении трансформатора в сеть первичный мгновенный бросок тока очень большой. И для того, что бы не спалить тестер, нужно сетевой провод подключить через замкнутый тумблер, а параллельно тумблеру включить тестер.

Далее включаем вилку в розетку и только потом размыкаем тумблер, чтобы посмотреть ток холостого хода. Кстати, именно из-за мощного первичного броска тока трансформаторы мощностью более 1 кВт обязательно нужно включать с помощью схемы мягкого включения. Тем более схема эта очень проста.

А. Федотов, UA3VFS. РМ-03-17.

Собираем трансформатор в домашних условиях. Способ намотки тороидальных трансформаторов Где взять тороидальный трансформатор

После того, как с намоткой будет закончено, необходимо испытать трансформатор в действии , для этого следует подключить к сети его первичную обмотку.

Чтобы проверить прибор на возникновение коротких замыканий, следует последовательно подключить к источнику питания первичную обмотку и лампу.

Степень надежности изоляции проверяется посредством поочередного касания выведенным концом провода каждого выведенного конца сетевой обмотки.

Проводить испытание трансформатора следует очень внимательно и осторожно, дабы не попасть под напряжение повышающей обмотки.

Если неукоснительно следовать предложенной инструкции и не пренебрегать ни одним из пунктов , то намотка трансформатора вручную не будет представлять никаких сложностей, и справиться с ней сможет даже новичок.

Стоят сварочные инверторы недорого, приобрести их сегодня – не проблема. И все же многих домашних мастеров интересует вопрос, как сделать трансформатор (сварочный) своими руками. Насколько это сложно, и как будет работать самодельный аппарат. В принципе, сделать его при правильном подходе несложно. Главное – это намотка трансформатора, потому что от правильно подобранного количества витков, от сечения используемой проволоки зависит мощность агрегата, качество его работы.

Итак, перед тем как намотать сварочный трансформатор, необходимо рассчитать его по всем требуемым параметрам. Необходимо отметить, что проводимый расчет не всегда соответствует типовым правилам и схемам, потому что собирается сварочный аппарат подчас не из тех материалов, которые используются при сборке в заводских условиях. То есть, что нашли, то и использовали.

К примеру, использовалось не самое лучшее трансформаторное железо или обмоточная проволока. Но даже после такой намотки трансформаторы прекрасно варят, хотя гудят и сильно нагреваются. Добавим, что выбирая трансформаторное железо, нужно обращать внимание на такой показатель, как форма сердечника. Она бывает броневой или стержневой. Второй тип используется в самодельных сварочных трансформаторах чаще, потому что обладают лучшим коэффициентом полезного действия. Правда, трудоемкость намотки трансформатора своими руками здесь намного выше. Но это не пугает мастеров.

Добавим, что намотать трансформатор можно по нескольким схемам.

• Сетевая обмотка – это когда обе катушки получаются равноправными по числу витков и соединены они последовательно.
• Обе обмотки соединены по принципу встречно-параллельно.
• Намотанный провод расположен с одной стороны сердечника.
• То же самое, что и в предыдущем положении, только на двух сторонах, соединенных последовательно.

Самая простая схема – последняя. Ее обычно и используют для сборки трансформатора в домашних условиях. В ней вторичная обмотка состоит из двух равных половинок. И они расположены на противоположных плечах магнитопровода. Соединение, как уже было сказано выше, последовательное.

В основе расчета лежат теоретические параметры, на основе которых придется сделать выбор фактических параметров магнитопровода. Главным параметром сварки является ток, который подается на электрод. Так как в быту чаще всего используют электроды диаметром 2; 3 или 4 мм, то для них достаточен будет ток мощностью 120-130 ампер. Теперь можно правильно рассчитать мощность сварочного трансформатора вот по этой формуле:

P=U x I x cos φ / η

U – это напряжение холостого хода, I – это сила тока (120-130 А), cos φ – принимается равным 0,8, η – это коэффициент полезного действия, который для самодельных сварочных аппаратов составляет 0,7.

Расчетная величина мощности должна по таблице свериться с сечением магнитопровода. Табличное значение при таких параметрах обычно составляет 28 см², но фактически необходимо выбирать из диапазона 25-60 см². Теперь по другим таблицам справочников подбирается количество витков провода относительно сечения сердечника.

Очень важный момент – чем больше площадь используемого сердечника для трансформатора, тем меньше витков в катушке должно быть. Все дело в том, что большое количество наматываемых витков может не поместиться в отверстие магнитопровода. Сам расчет количества витков производится вот по этой формуле:

N = 4960 × U/(S × I), где U – это напряжение источника питания на первичной обмотке, I – это ток вторичной обмотки, по сути, это тот самый сварочный ток, S – площадь сечения сердечника.

А количество витков на вторичной обмотке можно вычислить, используя соотношение:

U1/U2=N1/N2

Напряжение холостого хода на вторичной обмотке в самодельных сварочных трансформаторах равно 45-50 вольтам.

Как намотать трансформатор

Итак, расчеты проведены, определены параметры используемых элементов повышающего трансформатора, определена схема намотки, можно переходить к самому процессу перемотки. Но перед этим необходимо разобраться с проводами, которые будут наматываться на сердечник.

На первичную обмотку наматывается медный провод в стеклотканевой или хлопчатобумажной изоляции. Никакой резины. Исходя из силы тока на первичной обмотке, равной 25 ампер, сечение наматывающего провода – 5-6 мм². Сечение провода на вторичной обмотке должно быть 30-35 мм², потому что по ней протекает ток большой силы (120-130 А). Особое внимание изоляции этого провода, она должна быть термостойкой. Теперь все готово, можно переходить к намотке тероидального трансформатора.

Перед тем как перемотать трансформатор, необходимо понять одну истину, что провода первичной обмотки подвергаются большим нагрузкам, потому что здесь используется проводник меньшего сечения. К тому же плотность уложенных витков здесь выше, поэтому они и греются больше. Вот почему качеству укладки в первичной обмотке надо уделить особое внимание.

Случается так, что самодельный трансформатор собирается не из цельного куска провода, а из нескольких отрезков. Ничего страшного в этом нет, ведь концы кусков можно соединить. Для этого нельзя использовать скрутку, лучше соединить два конца медной проволочкой в несколько витков, а затем пропаять стык и заизолировать.

Мотать витки надо аккуратно, плотно прижимая их друг к другу. При этом укладка провода должна проводиться не строго перпендикулярно касательной железа, а немного в сторону. Но как бы впереди должна идти внутренняя намотка. Это просто обеспечит простоту прижима следующего витка к предыдущему. При этом нет необходимости подравнивать провод.

Обратите внимание, чтобы в процессе перемотки трансформатора провод подавался в ровном состоянии. Перегибы и изгибы только усложнят сам производимый процесс. Поэтому лучше провод смотать на руку и натягивать во время укладки.

Для намотки тороидального трансформатора необходимо каждый уложенный слой изолировать. Для этого лучше использовать специальную пропитанную латоткань, которая при соприкосновении прилипает ко всему. Или можно использовать строительный скотч, который наматывается на трансформатор своими руками. Удобнее всего, если скотч нарезать на полоски шириною 15 мм. Ими легко покрывать слой провода, и при этом нужно постараться сделать так, чтобы внутренняя часть обмотки была покрыта изоляционным материалом в два слоя, а снаружи в один.

После чего всю обмотку надо смазать клеем ПВА. Он, во-первых, укрепит изоляцию, сделав ее монолитной. Во-вторых, обмотка не будет гудеть. ПВА жалеть не стоит, надо хорошо им обработать всю поверхность. После чего прибор надо высушить. А после еще намотать слой витков и так далее до полной готовности сварочного трансформатора. Намотка тороидального трансформатора своими руками закончена.

Перемотка трансформатора, правильно проведенная – это гарантия высокого качества и долгосрочной его эксплуатации. Перемотанный прибор будет работать точно так же, как практически новый. Конечно, он сильнее гудит, но во всем остальном это все тот же необходимый прибор.

Материалы для намотки

В качестве сердечника используют в основном профильные пластины, изготовленные из специального сплава. Их собирают по необходимой толщине, учитывая расчетное сечение сердечника. Существует несколько форм пластин, но чаще всего используются Ш-образные элементы.

Каркас трансформатора – это, в принципе, изолятор, который ограждает сердечник от обмоток. На нем же держится и катушка. Изготавливают каркас и диэлектрического материала, он должен быть тонким (0,5-2,0 мм), чтобы поместиться в окошке сердечника. Если будет перематываться старый трансформатор, то функции каркаса могут выполнять картон, текстолит и так далее. Размеры каркаса и его форма определяются параметрами сердечника. Но высота конструкции должна быть больше размеров обмотки.

Для тороидальных трансформаторов лучше использовать медные провода, покрытые защитной эмалью. Для сварочных аппаратов лучше использовать провода медные или алюминиевые с целлюлозной, хлопчатобумажной и ли стекловолокнистой изоляцией. Последний вид не самый лучший. Он прекрасно справляется с нагрузками, особенно с высокими температурами, но в процессе вибрации волокна расслаиваются, а это нарушение изоляционного слоя. Что касается выводных проводов, то оптимально, если они будут разного цвета. Это упростит способ подключения.

Как видите, перемотать свой собственный старый трансформатор не очень сложно. Это, конечно, займет много времени, но работать прибор будет неплохо. Во всяком случае он будет дешевле, чем покупать новый.

Бывают в жизни ситуации, когда нужен трансформатор с особыми характеристиками для конкретного случая. К примеру, сгорел сетевой тр-р в любимом приемнике, а именно такого для замены у вас нет. Зато есть другие ненужные тр-ры от старой техники, которые валяются без дела, вот их можно попробовать самому переделать под конкретные параметры. Далее мы расскажем, как рассчитать и сделать трансформатор своими руками в домашних условиях, предоставив все необходимые расчетные формулы и инструкцию по сборке.

Расчетная часть

Итак, начнем. Для начала необходимо разобраться, что представляет из себя такое устройство. Трансформатор состоит из двух или более электрических катушек (первичной и вторичной) и металлического сердечника, выполненного из отдельных железных пластин. Первичная обмотка создает магнитный поток в магнитопроводе, а тот в свою очередь индуцирует электрический ток во второй катушке, что показано на схеме ниже. Исходя из соотношения числа витков в первичной и вторичной катушки, трансформатор либо повышает, либо понижает напряжение, пропорционально ему меняется и ток.

От размеров сердечника зависит максимальная мощность, которую трансформатор сможет отдать, поэтому при проектировании отталкиваются от наличия подходящего сердечника. Расчет всех параметров начинается с определения габаритной мощности трансформатора и подключаемой к нему нагрузки. Поэтому сначала нам необходимо найти мощность вторичной цепи. Если вторичная катушка не одна, то их мощность нужно суммировать. Расчетная формула будет иметь вид:

• U2 — это напряжение на вторичной обмотке;
• I2 — ток вторичной обмотки.

Получив значение, нужно сделать расчет первичной обмотки, учитывая потери на трансформации, предполагаемый КПД около 80%.

P1=P2/0.8=1.25*P2

От значения мощности Р1 подбирается сердечник, его площадь сечения S.

• S в сантиметрах;
• Р1 в ватт.

Теперь мы можем узнать коэффициент эффективной передачи и трансформации энергии:

• 50 — это частота сети;
• S — сечение железа.

Эта формула дает приблизительное значение, но для простоты расчета вполне подойдет, так как мы изготавливаем деталь в домашних условиях. Далее можно приступить к расчету количества витков, сделать это можно по формуле:

Так как расчет у нас упрощенный и возможна небольшая просадка напряжения под нагрузкой, увеличьте число витков на 10 % от расчетного значения. Далее нужно правильно определить ток наших обмоток, сделать это нужно для каждой обмотки в отдельности по этой формуле:

Определяем диаметр необходимого провода по формуле:

Исходя из таблицы 1 выбираем провод с искомым сечением. Если подходящего значения нет, нужно сделать округление в большую сторону до табличного диаметра.

Если посчитанного диаметра нет в таблице, или слишком большое заполнение окна получается, то можно взять несколько проводов меньшего сечения и получить в сумме искомое.

Чтобы узнать поместятся ли катушки на нашем самодельном трансформаторе, требуется посчитать площадь окна тр-ра, это образованное сердечником пространство, в которое помещаются катушки. Уже известное число витков умножаем на сечение провода и коэффициент заполнения:

Данный расчет производим для всех обмоток, первичной и вторичной, после чего нужно суммировать площадь катушек и сделать сравнение с площадью окна магнитопровода. Окно сердечника должно быть больше площади сечения катушек.

Порядок изготовления

Теперь, имея расчеты и материал для сборки, можно приступить к намотке. На подготовленную картонную катушку производим укладку первого слоя обмотки. Для этого удобно использовать электродрель, зажав катушку в патроне с помощью особого приспособления (в качестве него может выступать болт с двумя шайбами и гайкой). Закрепив на столе или верстаке дрель, на малых оборотах, производим укладку провода, виток к витку без перехлестов. Между слоями провода укладываем один слой изоляции — конденсаторную бумагу. Между первичной и вторичной обмоткой нужно сделать два слоя изоляции во избежание пробоя.

Намного проще, если вы планируете перематывать готовый трансформатор на желаемое напряжение. В этом случае достаточно при размотке подсчитать количество витков вторичной намотки, и зная коэффициент трансформации:

Перед проверкой прозвоните обмотки, убедитесь, что их сопротивление не слишком мало, нет обрывов и пробоев на корпус изделия. Первое включение необходимо проводить с особой осторожностью, желательно последовательно с первичной обмоткой включить лампу накаливания мощностью 40-90 Ватт.

Проверочные работы

В данной статье приведена инструкция, которая доступно объясняет, как сделать трансформатор своими руками в домашних условиях. Для примера мы описали последовательность расчета и сборки броневой модели, как наиболее распространенного вида преобразователей. Его популярность обусловлена простотой изготовления моточных узлов, легкостью сборки, ремонта и переделки. На основе этой самоделки легко можно сделать тр-р для зарядки автомобильного аккумулятора, или же изготовить повышающий тр-р для лабораторного источника питания, электрический выжигатель по дереву, горячий нож для резки пенопласта или другой прибор для нужд домашнего мастера.

Безопасность

— Обмотка тороидального трансформатора

Любой трансформатор, подключенный к 240 В переменного тока, должен иметь достаточную индуктивность в первичной обмотке, чтобы не потреблять большой ток намагничивания — просто подумайте о первичной обмотке и пока не обращайте внимания на вторичную — представьте, что вы делаете только индуктивность для подключения к Переменный ток — вы же не хотите, чтобы он потреблял десять ампер сам по себе.

Конечно, есть техническая причина не брать десять ампер — это почти наверняка насытит ядро ​​и поджарится.

Итак, вооружившись деталями, которые у вас есть на тороиде, такими как значение \ $ A_L \ $, это поможет вам понять, сколько витков необходимо для получения индуктивности (скажем) 10 генри. 10 генри будут иметь импеданс около 3000 Ом при 50 Гц и потреблять ток около 80 мА при подключении к 240 В переменного тока.

Затем нужно решить, пропитает ли это сердцевину и обжарится. Вы использовали \ $ A_L \ $ и заданную индуктивность 10 генри, чтобы сказать вам, сколько витков вам нужно намотать, вы можете рассчитать магнитодвижущую силу (ампер-витки).Затем разделите MMF на чистую длину вокруг вашего ториода, чтобы получить H (напряженность магнитного поля, ампер-витки на метр), и вы почти у цели.

Ссылаясь на кривую BH в паспорте тороида и используя только что вычисленное значение H, определите, какую плотность магнитного потока (B) вы получите из обычно поставляемых графиков — если она больше примерно 0,4 Тесла, то вы, вероятно, столкнетесь с проблемы с насыщением.

Я не занимаюсь математикой, но это будет очень близко к вопросу о том, достаточно ли велик этот тороид, чтобы выдерживать сетевое напряжение на первичной обмотке — ферритовые тороиды обычно не используются в качестве обычных трансформаторов переменного тока — они лучше подходят для гораздо более высокая частота (по сравнению с тем, что вы получаете в автономном переключателе) из-за этой проблемы.

Если вы не знаете, из чего сделан феррит, забудьте об этом (я имею в виду именно это).

Намотка вторичной обмотки по сравнению с ней несложна, но прежде чем давать какие-либо рекомендации, необходимо детально изучить материал тороида.

О вторичной обмотке ТТ на тороидальном трансформаторе

О вторичной обмотке ТТ на тороидальном трансформаторе — Электротехника

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 176 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

2. 0
3. +0
6. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 4 года, 9 месяцев назад

Просмотрено 926 раз

\ $ \ begingroup \ $

Сегодня я сделал первичную обмотку тороидального сердечника.Прикрепленное фото трансформатора ниже. 755 витков магнитной проволоки 0,914 мм. Размер сердечника перед намоткой OD-100мм, ID-60мм, Ht-50мм (M4, CRGO). Сэр, когда я проверяю вторичное напряжение, я получаю 2,7 В на 10 витках магнитного провода. почему я получаю меньше вольт на оборот. Поскольку перед тем, как сделать первичную обмотку, я провел частичное испытание сердечника, намотал 10 витков на вторичную, я получил 3,2 вольта. И я наматываю центральный ответвитель для этого трансформатора 35-0-35, используя метод двойной обмотки (2 провода одновременно, бифиляр). Если я хочу более низкое напряжение на той же обмотке, могу ли это сделать? е.г за 25-0-25?

rdtsc

8,46644 золотых знака2121 серебряный знак5050 бронзовых знаков

Создан 03 авг.

Сандип

3122 золотых знака22 серебряных знака88 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 5 \ $ \ begingroup \ $

Но перед первичной обмоткой испытываю сердечник с обмоткой образца со старым трансформатор с вторичной обмоткой 12 вольт.

При 12 В и соотношении витков 37:20 вы должны ожидать около 6,5 В. Вы измерили 6,66 В, и это звучит нормально.

после фактического ветра полный 755 включений первичного я испытательного вторичного напряжения снова с 20 витками на этот раз я получил от 5,5 до 5,7 вольт

755: 20 с 5,6 вольт на вторичной обмотке подразумевает первичное напряжение 211 вольт.

Может быть, вы думали, что питаете 240 В, а у вас только 210 В.

Создан 03 авг.

Энди он же Энди

339k1919 золотых знаков279279 серебряных знаков594594 бронзовых знака

\ $ \ endgroup \ $ 14

Не тот ответ, который вы ищете? Посмотрите другие вопросы с метками трансформатор или задайте свой вопрос.

Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Конструкция и производство трансформатора с тороидальной катушкой

на заказных катушках, США

Трансформатор с тороидальной катушкой, как следует из названия, имеет тороидальную или кольцевую форму.Он имеет магнитопровод из слоистого железа, феррита или порошкового железа. Благодаря своей уникальной форме он имеет минимальные электромагнитные помехи, что увеличивает эффективность оборудования. Custom Coils является производителем тороидальных трансформаторов и предлагает эти трансформаторы в очень компактных конфигурациях и для различных применений. Custom Coils имеет более чем 50-летний опыт производства тороидальных силовых трансформаторов на заказ. Мы предлагаем тороидальные сердечники из различных материалов, таких как кремнистая сталь, никель, феррит, порошковое железо и молибденовый сплав.Наши тороидальные силовые трансформаторы высокого напряжения легкие и компактные. Мы также поможем вам выбрать тот, который соответствует вашим требованиям.
Наш ассортимент тороидальных силовых трансформаторов известен своей эксплуатационной эффективностью, электрическими характеристиками, совместимостью и т. Д. Мы поставляем индивидуальные тороидные силовые трансформаторы с высокими характеристиками по привлекательным ценам. В Custom Coils мы используем передовые технологии и проверенную методологию для проектирования и производства тороидных силовых трансформаторов в соответствии со спецификациями, требуемыми нашими клиентами.

Тороидальные трансформаторы: особенности и характеристики

Наша уникальная конструкция тороидального трансформатора без воздушных зазоров и с ровной обмоткой обладает всеми этими характеристиками и форматами:

Характеристики

• Катушки индуктивности до 20 ампер
• Трансформаторы тока (ТТ)
• Импульс до 250 кГц
• Синфазный дроссель

Форматы

• Горизонтальный
• Вертикальный
• Заголовки шпульки для ПК
• Поверхностный монтаж

Дополнительные возможности

Custom Coils — известный производитель высококачественных тороидальных трансформаторов.Благодаря следующим дополнительным характеристикам тороидальных трансформаторов, которые мы предлагаем, они широко используются в нескольких промышленных приложениях.

• Оптимизированная производительность
• Меньше внешнего магнитного потока
• Нижнее сопротивление обмотки
• Меньшие потери в обмотке
• Более эффективно рассеивает тепло
• Наименьший размер по объему / весу
• Меньшая индуктивность рассеяния

Сопутствующие товары

Элементы конструкции и работа тороидального трансформатора

Как мы все знаем, трансформатор помогает изменять уровни напряжения по мере необходимости.Но изготовленный на заказ тороидальный силовой трансформатор имеет определенные преимущества благодаря своей форме и размеру. Вход тороидального трансформатора подключен к первичной обмотке. Когда ток проходит через обмотку, в ней создается положительное магнитное поле. В конечном итоге напряжение падает, и положительное магнитное поле становится отрицательным. Это первая часть всего цикла. Эти положительные и отрицательные магнитные поля проходят через вторичную обмотку, и вырабатывается выходное напряжение. Таким образом, в этом случае количество генерируемого напряжения пропорционально соотношению витков между первичной и вторичной обмотками.

Сердечник этого трансформатора помогает магнитным полям формироваться и разрушаться, что вызывает максимальное напряжение во вторичной обмотке. Это повышает КПД трансформатора.

Конструкция тороидального трансформатора

Эти трансформаторы доступны во множестве размеров и конфигураций. Custom Coils предлагает оборудование, которое может наматывать тороиды диаметром от 0,5 дюйма до 6,5 дюймов.

Использование различных челноков и головок дополнительно улучшает производительность этих мотальных машин.Челноки позволяют наматывать провода калибра от 13GA до 40GA. Тороиды обычно оборачиваются майларом или лентой для более высоких значений изоляции. Таким образом, сердечники тороидального трансформатора изолированы от обмоток, а обмотки изолированы друг от друга.

Несмотря на небольшие размеры, объем и вес, эти трансформаторы имеют большую площадь поверхности, что позволяет им более эффективно рассеивать тепло. Сердечник в форме пончика уменьшает внешний магнитный поток, что приводит к уменьшению индуктивности рассеяния.

Преимущества тороидальных трансформаторов

Трансформатор с тороидальной катушкой имеет чрезвычайно гибкую и компактную конструкцию, которая дает множество преимуществ. Здесь мы перечислили некоторые из них.

• Низкие потери при разгрузке: Поскольку магнитное поле хорошо экранировано, для его поддержания в сердечнике требуется меньше энергии. Таким образом, трансформаторы с тороидальной катушкой имеют гораздо меньшую мощность возбуждения, чем другие типы.
• Минимальный внешний магнитный поток: Тороидальные трансформаторы излучают гораздо меньшее магнитное поле, чем другие типы.Обмотки здесь действуют как экран, поэтому для минимизации рассеивания не требуется специального экранирования.
• Нижнее сопротивление обмотки: Обмотки тороидального трансформатора равномерно распределены по сердечнику; это помогает снизить сопротивление обмотки.
• Низкий уровень шума: Механический гул в тороидальных трансформаторах намного меньше, чем в большинстве других типов. Таким образом, это работает тихо, поскольку здесь снижается шум из-за магнитострикции.
• Наименьший размер по объему / весу: Несмотря на то, что тороидальные трансформаторы доступны во всех размерах, наименьший размер имеет большое значение и подходит для многих областей применения. Кроме того, они гибкие, легкие и удобные. Это упрощает их установку.
• Более низкая индуктивность рассеяния: Тороидальные трансформаторы применяются в силовой электронике, где требуется конкретное значение индуктивности рассеяния трансформатора.

Применение тороидальных трансформаторов

Изготовленный на заказ тороидальный силовой трансформатор имеет множество применений, и он особенно используется в чувствительных устройствах, таких как усилители, часы и схемы таймера, промышленная обработка и медицинское оборудование.Вот несколько областей применения тороидальных силовых трансформаторов.

• Aerospace: Точность и точность имеют первостепенное значение в аэрокосмическом секторе, и здесь нет места для компромиссов в деталях, и эти трансформаторы поддерживают качественную радиочастотную передачу и генерацию высоких частот в самолетах.
• Военная и аэрокосмическая промышленность: Тороидальные трансформаторы находят применение в обороне, а также в коммерческой авиации, источниках питания компьютеров и радиопередаче
• Связь / обработка данных: Тороидальные трансформаторы помогают передавать сигналы в случае устройств беспроводной передачи и обработки данных.
• Пневматические системы: Гидравлические датчики, датчики давления и двухходовые регулирующие клапаны, среди прочего, используют тороидальные трансформаторы для создания электрического тока, который помогает в работе этих пневматических регулирующих устройств.
• Geophysical: Тороидальные трансформаторы находят применение в задачах горной промышленности, бурения нефтяных скважин и добычи полезных ископаемых, где они используются для сбора и интерпретации сейсмических данных, регистрации движения в слоях земли и автоматической термопечати.
• Трансформатор тока: Эти трансформаторы используются для измерения высоковольтных электрических устройств и силовых цепей; поскольку они минимизируют частоту ошибок, поскольку их электромагнитные помехи очень низкие.
• Биомедицина: Этот сектор имеет огромное применение для тороидальных трансформаторов. Сюда входят электрические устройства, используемые в различном медицинском оборудовании, таком как рентгеновские аппараты, системы визуализации, электронные кардиографы, лазеры, сканеры плотности кости и многое другое.
• Источники питания: Это наиболее распространенные области применения тороидальных трансформаторов, поскольку они регулируют уровни текущего напряжения для бесперебойного питания.
• Аудиосистемы: Типичные особенности тороидальных трансформаторов, такие как низкий магнитный поток и гул, малый размер, гибкость и легкий вес, делают их применимыми в аудиосистемах и усилителях.

Что такое тороидальный силовой трансформатор?

Трансформаторы — это устройства, используемые для передачи энергии между двумя частями электрической цепи, создавая изоляцию при изменении тока и напряжения.Трансформаторы служат неотъемлемыми компонентами большинства электрических систем.

Силовые трансформаторы, в частности, используются, когда требуется передача энергии с высоким КПД. В зависимости от конкретного применения устройства могут работать непрерывно или прерывисто при полной нагрузке. Как и все трансформаторы, силовые трансформаторы основаны на принципе электромагнитной индукции. Две катушки с магнитной связью образуют первичную и вторичную обмотки.

Тороидальные силовые трансформаторы

Тороидальные трансформаторы — это силовые трансформаторы с тороидальным сердечником, на который намотаны первичная и вторичная обмотки.Когда ток протекает через первичную обмотку, он индуцирует электродвижущую силу (ЭДС), а затем ток во вторичной обмотке, тем самым передавая мощность от первичной обмотки к вторичной обмотке.

Уникальная форма тороидального трансформатора позволяет использовать более короткие катушки, уменьшая резистивные потери или потери в обмотке и повышая общий КПД.

Поделитесь этим изображением на своем сайте

Укажите ссылку на https: //info.triadmagnetics.ru / с этим изображением.

Преимущества и применение тороидальных силовых трансформаторов

Тороидальные трансформаторы могут быть намного компактнее обычных силовых трансформаторов того же номинала. Кроме того, повышение эффективности может привести к снижению температуры.

Тороидальные сердечники позволяют использовать и наматывать 100% сердечника, тогда как сердечники других форм всегда имеют участки, которые должны доходить до обмоток для создания обратного магнитного пути. Эти секции всегда увеличивают вес и потери, которые не требуются для тороидальных сердечников.

Рассеянные магнитные поля создаются на концах катушек, где не все силовые линии связаны с сердечником. Хорошо сконструированные тороиды не имеют конца обмотки, а это означает, что нет физического зазора между началом и концом обмотки, чтобы допускать рассеянные поля рассеяния, излучаемые наружу.Они также обладают высокой устойчивостью к любым наложенным на них внешним магнитным полям.

Компактные размеры тороидальных трансформаторов делают их идеально подходящими для применения в электронных схемах, поэтому эти трансформаторы часто используются в компьютерах, инверторах и множестве подобных устройств. Тороидальные модели также гудят меньше, чем обычные варианты, что делает их идеальными для применения в усилителях, телевидении и аудиосистемах.

Тороидальные силовые трансформаторы особенно хорошо подходят для критически важного оборудования и устройств в медицинской промышленности, поскольку в медицинских системах, требующих низких токов утечки, бесшумной и надежной работы, важна высочайшая эффективность.Поскольку эти трансформаторы легкие и компактные, их можно легко интегрировать в медицинские инструменты, в которых нехватка места и веса являются ключевыми соображениями при проектировании.

Узнать больше

Triad Magnetics — ведущий производитель стандартных и нестандартных тороидальных силовых трансформаторов, и мы с гордостью предлагаем более 45 различных моделей для удовлетворения конкретных потребностей клиентов. Наши медицинские силовые трансформаторы оснащены двойными обмотками для последовательного и параллельного подключения в зависимости от потребностей системы.

Поскольку эти трансформаторы часто используются в системах с ограниченным пространством с другими чувствительными электронными компонентами, превышение температуры рассчитано таким образом, чтобы оставаться в пределах от 25 ºC (55 ºF) до 55 ºC (131 ºF). Наши тороидальные модели имеют очень низкие потери, а регулировка поддерживается в пределах от 0,7% до 12,3%.

Мы понимаем, что работа каждого клиента уникальна, поэтому мы тесно сотрудничаем с клиентами, чтобы определить лучший тороидальный силовой трансформатор для их конкретного применения. Чтобы узнать больше о нашем ассортименте тороидальных медицинских силовых трансформаторов, запросите расценки у нашей группы экспертов сегодня.

Тороидальный трансформатор и обмотка трансформатора — Тороиды

Понимание всех деталей тороидальных трансформаторов сбивает с толку из-за различных технологий намотки, материалов сердечников и размеров тороидов. Чтобы попытаться упростить это сложное поле, мы хотим ответить на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов. Мы надеемся, что эти ответы расскажут вам о преимуществах тороидов. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, позвоните нам.

В каких приложениях используются тороиды?

Если электронная конструкция может соответствовать форме тороида, можно использовать тороидальный трансформатор.Важно отметить, что то, что тороид поместится внутри устройства, не означает, что это лучший выбор для вашего приложения. Позвоните нам, чтобы обсудить потребности вашего приложения, чтобы мы могли помочь вам определить наилучшие возможные решения для трансформаторов.

Каковы преимущества формы тороида?

Тороид — это трансформатор, намотанный на 360 градусов и обладающий симметрией благодаря своей круглой форме. Использование тороида позволяет практически полностью нейтрализовать магнитное поле за пределами катушки.Из-за круглой формы тороидал будет иметь меньшую индуктивность и утечку электромагнитных помех.

Что такое тороидальные трансформаторы с зазором?

Тороид с зазором обычно заполняется изоляционным материалом, который облегчает процесс намотки трансформатора.

Почему тороид обычно дороже катушек?

Проще говоря, процесс намотки тороида дольше и сложнее, чем намотка катушек, и в результате стоимость тороида обычно выше.Тороиды с одной обмоткой на сердечниках с покрытием будут наиболее конкурентоспособным вариантом по стоимости, равным трансформаторам с ламповой или катушечной обмоткой. Еще одним важным фактором стоимости является способ установки тороида или бобины.

Тороидальный трансформатор

Мы можем ответить на более конкретные вопросы, исходя из ваших конкретных потребностей в обмотке трансформатора. Мы даже производим герметизированные тороидальные трансформаторы. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, позвоните нам сегодня.

Ссылки по теме

US Magnetics »Почему тороид? Примечания к тороидальным трансформаторам

Почему тороид? Примечания к тороидальным трансформаторам

Ральф Ливингстон

Тороидальные (в форме пончика) трансформаторы — популярный выбор для самых требовательных приложений, где размер и вес имеют первостепенное значение для конечной системы.Форма тороидального сердечника трансформатора дает ряд преимуществ конструкции трансформатора, а также несколько недостатков. В интересах разработчика системы учитывать, как каждый фактор может повлиять на его применение при выборе трансформатора.

Размер и вес

Перемещение мертвого груза обходится дорого. Исследования экономии топлива коммерческих и военных самолетов дают разные результаты, но в целом принято считать, что один фунт веса самолета будет стоить десятки тысяч долларов в виде затрат на топливо в течение срока службы самолета.Поэтому основной задачей проектировщика систем или компонентов самолета стало минимизировать вес, насколько это практически возможно. В трансформаторе это означает минимизацию массы используемых материалов сердечника и обмотки. Хотя оптимальная конструкция трансформатора — это всегда баланс между поперечным сечением сердечника и площадью медной обмотки, можно утверждать, что потери в меди — это та переменная, которая определяет конечный размер и вес трансформатора.

Для того, чтобы обычный трансформатор мог эффективно передавать энергию от первичной обмотки к вторичной, необходимо, чтобы магнитный сердечник работал в области значительно ниже точки плотности потока насыщения.Работа выше этого предела приведет к высоким пиковым входным токам, гармоническим токам, накладываемым на входной источник, и искажению или спаду формы волны вторичного напряжения. В уравнении для расчета максимальной магнитной индукции площадь поперечного сечения сердечника трансформатора и количество витков первичной обмотки находятся в знаменателе. Это означает, что размер сердечника может быть уменьшен в том же соотношении, что и количество витков первичной обмотки, без влияния на плотность потока.

На практике, чтобы разместить больше витков первичной обмотки в данной области обмотки сердечника, диаметр провода необходимо уменьшить.Одновременное уменьшение диаметра проволоки и увеличение длины жилы обмотки (с увеличением витков) приведет к увеличению резистивных потерь в обмотке. Увеличение доступной площади обмотки и уменьшение длины провода, необходимого для завершения каждого витка, являются двумя эффективными способами уменьшения повышенных потерь в меди, вызванных увеличением числа витков.

Увеличение площади намотки может быть достигнуто за счет увеличения либо глубины, либо ширины намотки, но только увеличение глубины может затруднить отвод избыточного тепла от структуры намотки.Таким образом, становится очевидным, что сердечник, который позволяет размещать провод по всей длине его конструкции, гарантирует оптимальное использование доступной площади намотки. Сердечник в форме стержня соответствует этому критерию, но его открытая магнитная структура приведет к высокому току намагничивания и нежелательному влиянию паразитного магнитного поля. Соединение концов стержневого сердечника, чтобы закрыть магнитный путь, привело бы к тому, что сердечник имел бы тороидальную форму. Теоретически круглое поперечное сечение сердечника представляет собой оптимальную форму для уменьшения длины витка обмотки на единицу объема, поскольку круг — это форма, которая охватывает наибольшую площадь на единицу длины периметра.Однако на практике часто можно лучше использовать фактический доступный объем, используя тороидальный сердечник с квадратным или прямоугольным поперечным сечением.

Обмотки тороидального трансформатора открыты по всей поверхности трансформатора, обеспечивая оптимальную передачу тепла от медных обмоток. Это часто позволяет разработчику использовать провод несколько меньшего сечения, чем было бы разумно в противном случае — без превышения указанного предела повышения температуры — если это позволяют регулирование нагрузки и соображения эффективности.

Результирующее уменьшение объемов сердечника и меди, таким образом, работает вместе, чтобы сделать тороидальную конфигурацию идеальным выбором, когда уменьшение размера и веса являются первоочередными задачами.

Самозащитный

Замкнутая структура тороидального сердечника — без естественного воздушного зазора на его магнитном пути — значительно снижает рассеяние магнитного поля по сравнению с сердечниками обычных форм. Размещение обмоток трансформатора по всей поверхности сердечника приводит к оптимальному взаимодействию магнитного потока сердечника с обмотками.Такое размещение ограничивает влияние утечки магнитного H-поля из сердечника на внешние схемы; и тороидальные трансформаторы в большинстве приложений не требуют дополнительного магнитного экранирования. Конечно, при необходимости можно использовать добавление внешнего магнитного экрана для ограничения воздействия внешнего излучения H-поля на обмотки трансформатора. Форма тороидальной катушки упрощает добавление внешнего электростатического экрана, ограничивая влияние излучения электрического поля на внешние обмотки трансформатора или исходящие от них.

Другой башмак — недостатки тороидов

Несмотря на все преимущества, которые они предлагают, тороидальные трансформаторы имеют несколько недостатков по сравнению с трансформаторами с традиционной конфигурацией сердечника или оболочки. Первым из них и наиболее очевидным является стоимость рабочей силы, связанная с намоткой катушки тороидального трансформатора. В обычной катушке с катушкой или трубчатой ​​намоткой каждую обмотку можно непрерывно с высокой скоростью подавать на форму катушки непосредственно с рулона магнитной проволоки.Структура сердечника — будь то стопка пластин, вырезанный сердечник или прессованная ферритовая форма и т. Д. — затем добавляется к подготовленной структуре катушки. При использовании тороидального сердечника вся оставшаяся длина провода для полной обмотки должна проходить через отверстие сердечника каждый раз, когда к катушке добавляется один виток провода. Это означает, что в трансформаторе с намоткой на катушку с 3300 витками на первичной обмотке каждый виток наматывается на катушку один раз. В аналогичном трансформаторе, который намотан на тороидальном сердечнике, всю длину провода для катушки сначала нужно загрузить через отверстие сердечника на челнок.Затем каждый виток проволоки должен снова пройти через отверстие от 1 до 3300 раз — в зависимости от того, где он попадает в обмотку. Увеличенное рабочее время, необходимое для выполнения этого повторяющегося движения, несколько сокращается, поскольку в тороидальной конструкции не требуется штабелирование или сборка сердечников. Конечным эффектом обычно является чистое увеличение общего рабочего времени.

Другим недостатком тороидального сердечника является тот, который иногда вызывает проблемы либо во время тестирования, либо в полевых условиях во время реальной эксплуатации.Это проблема пускового тока. Когда трансформатор работает, его сердечник намагничивается поочередно от + B _MAX до -B _MAX в соответствии с наведенным первичным током намагничивания. Если напряжение, приложенное к первичной обмотке, мгновенно прерывается, как при размыкании переключателя, сердечник останется намагниченным до некоторой степени с той же полярностью, что и в момент отключения входа. Это состояние называется остаточным магнетизмом. Когда питание повторно подается на первичную обмотку, если полярность приложенного синусоидального напряжения такова, что его возрастающая амплитуда усиливает поток в уже намагниченном сердечнике трансформатора, поток сердечника нередко приближается к пределу насыщения сердечника или даже превышает его. в течение нескольких циклов — что приводит к скачку входного тока, который может значительно превышать нормальный входной ток при полной нагрузке.Это раздражающее явление, называемое пусковым током, практически не зависит от выходной нагрузки. В случае неконтролируемого действия это может привести к ложному срабатыванию предохранителей системы или автоматических выключателей. В обычном сердечнике трансформатора сборка многослойного пакета или набора сердечников приводит к естественному воздушному зазору порядка нескольких десятых тысячных дюйма на магнитном пути. Низкая проницаемость этого воздушного зазора последовательно с проницаемостью сердечника способствует ограничению пускового тока. Однако в тороидальном сердечнике этот воздушный зазор отсутствует.Поэтому для конечного пользователя разумно знать об этой проблеме и указать максимальный пусковой ток, если это может стать проблемой на системном уровне. Разработчик должен контролировать и проверять броски тока каждой новой конструкции трансформатора, особенно при использовании тороидального сердечника.

Еще одна трудность, о которой следует упомянуть при обсуждении тороидов, заключается в добавлении электростатического экранирования между обмотками. В традиционной конструкции трансформатора добавление экрана представляет собой довольно простой вопрос, заключающийся в добавлении слоя (или нескольких слоев) изолированной проводящей фольги между обмотками, заботясь о правильном заделке и, конечно, во избежание короткого замыкания концов экрана вместе.Форма тороидальной катушки делает установку этого типа экрана очень трудоемкой. По этой причине многие производители трансформаторов создают экраны для тороидальных трансформаторов, наматывая между слоями обмотки перекрывающиеся витки изолированной ленты из меди или алюминиевой фольги. Чтобы аккуратно подогнать под тороидальную катушку, это часто означает использование множества витков узкой ленты. К сожалению, витки фольги, пропущенные через отверстие в сердечнике, могут иметь значительную самоиндукцию, которая будет идти последовательно с каналом стока, что значительно ограничивает эффективность экрана.Таким образом, добавление эффективного электростатического экрана к тороидальному трансформатору — это своего рода компромисс между экономией труда и характеристиками экрана.

Позвоните нам, чтобы обсудить ваши технические проблемы — Тороид может быть правильным решением!

Техническое руководство для тороидальных силовых трансформаторов Bicron

КПД ТРАНСФОРМАТОРА

Все обмотки трансформатора и сердечники трансформатора производят медь и магнитные потери, которые проявляются в виде тепла:
VA _{на входе} = VA _{на выходе} + W _потери
где VA = вольт x ампер
W _потеря = W _cu + W _fe
W _cu = Вт, рассеиваемая из-за потерь в меди в обмотках
W _fe = Вт, рассеиваемая из-за магнитных потерь в сердечнике

Тороидальному трансформатору обычно требуется только 10% тока намагничивания, необходимого для многослойных трансформаторов.Допускаются более высокие плотности потока, поскольку направление магнитного потока совпадает с направлением зерна стального сердечника. Высокая плотность магнитного потока позволяет использовать меньше витков медного провода, что снижает DCR обмотки. На рисунке 5 показана ожидаемая эффективность с точки зрения отношения мощности в ВА.

ВЫСОКАЯ ПЛОТНОСТЬ УПАКОВКИ
Сердечники тороидального силового трансформатора имеют идеальную форму; минимизация количества материала сердечника и обеспечение симметричного распределения обмотки по всему сердечнику.Наряду с более высокими рабочими плотностями магнитного потока это позволяет использовать меньше витков медной проволоки, чем требуется для эквивалентного многослойного сердечника. Эти неотъемлемые характеристики приводят к значительной экономии веса и объема, а также к другим преимуществам.

Ссылаясь на уравнение Фарадея для индуцированного напряжения в обмотке трансформатора:
СЭД = 4,44 x N x AC x F x B x 10 ^-8
где:
F = частота
N = количество витков
8 = плотность потока (Гаусс)
AC = площадь поперечного сечения жилы (см ² )

Силовые тороидальные трансформаторы могут работать при плотности магнитного потока до 16.5 килогаусс, что примерно на 40% больше, чем у обычного многослойного силового трансформатора. Работа любого сердечника сверх его максимальной номинальной плотности потока приведет к увеличению потерь W _{f e} в дополнение к искажению формы сигнала.

Вес тороидального силового трансформатора складывается из следующих элементов:
Медь (обмотки) + Сталь (сердечник) + Изоляционные материалы + Монтажное оборудование или заливочный материал

Физические размеры (объем) трансформатора могут быть изменены для любой конструкции.Сердечник тороидального трансформатора изготовлен из полосы текстурированной кремнистой стали. Ширина полосы определяет высоту сердечника, в то время как внутренний и внешний диаметры определяют физические размеры и площадь поперечного сечения сердечника. Стоимость изготовления нестандартного тороидального сердечника по сравнению со стандартным относительно невысока. Большинство тороидальных трансформаторов имеют отношение диаметра к высоте 3: 1, но возможно соотношение 2: 1 (высокий профиль) и 7: 1 (низкий профиль). См. Рис.2 для сравнения стандартных Toroid иЛаминированные тома.

Очевидный компромисс для снижения веса — это количество медного провода и размер сердечника. Хорошо спроектированный трансформатор представляет собой баланс меди и стали, необходимый для получения разумного регулирования переменного тока, повышения температуры и минимальных физических размеров. См. Рис. 3 для сравнения веса тороидального и ламинированного.

ДРУГИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ УПАКОВКИ
Поля электромагнитных помех очень низкие из-за уникальной конструкции тороидального силового трансформатора.Эти трансформаторы намотаны на кольцевом сердечнике, конфигурация которого обеспечивает максимальное сдерживание магнитных полей. В отличие от слоистых трансформаторов, тороидальные трансформаторы обычно не имеют воздушных зазоров внутри сердечника. Воздушные зазоры могут вызвать нарушение непрерывности магнитного пути, что приведет к увеличению излучаемых полей. Кроме того, равномерное распределение первичной обмотки по вторичной обмотке, равномерно по всему сердечнику, гарантирует, что магнитные поля, генерируемые в обмотках, могут быть подавлены.Можно ожидать сокращения до восьми раз по сравнению с многослойным трансформатором. Дальнейшее сокращение возможно с помощью металлического пояса вокруг трансформатора или полного удержания трансформатора в стальном корпусе. См. Рис. 9, TPT с металлической повязкой на живот.

Звуковой шум, создаваемый тороидальным трансформатором, по своей сути низкий. Одиночная стальная полоса, скрученная в кольцо и сваренная с обоих концов, очень прочная и устойчивая. Медные обмотки и система изоляции полностью покрывают сердечник, дополнительно стабилизируя трансформатор и подавляя акустический шум, вызванный явлениями магнитострикции.

Шум трансформатора также можно минимизировать за счет повышения требований к пульсации постоянного тока в приложениях с линейными источниками питания. Низкие пульсации постоянного тока требуют, чтобы трансформатор выдавал очень большие импульсы тока за короткие периоды времени. Импульсы высокой энергии дополнительно усиливают действие магнитострикции.

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТОРОИДНОЙ ЭНЕРГИИ ЧАСТОТА ЛИНИИ
Большинство тороидальных силовых трансформаторов предназначены для работы в приложениях с частотой 50/60 Гц, 60 Гц или 400 Гц.По мере увеличения частоты толщина стальной полосы уменьшается для повышения эффективности. Размер сердечника и / или обмотки также уменьшается, что делает трансформатор меньшего размера. Это уменьшение физического размера трансформатора в зависимости от частоты следует учитывать при упаковке трансформатора в приложение. Трансформатор 60 Гц будет на 20% меньше трансформатора 50/60 Гц.

ПЕРВИЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение в формате pdf Трансформатор работает с использованием магнитной индукции.Базовый трансформатор состоит из двух катушек с проволокой, намотанной на стальной сердечник. Когда напряжение подается на одну из катушек, она намагничивает сердечник, и во второй катушке индуцируется напряжение. Отношение первичного напряжения к вторичному напряжению зависит от соотношения витков двух катушек: V _p / V _s = T _p / T _s
где V = напряжение и T = обороты
На трансформаторе могут быть предусмотрены ответвители для компенсации требований различных стран.См. Рис. 6 для типичных конфигураций первичного напряжения.
Примечание: несколько первичных обмоток должны быть подключены параллельно или последовательно для поддержания номинальной мощности.

ВТОРИЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Вторичное напряжение (я) трансформатора указано с номинальным первичным напряжением и вторичным током полной нагрузки.

ВТОРИЧНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Регулировка напряжения трансформатора — это отношение разомкнутой цепи (состояние холостого хода) к номинальному напряжению (состояние полной нагрузки).Это условие можно выразить как:
Reg = (V _NL — V _FL ) / VFL
где V _NL = напряжение переменного тока без нагрузки и V _FL = напряжение переменного тока при полной нагрузке
Регулирование можно улучшить, уменьшив потери W _cu или указав трансформатор с большей номинальной мощностью в ВА.

ВТОРИЧНЫЙ РАБОЧИЙ ЦИКЛ
Потребность в ВА вторичной обмотки может быть снижена, если нагрузка является прерывистой, а время включения короче, чем тепловая постоянная времени трансформатора.Постоянные теплового времени для трансформаторов обычно составляют от нескольких минут до пятнадцати минут, в зависимости от физической массы трансформатора.
Рабочий цикл = (T _ON / (T _ON + T _OFF ) ^1/2
где T _ON = трансформатор времени питает нагрузку, а
T _OFF = трансформатор времени не питает нагрузку

ВТОРИЧНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ VA
Емкость вторичной обмотки определяется по напряжению, току и скважности:
VA = VF _L x I _FL x (рабочий цикл)
где:
В _FL = вторичное напряжение переменного тока при заданных требованиях по току и
I _FL = вторичный переменный ток при заданных максимальных требованиях

ЩИТКИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ
В энергосистеме есть два различных типа переходных процессов; Общий режим и поперечный.Поперечный шум — это переходные процессы, которые присутствуют, но не связаны с землей. Типичными примерами являются импульсные источники питания, универсальные двигатели и т. Д. Этот шум обычно подавляется в его источнике с помощью сетевых фильтров. Синфазный шум — это переходные процессы, присутствующие в электросети, но относящиеся к земле. Типичными примерами являются молнии, переключение, электромагнитные импульсы и т. Д. Для уменьшения синфазного шума трансформаторы могут быть модифицированы путем включения электростатического экрана между первичной и вторичной обмотками.Емкость между первичной обмоткой и экраном направляет большую часть синфазного шума на землю.

ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА
Bicron предлагает два типа тепловой защиты для трансформаторов; без сброса и с автоматическим сбросом. Эти устройства предназначены для отключения трансформатора в случае перегрева. Невозврат используется в первую очередь для защиты от внутренних повреждений трансформатора, срабатывания при заданной температуре. Автосброс обеспечивает прерывистую защиту от внутренних отказов трансформатора и внешних перегрузок.Это устройство открывается при заданной высокой температуре и закрывается при заданной более низкой температуре. Эти устройства устанавливаются внутри трансформатора и подключаются последовательно с обмоткой.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ
Следует избегать непреднамеренного закороченного витка путем создания токопроводящей петли (витка) через центр тороидального трансформатора. Обычно это происходит при разработке специального монтажного оборудования для трансформатора. Короткое замыкание на витке приводит к высоким циркуляционным токам, чрезмерному нагреву и снижению производительности.(Рис.7)

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ ПРОДАЖЕ
Поскольку сердечник не имеет воздушных зазоров, тороидальные трансформаторы имеют преимущество перед традиционными трансформаторами E-I, заключающееся в низком потреблении энергии в режиме ожидания (ток намагничивания). Однако это приводит к более высокому остаточному потоку (остаточной магнитной индукции) при отключении питания.

No related posts.