Намотка трансформатора своими руками: Намоточный станок своими руками – Необычные вещи

Содержание

Намоточный станок своими руками – Необычные вещи

В прошлой статье я поделился с Вами, как перемотать вторичные обмотки трансформатора под необходимое напряжение. Толстая проволока наматывалась вручную, так как другим способом в домашних условиях аккуратно уложить виток к витку не представлялось возможным. С меньшим диаметром обмоточного провода можно применить более технологичный способ, что позволит сократить время и усилия при намотке, а так же, что немало важно, изготовление трансформатора не будет отличаться от заводского исполнения. Далее будет описана простая конструкция самодельного намоточного станка, с помощью которого Вы с легкостью  сможете намотать катушки, дроссели, силовые и звуковые трансформаторы.

Основание (станина) намоточного станка

Сделать станок для намотки трансформаторов можно из любого прочного легко обрабатываемого материала. Самым подходящим будет: метал, фанера (дерево) или пластмасса. В зависимости от того, что у Вас есть в наличии и с чем Вы любите больше всего работать, можно отдать предпочтение тому или иному материалу.

В основном мастерю самоделки из того, что у меня есть под рукой, так и в этом случае, в завалах барахла под названием «в хозяйстве пригодится» нашлись обрезки из 10 миллиметровой полужесткой пластмассы, которую успешно применил в конструкции намотчика и его элементов.

Изначально, при разработке, необходимо сделать пробный макет, продумать компоновку намотчика, задать себе вопрос, какие необходимые функции должно выполнять устройство. В процессе макетирования легко дополнять и совершенствовать, подгонять размеры, что позволит на выходе получить самый удачный вариант.

По проекту у нас три оси:

Первая ось (намотчик) – на ней будет вращаться наматываемая катушка трансформатора. На одном конце будет крепиться счетчик количества сделанных витков, а на другой стороне привод вращения оси с набором шкивов. Привод может быть ручным в виде закрепленной ручки на оси либо электрическим в виде шагового двигателя.

Вторая ось (укладчик) – на ней будет «бегать» поводок укладчика проволоки, также на оси будет закреплен второй набор шкивов, который через ременную передачу с помощью пассика будет сопрягаться с первым набором шкивов на первой оси.

Третья ось (держатель катушек) – служит опорой для катушки с обмоточным проводом.

На этапе проектирования следует правильно разнести оси между собой, чтобы каркас наматываемой катушки трансформатора не цеплялся за станок и не задевал другую ось, также выбрать  высоту расположения катушки с проволокой, чтобы можно было свободно навешивать разные по габаритам катушки. Можно предусмотреть дополнительную ось для смотки-намотки проволоки с катушки на катушку.

По разметке на выбранном материале для станины ножовкой по металлу вырезаем части основания станка (боковины, дно, поперечины), также высверливаем необходимые отверстия. С помощью металлических уголков и саморезов скрепляем все составляющие вместе.

Счетчик оборотов для подсчета витков

Один оборот равен одному витку – так раньше в уме подсчитывал, мотая трансформатор на примитивном приспособлении. С появлением полноценного намоточного станка с предусмотренным счетчиком стало намного проще, но самое важно, что при намотке витков процент на ошибку свелся практически к нулю.

 

В рассматриваемом намотчике использован механический счетчик УГН-1 (СО-35) от советской аппаратуры. Его можно заменить на велосчетчик или механический счетчик от старого бытового магнитофона, где он отмерял расход ленты. Также можно собрать простой счетчик своими руками, имея только калькулятор, геркон, два провода и магнит.

Разберите калькулятор на два контакта, замыкаемых кнопкой «равно», припаяйте два провода, а на концы проводов запаяйте геркон. Если поднести магнит к геркону, то его пластины внутри стеклянной колбы замкнутся и на калькуляторе произойдет имитация нажатия кнопки. Используя функцию сложения калькулятора 1+1 можно подсчитывать обороты.

Далее закрепляем самодельный диск на первую ось. К диску приклеиваем магнит, а на корпусе станка или кронштейне крепим геркон. Геркон располагаем так, чтобы при обороте диска магнит проходил рядом с герконом и смыкал его контакты.

По такому принципу можно заменить геркон на концевой выключатель, а диск сделать в виде эксцентрика.

Диск-эксцентрик, вращаясь своей выпуклой частью, будет нажимать на концевик

Укладчик витков

Укладчик проволоки служит для равномерной намотки, виток к витку, обмоточного провода на каркас изготавливаемого трансформатора или катушки. Плотность намотки зависит от того, с какой скоростью вращаются оси, а так же от диаметра выбранной проволоки.  Необходимое соотношение скорости вращения первой и второй оси можно достичь с помощью шкивов и ременной передачи. При работе отлаженного механизма станка происходит одновременное  перемещение ролика укладчика с определенным шагом и укладка проволоки на каркас наматываемого трансформатора. В двух словах не объяснить, но при дальнейшем прочтении статьи станет все понятно.

В рассматриваемой конструкции использована шпилька-штанга заводского изготовления М6 с шагом резьбы 1мм. В боковины станины намоточного станка параллельно друг другу закрепляют подшипники в заранее просверленные для них отверстия, далее в них вставляют шпильку.

Для наилучшего скольжения смазываем подшипники. На шпильке перемещается направляющий ролик, через который продевается проволока.

Направляющий ролик для укладки проволоки можно изготовить самостоятельно, имея небольшой отрезок П-образного алюминиевого профиля, удлиненную гайку-втулку, соответствующую по резьбе шпильке, и подающий ролик с канавкой посередине.

В П-образном профиле сверлятся отверстия параллельные друг другу. Верхняя пара отверстий – для ролика, а нижняя – для удлиненной гайки. Диаметр верхних отверстий в стенках профиля подбирается по оси, на которой будет закреплен ролик, а нижние на миллиметр больше диаметра резьбы шпильки. Под расстояние между стенками профиля впритирку подгоняется по размеру удлиненная гайка. Затем эта конструкция наворачивается на шпильку укладчика.

Шпилька фиксируется гайками по бокам так, чтобы она могла вращаться без смещений. С одной из сторон оставляется запас шпильки, чтобы на нее накручивать шкивы для сопряжения первой и второй оси.

Два шкива соединены ременной передачей

Оси в намоточном станке соединены между собой системой шкивов различного радиуса. Шкивы, закрепленные на осях, вращаются с помощью ременной передачи. В качестве ремня используется пассик.

Чтобы рассчитать шкивы согласно диаметру обмоточной проволоки примем следующие условия и выведем формулу:

– Шкив оси укладчика равен 100мм;

– Шкив  на оси с закрепленной катушкой (намотчика) равен толщине необходимой проволоки, помноженной на 100.

Например,  для 0,1мм проволоки применим 10 мм шкив на оси намотчика. Для диаметра 0,25 проволоки 25 мм шкив.

По возможности лучше изготовить шкивы с шагом 1 мм и подбирать в процессе намотки, используя данную формулу

Погрешность зависит от точности диаметра изготовленных шкивов и натяжения пассика. Если применить в конструкции в качестве привода шаговый двигатель с шестереночной передачей вместо пассика и точно выпиленных шкивов, то погрешность можно приблизить к нулю.

Теперь расскажу, как сделать шкив своими руками в домашних условиях не обращаясь к токарю. Набор шкивов у меня сделан из того же материала, что и станина намоточного станка. Разметил с помощью циркуля необходимые диаметры шкивов и добавил несколько миллиметров в большую сторону, чтобы проточить канавку для пассика до нужного размера. По контуру разметки просверлены шуруповертом  отверстия и прорезаны перегородки между ними. Так набрал необходимое количество заготовок для шкивов. В роли токарного станка у меня была приспособлена ненужная мясорубка «Помощница».

Точно уже не помню, нарезал резьбу на валу двигателя мясорубки либо там оказалась подходящая, но через длинную гайку-втулку была прикручена шпилька. На шпильку через гайки и шайбы прикручивалась заготовка чуть большего диаметра, чем требовался шкив. Включалась мясорубка и ножовкой по металлу/ напильником скруглялись все неровности до круглой формы, а  надфилем протачивалась бороздка (канавка) для пассика. В процессе штангенциркулем периодически проверялись диаметры самодельных шкивов.

Составные части намоточного станка и принцип его работы

Элементы намоточного станка собирались неспешно. Почти все было взято от старой советской киноаппаратуры. Подвижные части: ручка, шпильки осей, направляющий ролик – все оснащено подшипниками.  Шпильки, гайки, шайбы и уголки были куплены в магазине, торгующем метизами. Потратиться пришлось только на шпильки, длинные гайки и уголки. В остальном все сделано из подручных материалов, имеющихся в наличии.

Для точного подбора плотности намотки проволоки на шпильку укладчика нанизывается набор из нескольких шкивов. Так, в случае не плотной намотки, можно было на один размер перебросить пассик и подогнать скорость вращения осей. Пассик в процессе намотки проволоки перекручивают в зависимости от направления хода намотки по типу формы «Восьмерка» либо прямое расположение пассика. Следует сделать пару десятков пробных витков, чтобы правильно подогнать шкивы под диаметр проволоки.

Из дерева либо другого материала изготавливают основу по форме внутренней части катушки трансформатора и гайками-барашками фиксируется на шпильке. Так же для фиксации катушки можно сделать универсальные удерживающие уголки. Демонстрация работы намоточного станка показана на видео:

[Здесь будет видео процесса намотки трансформатора]

 

Об Авторе: Максим Лапицкий

Приветствую вас, дорогие читатели! Меня зовут Максим. Я убежден, что почти все можно сделать у себя дома своими руками, уверен, что это под силу каждому! В свободное время люблю мастерить и создавать что-то новое для себя и своих близких. Об этом и многом другом вы узнаете в моих статьях!

Трансформатор своими руками. Намотка трансформатора

Изготовить самодельный трансформатор – это стоящее дело, чтобы не тратить деньги на покупку трансформаторов.

Подбор материалов

Провод возьмем российский, у него прочнее изоляция. От старых катушек провод используется, если нет повреждения изоляции. Для изоляции подойдет бумага, пленка ФУМ. Для изоляции между обмотками лучше использовать лаковую ткань, несколько слоев изоляции. Для поверхностной наружной изоляции подходит кабельная бумага, лаковая ткань. А также можно мотать трансформатор, применяя изоленту ПВХ.

Пропитка нужна для повышения времени работы, но, она повышает паразитную емкость катушки. Для этой цели применяют лак. Для простого трансформатора можно использовать масляный лак. Покрывается каждый слой. Сразу все слои пропитать невозможно. Лак не должен быстро засохнуть до окончания намотки.

Каркас делают из стеклотекстолита или ему подобного материала.

Расчеты параметров самодельного трансформатора

На простом трансформаторе первичная обмотка имеет 440 витков для 220 вольт. Получается на каждые два витка по 1 вольту. Формула для подсчета витков по напряжению:

N = 40-60 / S, где S – площадь сечения сердечника в см2.

Константа 40-60 зависит от качества металла сердечника.

Сделаем расчет для установки обмоток на магнитопровод. В нашем случае у трансформатора окно 53 мм по высоте и 19 мм по ширине. Каркас будет текстолитовый. Две щеки внизу и вверху 53 – 1,5 х 2 = 50 мм, каркас 19 – 1,5 = 17,5 мм, окно размером 50 х 17,5 мм.

Рассчитываем необходимый диаметр проводов. Мощность сердечника трансформатора своими руками по габаритам 170 ватт. На обмотке сети ток 170 / 220 = 0,78 ампера. Плотность тока 2 ампера на мм2, стандартный диаметр провода по таблице 0,72 мм. Заводская обмотка из провода 0,5, завод сэкономил на этом.

  • Обмотка простого трансформатора высокого напряжения 2,18 х 450 = 981 виток.
  • Низковольтная для накала 2,18 х 5 = 11 витков.
  • Низкого напряжения накальная 2,18 х 6,3 = 14 витков.

Количество витков первичной обмотки:

берем провод 0,35 мм, 50 / 0,39 х 0,9 = 115 витков на один слой. Количество слоев 981 / 115 = 8,5. Из середины слоя не рекомендуется делать вывод для обеспечения надежности.

Рассчитаем высоту каркаса с обмотками. Первичная из восьми слоев с проводом 0,74 мм, изоляцией 0,1 мм: 8 х (0,74 + 0,1) = 6,7 мм. Высоковольтную обмотку лучше экранировать от других обмоток для предотвращения помех высоких частот. Для того, чтобы мотать трансформатор, делаем обмотку экрана из одного слоя провода 0,28 мм с изоляцией из двух слоев с каждой стороны: 0,1 х 2 + 0,28 = 0,1 х 2 = 0,32 мм.

Первичная обмотка будет занимать места: 0,1 х 2 + 6,7 + 0,32 = 7,22 мм.

Повышающая обмотка из 17 слоев, толщина 0,39, изоляция 0,1 мм: 17 х (0,39 + 0,1) = 6,8 мм. Поверх обмотки делаем слои изоляции 0,1 мм.

Получается: 6,8 + 2 х 0,1 = 7 мм. Высота обмоток вместе:  7,22 + 7 = 14,22 мм. 3 мм осталось для накальных обмоток.

Можно сделать расчет внутренних сопротивлений обмоток. Для этого рассчитывается длина витка, берется длина провода в обмотке, определяется сопротивление, зная удельное сопротивление по таблице для меди.

При расчете сопротивления секции первичной обмотки получается разница около 6-ти Ом. Такое сопротивление даст падение напряжения 0,84 вольта при токе номинала 140 миллиампер. Чтобы компенсировать это падение напряжения, добавим два витка. Теперь во время нагрузки секции равны по напряжению.

Изготовление каркаса катушки трансформатора своими руками

Важны углы на деталях, и точность в размерах, что повлияет на сборку простого трансформатора.

На щечках отводим места для крепления выводных контактов обмоток, сверлим отверстия по расчетам. Когда каркас собран, то теперь скругляем острые грани, к которым будет прикасаться провод обмотки. Используем для этой цели надфиль. Провода не должны резко перегибаться, так как эмаль изоляции потрескается. Теперь проверим, вставляется ли в окно каркаса пластина. Она не должна болтаться, или туго входить. Каркас ставим на специальный станок или готовимся мотать трансформатор вручную. Толстые провода всегда мотаются руками.

Намотка трансформатора своими руками

Укладываем изоляцию первого слоя. Вставляем конец провода в отверстие выводной клеммы. Начинаем мотать провод, не забывая о его натяжении. Проверить можно так: намотанная катушка не будет проминаться от пальца. Провод растягивать нельзя, так как нарушится изоляция. Готовую катушку рекомендуется пропитать парафином, чтобы не испортить провод. Если обмотка гудит во время работы трансформатора, то изоляция провода стирается, провод изгибается и разрушается. По этой причине натяжение провода во время намотки имеет большое значение.

Витки во время намотки придвигаем друг к другу, уплотняем. Первый слой самый важный.

На слое не нужно оставлять пустое место. Наибольшее напряжение на последних витках составляет для первичной 60 + 60 / 2, 18 + 55 В. Изоляция из лака выдержит напряжение, если провод будет проваливаться в пустоту слоя, то может нарушиться изоляция. Пропитываем первый слой, затем второй и так далее. К изоляции между обмотками необходимо отнестись добросовестно. Она должна выдерживать до 1000 вольт. Вверху на изоляции рекомендуется подписать количество витков и размер провода, это пригодится при ремонте.

Слои самодельного трансформатора должны иметь правильную форму. По мере намотки катушка будет изгибаться у краев. Для этого слои нужно равнять во время намотки, не повредив изоляцию.

Вынужденные стыки провода лучше на ребре каркаса за сердечником. Соединять провод скруткой с пайкой, внакладку с пайкой. Длина контакта при соединении делается более 12 диаметров провода. Стык нужно изолировать бумагой или лаковой тканью. Пайка должна быть без острых углов.

Выводные концы обмоток делаются по-разному. Главное, чтобы была надежность и качество.

Окончание изготовления трансформатора своими руками

Припаиваем выводные концы обмоток, изолируем поверхность простого трансформатора, подписываем на нем данные характеристики и производим сборку сердечника. После этого надо проверить этот простой трансформатор своими руками.

Замеряем ток самодельного трансформатора вхолостую, он должен быть минимальным. Смотрим на нагрев. Если греется сердечник, то неправильно подобрано железо. Если нагрелись обмотки, значит, есть короткое замыкание. Если нормально, то замыкаем ненадолго вторичную обмотку, треска и сильного гудения не должно быть.

Пример как сделать самодельный трансформатор

Перейдем к изготовлению самого трансформатора. По готовому сердечнику рассчитаем мощность трансформатора, витки и провод, намотаем первичную и вторичную обмотки, соберем трансформатор полностью.

Чтобы мотать трансформатор напряжением 220 на 12 вольт нам необходимо подобрать магнитный сердечник. Подбираем магнитный сердечник Ш-образный, и каркас от старого трансформатора. Чтобы определить мощность, выдаваемую простым трансформатором, необходимо произвести предварительный расчет.

Расчет трансформатора

Рассчитываем диаметр провода первичной обмотки. Мощность трансформатора Р1 = 108 Вт:

Р1 = U1 x I1

где: I1 – ток в первичной обмотке;

тогда ток в первичной обмотке:

I1 = Р1 / U1 = 108 Вт / 220 В = 0,49 А.

Возьмем I1 = 0,5 ампера.

Из таблицы диаметр провода в зависимости от тока выбираем допустимый ток 0,56 А, диаметр 0,6 мм.

Самодельный трансформатор своими руками можно намотать без станка. На это уйдет два-три часа, не больше. Приготовим полоски бумаги для прокладки ее между слоями провода. Полоску вырезаем шириной равной расстоянию между щечками катушки трансформатора плюс еще пару миллиметров, чтобы бумага легла плотно, по краям витки не залезали друг на друга.

Длину полоски делаем с запасом два сантиметра для склеивания. По краям полоску слегка надрезаем ножницами, чтобы при изгибе бумага не рвалась.

Затем приклеиваем полоску бумаги на каркас, плотно пригладив ее.

Намотка первичной обмотки

Теперь берем провод от старой катушки, у которой провод с хорошей не потрескавшейся изоляцией. Конец провода вставляем в гибкую трубочку изоляции от старого использованного провода соответствующего подходящего диаметра. Просовываем конец обмотки в отверстие каркаса катушки (они уже имеются в старом каркасе).

Катушка мотается плотно, виток к витку. Намотав 3-4 витка, нужно прижать витки, друг к другу, чтобы намотка витков была плотной. Чтобы мотать трансформатор после намотки первого слоя, необходимо посчитать количество витков в ряду. У нас получилось 73 витка. Делаем прокладку полоской бумаги. Наматываем второй слой. Во время намотки нужно все время держать провод в натянутом состоянии, чтобы намотка получалась плотной. После второго слоя также делаем прокладку из бумаги. Если не хватает длины провода, то соединяем с ним другой провод путем спайки. Лудим лакированный провод, нагрев конец паяльником на таблетке аспирина. При этом лак хорошо снимается.

Когда намотка первичной обмотки закончена, то конец провода изолируем в трубочку и выводим наружу катушки. Между первичной и вторичной обмотками делаем обмоточную изоляцию. Можно мотать трансформатор дальше.

Вторичная обмотка

Рассчитаем диаметр провода вторичной обмотки самодельного трансформатора. Мощность вторичной обмотки примем:

Р2 = 100 ватт

Р2 = U2  x I2

где:

U2 = 18 вольт;

I2 – ток;

Допустимый ток во вторичной обмотке будет равен:

I2 = Р2 / U2 = 100 Вт / 18 В = 5,55 А.

Из таблицы диаметр в зависимости от тока: диаметр для тока 5,55 А – ближайшее значение в таблице 6,28 ампера. Для такого тока необходим диаметр провода 2 мм.

Берем провод, который мы получили при сматывании старого трансформатора. Наматываем провод вторичной обмотки по такому же принципу, как и первичную обмотку. Провод вторичной обмотки намного жестче, поэтому, чтобы он ровно ложился при намотке, периодически его необходимо осаживать ударами молотка через деревянный брусок, чтобы не повредить изоляцию. У нас получилось 3 слоя вторичной обмотки. Получился готовый намотанный каркас простого трансформатора.

Сборка трансформатора своими руками

Для ускорения сборки берем по две Ш-образные пластины. Вставляем их внутрь каркаса поочередно с двух сторон по две штуки.

Перекрывающие пластины пока не ставим. Они будут установлены позже. Если вставлять все пластины сразу всем пакетом, то между пластинами появляются зазоры и индуктивность всего сердечника падает. После сборки Ш-образных пластин самодельного трансформатора вставляем перекрывающие пластины, также по две штуки.

После сборки сердечника аккуратно обстукиваем его плоскости молотком для выравнивания пластин. При помощи стоек и шпилек будем стягивать сердечник. По правилам на шпильки надеваются бумажные гильзы для снижения потерь в сердечнике.

Концы обмоток зачищаем и лудим. Затем припаиваем к выводным планкам, которые можно прикрепить к каркасу трансформатора. Получился готовый трансформатор своими руками.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Станок Н. Филенко для намотки трансформаторов и катушек

Статью прислал один из датагорцев, автором является Н. Филенко, (UA9XBI).

Отсутствие нужного трансформатора заставило подумать над созданием намоточного станка. Конечно, можно было заказать трансформатор на заводе или намотать самому с помощь оборудования друзей, но кто же откажется от наличия в своем арсенале такого необходимого “средства производства” как удобный станок для намотки трансформаторов, катушек и дросселей?

Станок получился простым и вместе с тем функциональным. Вид спереди и сверху.


Он позволяет наматывать обмотки на круглых полых каркасах внутренним диаметром от 10 мм, а также на каркасах квадратного или прямоугольного сечения внутренним размером от 10х10 мм.

· Максимальная длина намотки – 180 -200 мм.
· Максимальный диаметр(диагональ прямоугольного каркаса) составляет 200 мм.

Намотку можно вести вручную проводом диаметром до 3,2 мм, в режиме “полуавтоматической” намотки проводом от 0,31 до 2,0 мм. “Полуавтоматическая” намотка предусматривает намотку и укладку слоя провода синхронно с намоткой, с последующей ручной укладкой слоя изоляции и сменой направления укладки провода. На круглых оправках с укладкой вручную можно мотать даже трубкой диаметром до 6 мм.

Для укладки провода разных диаметров предусмотрен набор сменных шкивов, позволяющих выбрать 27 различных шагов намотки в диапазоне 0,31 – 1,0 мм или 54 шага намотки в диапазоне 0,31 – 3,2 мм. Сам станок легко умещается на обычной кухонной табуретке, благодаря большому весу не требует дополнительного крепления.

Содержание / Contents

Прост до безобразия. Вал, на котором установлен каркас трансформатора, кинематически соединен с валом, по которому перемещается укладчик провода. Укладчик провода имеет втулку, внутри которой нарезана резьба. При вращении вала втулка перемещается и движет за собой направляющее устройство для провода.

Скорость вращения вала определяется диаметрами шкивов, установленных на верхнем и нижнем валах, а скорость перемещения втулки кроме этого и шагом резьбы вала укладчика. Набор из 3-х тройных шкивов позволяет получить до 54 комбинаций шага укладки провода. Направление укладки изменяется перестановкой пассика соединяющего шкивы.

Вращение вала с каркасом можно осуществлять вручную, а можно приспособить электродрель в качестве привода.

Все размеры указаны как в оригинале.

Станина


Станина станка сварена из стальных листов. Основание станины выбрано толщиной 15 мм, боковины – толщиной 6 мм. Выбор обусловлен в первую очередь устойчивостью станка(чем тяжелее, тем лучше)

Перед сваркой боковины станины складываются вместе и производится сверление отверстий одновременно в обоих боковинах. После этого станины устанавливают на основание и привариваются к нему.

В верхние и средние отверстия боковин вставляются бронзовые втулки, в нижние – подшипники. Подшипники взяты от старого 5 дюймового дисковода. От перемещения подшипники и втулки с внешней стороны боковин фиксируются крышками.

Верхний вал, на котором крепится каркас катушки, изготовлен из прутка диаметром 12 мм. В этой конструкции все валы изготовлены из подходящих по диаметру валов от выслуживших свои сроки матричных принтеров, они изготовлены из хорошей стали, закалены, хромированы или отшлифованы.


Средний вал, на который опирается устройство подачи провода, также изготовлен из прутка диаметром 12 мм. Вал желательно отполировать.


Выбор диаметра нижнего вала – подающего, обусловлен необходимостью иметь шаг резьбы 1 мм, а нашлась только одна подходящая лерка 10х1,0. Желательно(в целях большей надежности) изготовить этот вал также диаметром 12 мм.


Втулка укладчика.

Диаметр 20 мм, длина 20 мм, внутренняя резьба такая же как на нижнем валу М12х1,0 ( в оригинале — М10х1,0)

Шкивы

Шкивы выполнены тройными, т.е. по 3 канавки разного диаметра в одном блоке. Диаметры выбраны так, чтобы наиболее оптимально перекрыть необходимый диапазон сечений провода.


Выточены из стали, комбинация шкивов позволяет получить 54 различных шагов намотки провода. Ширина канавки для пассика выбирается исходя из имеющихся пассиков, в конкретном случае 6 мм. Обратите внимание: общая толщина шкивов должна быть не более 20 мм. Если толщина шкивов больше – необходимо увеличить длину левых хвостовиков нижнего и верхнего вала (диаметр которых 8 мм, длина 50 мм)

При необходимости можно изготовить одинарные шкивы соответствующих диаметров. Выбранные диаметры шкивов обеспечивают намотку провода с 54 различными шагами.

В строках указаны диаметры ведущих шкивов, в колонках – диаметры ведомых шкивов. В ячейках таблицы – шпаг намотки провода.



253035354555607080
25 * * * 0,71 0,555 0,454 0,416 0,357 0,31
30 * * * 0,857 0,666 0,545 0,5 0,428 0,375
35 * * * 1,0 0,77 0,634 0,583 0,5 0,437
35 1,4 1,166 1,0 * * * 0,583 0,5 0,4375
45 1,8 1,5 1,28 * * * 0,75 0,642 0,56
55 2,2 1,833 1,57 * * * 0,91 0,78 0,6875
60 2,4 2,0 1,71 1,71 1,33 1,09 * * *
70 2,8 2,33 2,0 2,0 1,55 1,27 * * *
80 3,2 2,66 2,08 2,08 1,77 1,45 * * *

Данная таблица только ориентировочная, поскольку зависит от точности изготовления шкивов, диаметра пассика и шага резьбы на нижнем(подающем валу). После изготовлении всего станка необходимо уточнить получившиеся соотношения методом пробной намотки и составить аналогичную таблицу. Неточность при изготовлении не скажется на работоспособности, другие соотношения диаметров приведут к другим шагам намотки. Но большое количество комбинаций позволит подобрать нужный шаг в любом случае. Если необходимо делать намотку более тонким проводом, можно изготовить еще один тройной шкив с диаметрами например 12, 16 и 20 мм. Наличие такого шкива еще больше расширит ассортимент применяемого провода (начиная с диаметра 0,15 мм)


Чертеж пластин укладчика.


Выполнен из 3-х пластин соединенных между собой винтами М4. Диаметр отверстий 20 мм. Отверстие в верхней части диаметром 6 мм для винта регулировки натяжения.

Внутренняя пластина – стальная, в нижнее отверстие вваривается стальная втулка диаметром 20 мм , длиной 20 мм и с внутренней резьбой 12х1,0. В верхнее отверстие вставляется фторопластовая втулка внешним диаметром 20мм и внутренним диаметром 12,5 мм, Длина втулки 20 мм. Пластины стягиваются между собой 2-мя винтами М4, на рисунке отверстия для них не показаны.

В паз между внешними пластинами вклеивается желобок из кожи толщиной 1,8-2 мм , он способствует выпрямлению и натяжению провода. Для регулировки натяжения в верхней части укладчика устанавливается винт или министрубцина, стягивающия верхнюю часть внешних пластин в зависимости от диаметра провода и необходимого натяжения. В задней части станины устанавливается откидной кронштейн для катушки с проводом, необязательная, но удобная вещь.

Привод. В качестве привода применена шестерня большого диаметра, к которой приклепана рукоятка. На правой боковине станины (по месту) установлен узел фиксации и вспомогательного привода, представляющий вал с шестерней, закрепленный на отдельном кронштейне с цанговым зажимом и выступающей осью. Ось можно закрепить в патроне аккумуляторного шуруповерта или электродрели и сделать таким образом электропривод. При намотке толстого провода можно на оси закрепить ручку, тогда наматывать даже толстую трубку будет легче.

Цанговый зажим позволяет надежно зафиксировать вал с наматываемой катушкой, если по каким то обстоятельствам приходится прервать намотку на длительное время.


На шестерне верхнего вала закреплен магнит, а на правой боковине – геркон, выводы которого соединаны с контактими кнопки “=” калькулятора. Все остальные мелкие детали и детальки устанавливаются по месту и делаются из чего бог пошлет.

На последнем фото видно что катушка с проводом размещена на отдельном валу. вал установлен на 2-х рычагах, которые можно поднять вверх, тога они сложаться внутрь станка. Это сделано, чтобы станок во время своего бездействия не занимал много места.

Хотя и так видно, что и как делается, опишу порядок работы. Незначительная сложность установки каркасов и кажущаяся сложность смены направления укладки компенсируются простотой станка.

Снять верхний шкив, выдвинуть верхний вал вправо на необходимую для установки каркаса длину. Установить на вал правый диск, затем оправку катушки и на оправку надеть каркас катушки или трансформатора. Установить левый диск, навинтить гайку и вставить вал в левую втулку. Установить на место и закрепить верхний шкив (соответствующий таблице для намотки первичной обмотки).

Вставить в отверстие на верхнем валу шплинт или гвоздик, отцентрировать каркас на оправке и зажать каркас с оправкой с помошью гайки. Установить на подающий вал нужный (для намотки первичной обмотки) шкив.

Вращая шкив подающего вала установить укладчик против правой или левой шечки каркаса катушки. Одеть пассик на шкивы. Если укладка провода будет производиться слева направо пассик одевается “кольцом”.


Если укладку провода нужно делать справа налево – пассик одевается “восьмеркой”.


Провод продевается под дополнительным валом, затем укладывается снизу вверх в кожаный желобок укладчика и закрепляется на каркасе. Зажимами в верхней части укладчика регулируется натяжение провода так, чтобы он плотно наматывался на каркас.

На калькуляторе нажимают 1 + 1 . Теперь с каждым оборотом вала с каркасом калькулятор будет прибавлять 1, то есть будет считать витки провода. Если нужно отмотать несколько витков нажмите — 1 и с каждым оборотом вала показания калькулятора будут уменьшаться на 1.

Во время намотки провода следите за укладкой витков, при необходимости поправляя витки на каркасе. По достижении проводом противоположной щечки каркаса зажмите цанговый зажим и поменяйте положение пассика с “кольца” на “восьмерку” или наоборот. Отпустив цанговый зажим, подложите под провод прокладочную бумагу и продолжайте намотку.

При необходимости изменить толщину провода подберите соотношение шкивов под требуемый шаг намотки. Ну вот и все. Прощу прощения за низкое качество фотографий, но надеюсь, что все вам станет понятно из приведенных фото и чертежей.

Удачи вам! 73! Н. Филенко, (UA9XBI)

Игорь Котов (Datagor)

Россия, Сибирь, г.Новокузнецк

Основатель, владелец и главный редактор Журнала практической электроники datagor.ru.
Founder, owner and chief editor of datagor.ru.

 

Правильная намотка импульсного трансформатора

Приветствую, Самоделкины!
Как известно трансформатор — основной элемент любого источника питания. Новички радиолюбители довольно часто задаются вопросом: как правильно произвести намотку трансформатора самостоятельно? Поэтому данная инструкция (автор: Роман, YouTube канал «Open Frime TV») полностью посвящена расчету и намотке импульсного трансформатора.

Итак, давайте начнем, но не с самого трансформатора, а со схемы управления. Зачастую случается так, что люди берут любой попавшийся под руку трансформатор и начинают на нем мотать свои обмотки, при этом не задумываясь об одной мелкой, но очень важной детали, которая называется зазор.

Существует 2 основных типа схемы управления трансформатором: однотактная и двухтактная.

Из рисунка выше видно, что к двухтактным относят: мост, полумост и пуш-пул. В этих схемах зазора в сердечнике быть не должно, причем это касается не только силового трансформатора, но и ТГР.

Что касается однотактных схем, они бывают прямоходовые и обратноходовые, вот у них зазор в сердечнике должен быть обязательно, поэтому первым делом всегда необходимо более подробно ознакамливаться с тем, что вы делаете.

Для более наглядного примера в этой статье мы рассмотрим намотку 2-ух различных трансформаторов, один для двухтактной схемы, второй соответственно для однотактной.


Мотать трансформатор автор решил для готовых проектов. Первый — блок на SG3525. Схема представлена ниже.

Как видим из схемы — это полумост. Таким образом данный тип относится к разряду двухтактных схем, следовательно, как упоминалось в начале статьи — зазор в сердечнике не нужен.

С этим определились, но это еще не все. Перед намоткой необходимо произвести специальные вычисления (рассчитать трансформатор). Благо в интернете без особого труда можно найти и скачать специальные программы Владимира Денисенко для расчета трансформатора.


Благодаря автору данных программ, а их у него далеко не одна, количество самопальных блоков питания постоянно растет. Вы можете ознакомиться со всеми программами данного автора, но в примере мы разберем только две из них. Первая – это «Lite-CalcIT Расчет импульсного трансформатора двухтактного преобразователя» (Версия 4.1).

Вдаваться в подробности не будем, затронем только важные моменты. Первый — это выбор схемы преобразователя: пуш-пул, полумостовая или мостовая. Далее у нас строка выбора напряжения питания, его также необходимо указать, можно указывать или уже выпрямленное напряжение (постоянное) или просто сетевое (переменное). Ниже поле для ввода частоты преобразования. Обычно в своих проектах при расчете блоков питания автор устанавливает частоту в районе 40-50Гц, выше поднимать не нужно. Далее следует указать характеристики преобразователя. В соответствующих колонках указываем напряжение, мощность и провод, каким будет производиться намотка. Не забываем указать схему выпрямления и поставить галочку на «Использовать желаемые параметры».

Помимо этого, в программе присутствуют еще 2 важных поля для заполнения. Первое — это наличие или отсутствие стабилизации.

При включенной галочке программа автоматом накидывает пару витков на вторичку для зазора работы ШИМ.
Второе поле — это охлаждение. Если оно присутствует, то можно из трансформатора выжать больше мощности.

И последнее, но самое важное – необходимо указать какой сердечник будет использоваться при намотке данного трансформатора.


Большинство стандартных номиналов уже занесены в программу, тут остается только выбрать необходимый.
И вот, когда все поля заполнены, можно нажимать кнопку «Рассчитать».

В результате получаем данные для намотки нашего трансформатора, а именно количество витков первички и вторички совместно с количеством жил.

Необходимые расчеты произвели, можно приступать к обмотке.
Важный момент! Все обмотки мотаем в одну сторону, но начало и конец обмотки располагаем строго по схеме. Пример: допустим мы поставили начало обмотки тут (подробнее на изображении ниже), намотали необходимое количество витков и сделали вывод.


Давайте визуально представим, как течет ток. Допустим он течет так:

Тогда он потечёт по проводу в указанную сторону. А теперь мы просто поменяем начало и конец обмотки местами.

Хоть намотка и производилась справа, ток потечет в обратном направлении и это будет равносильно тому, что мы намотали обмотку влево. Таким образом по точкам на схеме можно легко проводить фазировку, главное при этом все обмотки мотать в одну сторону.

С примером разобрались, приступаем к реальной намотке. Начало обмотки у нас в этой точке (смотри изображение ниже), значит отсюда и будем мотать.


Стараемся равномерно укладывать витки, также необходимо избегать пересечение провода и различных узелков, петель и тому подобных явлений. От того как вы намотаете трансформатор зависит дальнейшая работа всего блока питания.

Мотаем ровно половину первички и делаем отвод, только не прямо на пин трансформатора, а вверх. Дальше будем мотать вторичку, а поверх неё оставшуюся первичку.


Таким образом повышается магнитная связь обмоток и уменьшается индуктивность рассеяния.

Между обмотками необходимо использовать изоляцию. Отлично подойдет вот такая из термоскотча.

А для самого последнего слоя изоляции можно использовать майларовую ленту для красоты.

Вторичная обмотка наматывается точно так же, как и первичная.

Припаиваемся к началу обмотки и равномерно виток к витку мотаем. При этом желательно чтобы вторичка поместилась в один слой. Но если же вы рассчитали на большее напряжение, то необходимо второй слой равномерно растянуть по всему каркасу.

Когда намотали слой, то опять же делаем отвод вверх и начинаем мотать вторую часть вторички. Мотается она точно так же, как и первая.


Вот тут уже стоит каким-либо образом пометить где у вас первая половина вторички и где вторая.

Следующий шаг – домотка первичной обмотки. В этом случае автор обычно оставляет себе пустой пин на печатной плате, чтобы туда можно было подключить среднюю точку первички.


Вот с этого пина и начинаем мотать оставшуюся первичку, все также равномерно.

Вот тут уже отводить вверх конец провода не стоит, можно сразу завести его на положенное место.
Затем проводим такую же операцию для оставшихся выводов.

Когда основные обмотки закончили, можно приступать к намотке дополнительных, в данном случае это обмотка самозапита. С ней все точно также, начало и конец обозначены на печатной плате, изолируем и мотаем.

Верхний слой, как уже говорилось ранее, покрываем майларовой лентой. Вот, теперь трансформатор похож на промышленный образец.

Примечание для начинающих! Как правило начинающие радиолюбители делают свои первые блоки питания не стабилизированными на микросхемах типа IR2153 и постоянно сталкиваются со следующей проблемой: мол намотал на одно напряжение, а на выходе получил другое. Перемотка результатов не дает. В чем же дело? А дело в том, что необходимо проводить измерения при нагрузке как минимум 15% от номинала. А то получается, что выходной конденсатор зарядился до амплитудного значения, собственно его вы и измеряете, и не можете понять что не так.

Намотка трансформатора обратноходового блока питания ничем не отличается от предыдущего, только для расчета будем использовать уже другую программу из того же пакета программ – «Flyback – Программа расчета трансформатора обратноходового преобразователя» (Версия 8.1).


Указываем необходимые параметры: частоту, выходные напряжения и так далее, это не столь важно. Единственный момент, заслуживающий особого внимания — это зазор в сердечнике и индуктивность первичной обмотки. Эти параметры необходимо будет как можно точнее соблюсти.



На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Намотка и расчет трансформатора. Подробно

Приветствую, Самоделкины!

Расчеты и намотка импульсного трансформатора относительно сложный процесс, с которым многие предпочитают не связываться. Однако, многие самоделки нуждаются в источнике питания, но из-за сложности схем источников питания, радиолюбители часто используют железные трансформаторы.


Они надежны, но, когда речь идет о размерах и весе, уступают импульсным источникам питания. Перед вами сейчас 2 трансформатора.

Оба они где-то на 300 ватт. В чем их отличие, достоинства и недостатки, думаю и так понятно. Сегодня мы поговорим о намотке импульсного трансформатора для сетевого импульсного источника питания. Из этой статьи вы сможете ознакомиться непосредственно с самим процессом подготовки трансформатора, расчета и намотки.
Для начала нужно определиться с трансформатором.

Нужный сердечник естественно можно купить в магазине, но думаю каждый найдет у себя нерабочий компьютерный блок питания.

Ведь в любом блоке питания есть трансформатор, точнее целых три: трансформатор дежурки, управления и основной силовой.

Силовой трансформатор ни с чем не спутаешь, он самый большой.

Аккуратно выпаиваем его, а плату обратно отправляем на чердак.


Далее из трансформатора убирается фиксирующий скотч, сам сердечник нужно нагреть, например, паяльником или паяльный феном, а можно также сварить в кипятке.

Способы разборки импульсных трансформаторов уже не раз показывались в видеороликах автора (кому интересно, ссылка будет в описании под видеороликом).

Нагревается трансформатор для ослабления клея, которым приклеены половинки сердечника. Далее аккуратно снимаем половинки сердечника, после начинаем демонтаж старых обмоток. Тут любые способы хороши, так как провод от старых обмоток нам больше не пригодится.


После аккуратной разборки трансформатора нужно и каркас, и половинки сердечника очистить от старого клея.

Все вроде бы готово, теперь начинается самое интересное — расчет трансформатора. Вы, наверное, подумали, что будут формулы и тому подобное, но нет, на самом деле у меня для вас отличная новость. В настоящее время существует множество приложений как для смартфона, так и для компьютерных операционных систем. Автор решил разобрать процесс расчета на примере такого приложения:


Оно все сделает за вас. Открываем приложение и выбираем топологию преобразователя, в данном случае это полумост.

После этого указываем желаемой диаметр провода первичной обмотки.

Далее выбираем тип силовых транзисторов, у нас это полевики, поэтому выбираем MOSFET.

Для наиболее точного расчета советую в даташите выбранного транзистора посмотреть выделенный красным на рисунке ниже пункт или сопротивление открытого канала, и вбить этот параметр в программу.

Далее нужно указать напряжение питания. Выбирая один из двух пунктов (сетевое или постоянное), программа автоматически подбирает минимальное номинальное и максимальное напряжение, но эти данные можно менять вручную. Кстати, программа может делать расчет трансформатора как для понижающего, так и для повышающего преобразователя.
Далее выбираем сердечник.

Тут все просто, штангенциркуль в руки и в добрый путь.


Приложение содержит огромную базу данных с характеристиками популярных сердечников: кольцевой, Ш-образный и даже броневые.

Вы обязательно найдете нужный вам сердечник, ну или максимально похожий по параметрам, главное искать внимательно. Основные параметры сердечника дополнительно не выводятся, это скрыто от глаз пользователя для того, чтобы упростить программу. После выбираем частоту преобразователя в Герцах, в нашем случае это 50 кГц или 50 000 Гц.

Далее нужно указать требуемое выходное напряжение, ток и желаемый диаметр провода вторичной обмотки.
Ну и в самом конце, выбираем тип выпрямителя.

В нашем случае он однополярный со средней точкой и падением напряжения на диодах. В случае обычных диодов, это как правило 0,5-0,7 В. А в случае диодов Шоттки – 0,15 – 0,3 В. Эти параметры легко проверить с помощью мультиметра.


Осталось только нажать на кнопку «Показать результат» и все готово. Если что-то не так, то программа выведет ошибку, и скажет, что нужно менять.

В самом низу отображаются основные параметры, которые требовалось узнать: число витков и диаметр провода первичной и вторичной обмотки, минимальное номинальное и максимальное напряжение на вторичной обмотке, но это не все. Так же программа посчитает и выведет на экран габаритную мощность сердечника, мощность, потребляемую нагрузкой, КПД инвертора и многое другое.

При расчете важно указать наличие активного охлаждения или вентилятора. Если он имеется, то с трансформатора можно снять больше мощности. Программа выдает оптимальные данные для намотки, которые естественно зависят от самого сердечника, рабочей частоты генератора и наличия активного охлаждения. В нашем случае габаритная мощность сердечника около 60Вт, несмотря на то, что он из компьютерного блока питания. Конечно можно снять и больше мощности, но это уже будет не штатный режим для такого сердечника. На данный момент, это приложение доступно на двух языках: русский и английский и только для пользователей операционной системы android, но очень скоро выйдет и версия для ценителей яблочной продукции. Приложение платное, но можете воспользоваться аналогами. Ссылку на данное приложение автор оставил в описании под видео.
После расчета, зная все необходимые параметры, начинаем намотку. Очень желательно намотку делать так: сначала на голый каркас мотаем половину первичной обмотки, затем вторичную обмотку целиком, а поверх вторую половину первички (как это сделано в трансформаторе компьютерных блоков питания).

Но можно не заморачиваться, так что мотаем первичку целиком, а поверх вторичную обмотку. Не забываем изолировать каждый слой намотки.


Мотаем максимально аккуратно — виток к витку.

В конце мотаем вторичную обмотку. Для удобства обе плечи мотаем сразу сдвоенным проводом.

Эту обмотку тоже мотают послойно, желательно каждый слой изолировать. Но если обмотка низковольтная этого можно не делать, но желательно.


Готовый трансформатор собираем обратно. Сердечник можно приклеить, а можно просто стянуть скотчем, или и то, и другое.


Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик:


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как намотать трансформатор: пошаговая инструкция

Трансформатор представляет собой агрегат, предназначенный для передачи электроэнергии с измененными показателями по сети к конечному потребителю. Это оборудование отличается определенной схемой. Трансформаторы могут понижать или повышать напряжение.

Со временем сердечнику может потребоваться перемотка. В этом случае радиолюбитель сталкивается с вопросом, как намотать трансформатор. Этот процесс занимает достаточно много времени и требует концентрации внимания. Однако сложного ничего в перемотке контура нет. Для этого существует пошаговая инструкция.

Конструкция

Трансформатор работает по принципу электромагнитной индукции. Он может иметь различную конструкцию магнитопривода. Однако одной из самых распространенных является тороидальная катушка. Ее конструкция была изобретена еще Фарадеем. Чтобы понимать, как намотать тороидальный трансформатор или прибор любой другой конструкции, необходимо изначально рассмотреть конструкцию его катушки.

Тороидальные устройства преобразуют переменное напряжение одной мощности в другую. Бывают однофазные и трехфазные конструкции. Они состоят из нескольких элементов. В состав конструкции входит сердечник из ферромагнитной стали. Есть резиновая прокладка, первичная, вторичная намотка, а также изоляция между ними.

Обмотка имеет экран. Изоляционным материалом покрыт и сердечник. Также применяется предохранитель, крепежные элементы. Чтобы соединить обмотки в единую систему, применяется магнитопривод.

Приспособление для намотки

Тороидальные трансформаторы могут быть разных видов. Это необходимо учитывать в процессе создания контура. Намотать трансформатор 220/220, 12/220 или прочие разновидности можно при помощи специального инструмента.

Чтобы упростить процесс, можно изготовить особый аппарат. Он состоит из деревянных стоек, которые скреплены между собой металлическим прутом. Он имеет форму рукояти. Этот вертел поможет быстро намотать контуры. Прутик должен быть не толще 1 см. Он будет пронизывать каркас насквозь. При помощи дрели выполнить этот процесс будет проще.

Дрель крепится на плоскости стола. Она будет находиться параллельно. Рукоять должна свободно вращаться. Прут вставляется в патрон дрели. Перед этим на металлический штырь нужно надеть колодку с каркасом будущего трансформатора. Прут может иметь резьбу. Этот вариант считается предпочтительнее. Колодку можно будет зажать с обеих сторон при помощи гайки, текстолитовыми пластинами или дощечками из дерева.

Другие инструменты

Чтобы намотать трансформатор 12/220, импульсный, ферритовый или прочие разновидности конструкций, необходимо подготовить еще несколько инструментов. Вместо представленной выше конструкции можно воспользоваться индуктором от телефона, устройством для перемотки пленки, машиной для шпули с ниткой. Вариантов существует множество. Они должны обеспечить плавность, равномерность процесса.

Также потребуется подготовить прибор для размотки. По своему принципу подобное оборудование похоже на представленные выше устройства. Однако при обратном процессе можно производить вращение без ручки.

Чтобы не считать число витков самостоятельно, следует приобрести специальный прибор. Он будет учитывать количество витков на катушке. Для этих целей может подойти обыкновенный водяной счетчик или велосипедный спидометр. При помощи гибкого валика выбранный прибор учета соединяется с наматывающим оборудованием. Можно сосчитать количество витков катушки устно.

Расчеты

Чтобы понять, как намотать импульсный трансформатор, необходимо произвести расчеты. Если же осуществляется перемотка уже существующей катушки, можно просто запомнить изначальное количество ее витков и приобрести провод идентичного сечения. В этом случае без расчетов можно обойтись.

Но если требуется создать новый трансформатор, нужно определить количество и тип материалов. Например, для устройства с рабочей нагрузкой от 12 до 220 В потребуется аппарат от 90 до 150 Вт мощностью. Взять магнитопривод можно, например, из старого телевизора. Сечение проводника определяется в соответствии с мощностью агрегата.

Количество витков катушек определяется для 1В. Этот показатель приравнивается к 50 Гц. Первичная (П) и вторичная (В) обмотки рассчитываются так:

  • П = 12 х 50/10 = 60 витков.
  • В = 220 х 50/10 = 1100 витков.

Чтобы определить в них токи, применяется следующая формула:

  • Тп = 150 : 12 = 12,5 А.
  • Тв = 150 : 220 = 0,7 А.

Полученный результат необходимо учесть при выборе материалов для создания нового прибора.

Изоляция слоев

Чтобы намотать ферритовый трансформатор или другую разновидность приборов, необходимо изучить еще один нюанс. Между определенными слоями проводников следует устанавливать изоляционные материалы. Чаще всего для этого применяется конденсатная или кабельная бумага. Все необходимые материалы можно приобрести в специализированных магазинах. Бумага должна обладать достаточной плотностью, быть ровной без просветов или отверстий.

Между отдельными катушками изоляционные слои создаются из более прочных материалов. Чаще всего применяется лакоткань. Ее с обеих сторон обкладывают бумагой. Это необходимо еще и для выравнивания поверхности перед проведением намотки. Если лакоткань найти не удалось, вместо нее можно использовать сложенную в несколько слоев бумагу.

Бумагу режут на полоски, ширина которых должна быть больше, чем контур. Они должны выходить за края обмотки на 3-4 мм. Лишний материал будет подворачиваться вверх. Это позволит хорошо защитить края катушки.

Каркас

Чтобы понять, как правильно намотать трансформатор, следует уделить внимание каждой детали этого процесса. Подготовив изоляцию, провод и инструмент, следует сделать каркас. Для этого можно взять картон. Внутренняя часть каркаса должна быть больше стержня сердечника.

Для О-образного магнитопривода необходимо подготовить 2 катушки. Для сердечника Ш-образной формы потребуется один контур. В первом варианте круглый сердечник необходимо покрыть изоляционным слоем. Только после этого приступают к намотке.

Если же магнитопривод будет Ш-образный, каркас выкраивают из гильзы. Из картона вырезаются щетки. Катушку в этом случае необходимо будет завернуть в компактную коробку. Щетки надеваются на гильзы. Подготовив каркас, можно приступать к намотке проводника.

Пошаговая инструкция намотки

Намотать трансформатор своими руками будет достаточно просто. Для этого катушку с проводом следует установить в оборудовании для размотки. С нее будет снят старый провод. Каркас будущего трансформатора нужно поставить в оборудование для намотки. Далее можно производить вращательные движения. Они должны быть размеренные, без рывков.

В процессе такой процедуры провод со старой катушки будет перемещен на новый каркас. Между проводом и поверхностью стола расстояние должно составлять не менее 20 см. Это позволит положить руку и фиксировать кабель.

На стол нужно заранее выложить все необходимые инструменты и оборудование. Под рукой должна быть бумага изоляционная, ножницы, наждачная бумага, паяльник (включенный в сеть), ручка или карандаш. Одной рукой необходимо поворачивать ручку устройства для наматывания, а второй – проводник фиксировать. Нужно чтобы витки укладывались равномерно, ровно.

Рекомендации о намотке

Рассматривая пошаговую инструкцию, как намотать трансформатор, следует уделить внимание последующим операциям. После укладывания проводника каркас потребуется заизолировать. Сквозь его отверстие необходимо продеть конец провода, выведенный из контура. Фиксация будет временной.

Опытные радиолюбители рекомендуют перед проведением намотки сначала потренироваться. Когда получится накладывать витки ровно, можно приступать к работе. Угол натяжения и провода должны быть постоянными. Каждый следующий слой не требуется мотать до упора. Иначе проводник может соскользнуть с предназначенного для него места.

В процессе наматывания витков нужно установить счетчик на нулевую отметку. Если же его нет, нужно проговаривать количество поворотов проволоки вслух. При этом следует максимально сконцентрироваться, чтобы не сбиться со счета.

Изоляцию нужно будет прижать кольцом из мягкой резины или клеем. Каждый последующий слой будет на 1-2 витка меньше, чем предыдущий.

Процесс соединения

Рассматривая, как намотать трансформатор, необходимо изучить процесс соединения проводов. Если при наматывании жила оборвется, следует произвести процесс спайки. Эта процедура может потребоваться и в том случае, если изначально предполагается создавать контур из нескольких отдельных кусков проволоки. Спайку выполняют в соответствии с толщиной провода.

Для проволоки толщиной до 0,3 мм необходимо очистить концы на 1,5 см. Затем их можно просто скрутить и спаять при помощи соответствующего инструмента. Если же жила толстая (более 0,3 мм), можно спаять концы напрямую. Скручивание в этом случае не потребуется.

Если же провод очень тонкий (менее 0,2 мм), его можно сварить. Их скручивают без проведения процедуры зачистки. Место соединения подносят в пламя зажигалки или спиртовки. В месте соединения должен появиться наплыв из металла. Место соединения проводов нужно обязательно изолировать лакотканью или бумагой.

Испытание

Изучив процедуру, как намотать трансформатор, следует учесть еще несколько рекомендаций. Количество витков тонкого проводника может достигать несколько тысяч. В этом случае лучше использовать специальное счетное оборудование. Обмотку защищают сверху бумагой. Для толстого проводника наружная защита не требуется.

Далее производится испытание работы трансформатора. Его первичный контур подключается к сети. Последовательно к источнику питания подсоединяют лампу. Это позволит выявить короткое замыкание.

Чтобы оценить надежность изоляции, необходимо поочередно касаться выведенным проводником каждого выхода сетевых контуров. Процедуру проверки нужно выполнять очень осторожно. Следует исключить вероятность удара током.

Рассмотрев пошаговую инструкцию намотки трансформатора, можно отремонтировать старый или создать новый прибор. При четком следовании всем ее пунктам удается создать надежный, долговечный агрегат.

ТРАНСФОРМАТОРЫ своими руками

Вы можете сделать простой инструмент для намотки, отрезав деревянный брусок до середины катушки и пропустив болт через дерево. Используйте металлическую шайбу или пластину на концах, чтобы закрепить каркас на месте. Затем посчитайте количество оборотов патрона при повороте ручки на один оборот. Получаю 51 оборот на 13 оборотов ручки = 3,92308 оборотов за оборот ручки.

Соберите трансформатор с сетевой катушкой 230 В (115 В) и новой 100-витковой катушкой.Для этого теста легче вставить все буквы «E» в одном направлении и использовать монтажный кронштейн, чтобы удерживать буквы «I» вместе на месте. Подключите трансформатор к сети переменного тока.

Измерьте выходное напряжение трансформатора. В моем случае это было 16vAC. Это означает, что у меня 100/16 витков на вольт = 6 витков на вольт. Итак, теперь я знаю, что мне нужно 6 витков, умноженных на желаемое напряжение, плюс пара дополнительных витков.

Расчет катушки

Теперь, когда вы знаете, сколько витков на вольт, и вы уже знаете, какие напряжения вам нужны, все, что вам нужно сделать, это определить, сколько витков провода вам нужно и какой толстый провод вам понадобится с учетом тока и доступного пространства.Не то, чтобы всегда было от 10% до 20% бесполезного пространства, если вы не наматываете идеально близко расположенные слои. Вы можете сделать это для обмоток низкого напряжения, но когда требуется более 500 витков, вы просто наматываете сваи, пытаясь сохранить слои как можно более ровными.

Эта таблица даст вам представление о том, какой размер провода вам нужен. Если вы не можете получить достаточное количество витков с помощью достаточно толстого провода, вам нужно уменьшить количество витков на вольт и перемотать первичную обмотку.Но с коммерческими трансформаторами размер / пространство всегда должны подходить вам.

Обратите внимание, что медный провод в воздухе переносит в 2 или 3 раза больше, но когда он находится в пластиковом корпусе или намотан на катушку, тепло не может уйти.В результате принято понижение до 3 ампер на квадратный миллиметр площади поперечного сечения. Военные спецификации даже ниже этой цифры.

Мне нужно 250-0-250В плюс 6,3В. Площадь поперечного сечения центра трансформатора внутри катушки определяется требуемой мощностью. Но мы уже знаем это, так как я выбрал 36-ваттный компонент. Мой первый имеет ширину 11 мм и глубину 6 мм с внутренней стороны, где будет проходить провод. Поэтому у меня есть космический бюджет 66 мм. Мне нужно 250-0-250 В при 50 мА, что составляет 25 мА на секцию 250 В.Я могу использовать 33 мм из свободного пространства для обмотки HT, а остальные 33 мм для обмотки LT.

250-0-250V HT НАМОТКА

При 6 витках на вольт мне нужны две обмотки по 250 В, или 500 В X 6 т / в = 3000 витков.

Это означает, что при ограниченном пространстве мне нужно получить как минимум 3000/33 = 91 виток на каждом квадратном миллиметре пространства. При скорости 100 витков на миллиметр я могу выбрать эмалированный медный магнитный провод диаметром 0,1 мм. В принципе, провод квадратный.Вы не собираетесь наматывать катушки идеальными слоями. Провода диаметром 0,1 мм достаточно для передачи тока 25 мА (при 3 А на квадратный миллиметр). Отлично! катушка HT выглядит так:

1500 витков + 1500 витков проволоки диаметром 0,1 мм.

6.3v LT ОБМОТКА

При 6 витках на вольт мне нужна одна обмотка 6.3v X 6t / v = 18 витков (используйте 2 дополнительных) = 20 витков. Согласно таблицам с медным проводом, диаметр 0,85 мм выдержит 2 ампера, но у меня есть место для медного эмалированного магнитного провода диаметром 1 мм.Это будет означать два хороших аккуратных слоя проволоки и отнимет 2 X 11 = 22 мм из моего космического бюджета. Проволока диаметром 1 мм также может подавать до 2,5 ампер. Отлично! катушка LT выглядит так:

20 витков проволоки диаметром 1,0 мм.

Обмотка катушки

У меня есть сотни дешевых и противных карандашей, которые вы получаете каждый раз, когда идете на лекцию или конференцию. Они идеально подходят для намотки катушек. Освободите поводок и вырежьте внутренности, удерживающие поводок.Теперь вы можете пропустить диаметр 0,1 мм. провод хоть это при намотке. Таким образом вы можете протянуть проволоку там, где хотите, и предотвратить случайное скольжение проволоки по щеке первого. Для диаметра 1 мм. провод вы можете сделать это вручную.


Намотка катушки с помощью карандаша

Начните с того, что пропустите проволоку через пустой движущийся карандаш, а затем через отверстие в щеке первого. Очистите и припаяйте конец провода к медной клемме подключения.Начать намотку. В моем случае мне нужно повернуть ручку дрели на 1500 / 3,92308 = 383 оборота.

При высоковольтных обмотках важно, чтобы провод был собран однородными слоями. Таким образом вы избежите высокого напряжения между соседними слоями. Это могло стать причиной сбоя. Но если вы попытаетесь намотать равномерно из стороны в сторону при намотке, этого будет вполне достаточно.

Когда вы закончите первую катушку высокого напряжения, отрежьте провод и проденьте конец через отверстие в бывшей щеке.Очистите и припаяйте провод ко второй контактной площадке. Оберните катушку одним слоем малярной ленты. Лента должна быть на 1 мм шире, чем формирователь катушки, так, чтобы она заходила на сторону формирователя.

Подсоедините следующий конец провода ко второй контактной площадке и намотайте следующие 1500 витков точно так же и в том же направлении, что и первая катушка. Закончите, подключив катушку к третьей контактной площадке. Оберните катушку одним слоем малярной ленты.

Обмотка LT 6,3 В намотана на первую катушку.Для начала пропустите конец проволоки через отверстие в бывшей щеке. Очистите и припаяйте провод к первой контактной площадке LT. Намотайте 20 витков как можно аккуратно в два слоя. Проденьте конец проволоки через другое отверстие в бывшей щеке. Очистите и припаяйте провод ко второй контактной площадке LT.

Тестирование катушки

Временно соберите трансформатор ТОЛЬКО с сетевой катушкой 230 В (115 В). Пропустите переменный ток 50 Гц (60 Гц) через катушку от другого низковольтного трансформатора, например, 24 В.Измерьте напряжение на катушке и переменный ток, потребляемый катушкой.


Временная сборка для испытаний

Теперь соберите трансформатор с сетевой катушкой 230 В (115 В) И вашей вновь намотанной вторичной катушкой, как показано выше. Проверьте каждую катушку на непрерывность (сопротивление) постоянного тока и отсутствие короткого замыкания на шасси или между катушками. Пропустите переменный ток 50 Гц (60 Гц) через катушку от низковольтного трансформатора, как и раньше. Первичная катушка должна потреблять примерно такой же переменный ток, как и раньше.Если ток значительно выше, значит, у вас, вероятно, закорочен виток вашей новой катушки. Не беспокойтесь обо всех вибрациях, они прекратятся, когда трансформатор будет окончательно собран правильно.

Если у вас достаточно времени или вы повторно используете старую магнитную проволоку, вам следует выполнить этот тест после намотки каждой обмотки катушки. Таким образом вы сможете выявить неисправность на ранней стадии и сэкономить много времени на перемотку.

Наконец, при условии, что все в порядке, разобрать трансформатор, затем заново собрать его должным образом, вставив буквы «E» с разных сторон .Так он был собран, когда вы его впервые разобрали. Буквы «I» вы вставляете в свободные места между концами «E». Последнюю пару букв «Е» немного сложно уместить, но вам нужно выпрямить все ламели и немного их сжать.

Если вам нужно было покрыть лаком или покрасить ламинат, то вы должны быть осторожны, чтобы вставить их все краской вверх. Другой момент заключается в том, что невозможно будет уместить их все, но сохраните неиспользованные листы для вашего следующего трансформатора.После перестройки трех или четырех трансформаторов у вас может быть достаточно остатков пластин, чтобы построить еще один трансформатор из всех остатков 🙂

Заключение

Ну, это было не так уж и плохо. Если вы выполнили эти шаги, вы обнаружите, что легко перемотать трансформатор того типа, который я использовал. Эти трансформаторы стоят всего 19 шведских крон (3 доллара 1,5 доллара) каждый для 5-ваттных версий. Один рулон эмалированного магнитного провода 100 Гбит / с стоит 60 шведских крон (10,5 долларов США), и его будет достаточно для примерно 5 обмоток по 250 В на трансформаторе мощностью 36 Вт.

Если вам нужен трансформатор громкоговорителя для вентилей, то квадратный корень из отношения импеданса анода: громкоговоритель даст вам соотношение витков (напряжений). Анодная катушка 230 В (115 В) уже намотана для вас. Единственное отличие состоит в том, что все буквы «E» следует вставлять с той же стороны катушки, которая использовалась для теста. Когда вы собираете трансформатор, поместите тонкий лист фотокопировальной бумаги между блоком «E» и «I» так, чтобы оставался небольшой зазор 0,1 мм. Это предотвратит магнитное «насыщение» сердечника трансформатора постоянным током на аноде.

Что ж, я надеюсь, что вы узнали что-то полезное из этой информации. С наилучшими пожеланиями от Гарри — SM0VPO

Вернуться на страницу ИНДЕКС

Самодельный трансформатор

Вы можете пропустить этот первый раздел, если вас не интересует теория.

Первоначально вторичная обмотка обычно наматывалась вокруг первичной обмотки на средней ножке. Вся важная площадь поперечного сечения этой центральной стойки, где встречаются все жилы, составляла 8 квадратных дюймов.Я говорю «важно», потому что более крупные ядра, помимо прочего, лучше рассеивают тепло.
Величина создаваемого магнитного потока зависит от таких вещей, как размер и материал сердечника, входное напряжение, индуктивность первичной обмотки и т. Д.
Поскольку в конечном итоге вы хотите иметь высокое отношение витков, вам понадобится минимальное количество витков первичной обмотки, которое будет , а не пропитать сердцевину. Конструкция трансформатора
на самом деле довольно сложна, и обычное упрощенное объяснение в учебниках может привести вас к ошибочному мнению, что спроектировать его легко.Зная об этом еще когда я был подростком в колледже, я пошел по легкому пути и использовал существующие первичные спецификации. Если вы также выберете этот путь, не отклоняйтесь слишком далеко от исходных спецификаций, поскольку производители стремятся с самого начала проектировать первичный источник как можно ближе к насыщению, но на самом деле этого не происходит.

Если , хотя вам нужна совершенно новая первичная обмотка, существует несколько стандартных формул для расчета необходимого размера сердечника и количества витков, но все они зависят от того, знаете ли вы магнитную проницаемость материала сердечника, а также предполагаете, что что коэффициент связи близок к единице (1).
Приближение можно найти, взяв квадратный корень из ожидаемой мощности и умножив полученное значение на 0,14. Это означает, что мой предполагаемый DIY-трансформатор на 5800 Вт должен был иметь размер сердечника квадратный корень (5800) * 0,14 = 10,66 квадратных дюймов, в действительности у него было 8 квадратных дюймов.
Трансформатор для электроники или, в частности, аудиоустройства должен быть построен по высоким стандартам. Но самодельные трансформаторы для использования Tesla действительно должны удовлетворять только двум требованиям: высокое выходное напряжение и способность обеспечивать как можно больший ток.
Итак, если вы используете надлежащую ламинированную сердцевину, а не старую трубу, набитую сварочными стержнями, приемлемая формула, которая, как я обнаружил, послужит отправной точкой, — это измерение размера поперечного сечения сердцевины в квадратных дюймах. Затем мы назовем это измерение «A», входное напряжение будет «E», а «K» будет равно 6,5 для системы 60 Гц или 7,507 для 50 Гц.

Количество витков первичной обмотки = (K * E) / A.

Используя на моем сердечнике, я получил цифру в 222 витка, необходимых для создания достаточного магнитного потока.

Количество витков вторичной обмотки рассчитывается следующим образом:
222 витка / 240 В = 0,925 В на виток первичной обмотки. Если принять коэффициент «1», вторичная обмотка из 10 000 витков будет развивать 10 000 * 0,925 вольт = 9250 вольт.

Итак, сначала намотайте 222 витка первичной обмотки и подключите их к сети, чтобы убедиться, что ваш незагруженный первичный ток, так называемый ток включения, не слишком велик. Допускается от ~ 5% до 10% максимального ожидаемого тока короткого замыкания в первичной обмотке для этого тока включения.Однако помните, что чем больше сердечник, тем выше будет ток возбуждения.
Затем, когда вы будете довольны количеством витков первичной обмотки, неплохо просто намотать временную вторичную обмотку на [скажем] 50 витков, используя полный сердечник. Затем измерьте в нем наведенное напряжение и разделите его на 50. В идеальном мире это будет равно 0,925 вольт, полученному в предыдущем примере. Но если вместо этого вы получаете 0,7 В, и вам все еще требуется выходное напряжение 9250 В, вам нужно будет отрегулировать количество вторичных витков, рассчитанное следующим образом: 9 250/0.7 = 13214 оборотов.

Хотя формула фактически дала 222 витка первичной обмотки для моего собственного сердечника, на самом деле я обнаружил, что в оригинале было только 130 витков. Частично это может быть связано с проницаемостью материала сердечника, о которой у меня нет данных, но главным образом потому, что в нем использовалась бифилярная обмотка. Итак, на моей первичной обмотке из 130 бифилярных витков (130 * 2) вход 260/240 В означает, что каждый первичный виток будет передавать 1,083 В.
Я решил использовать две вторичные обмотки на каждой внешней ножке (по причинам, объясненным ниже), поэтому каждая вторичная обмотка из 5432 витков будет развивать 1.083 * 5432 = 5884 вольт, а их общее напряжение составляет 11769 В. Из-за потерь и менее чем идеального сцепления я фактически получил 10,87 КБ, одна сторона выдавала 5,51 КБ, а другая 5,36 КБ.

Как упоминалось в , обычно предполагается, что коэффициент связи близок к «1», но это почти наверняка будет недостижимо с трансформаторами с бытовой обмоткой, если только не используется машина для намотки трансформатора. Это происходит главным образом потому, что слои никогда не ложатся идеально ровно друг на друга, что, кстати, также может сделать обмотки намного больше, чем вы изначально планировали, поэтому здесь требуется осторожность.

В качестве примера:
Если вы использовали 20 тысяч проводов, в обмотке шириной 10 дюймов теоретически вы должны получить 500 витков на слой (10 / 0,02). На практике вы можете получить 20 тысяч проводов, за которыми следует на зазор 2–3 тыс. перед соседней обмоткой. Таким образом, каждая действующая обмотка занимает в среднем 22,5 тыс. 10 / 0,0225 = 444 витка вместо 500.
Итак, если вы изначально планировали 30 слоев по 500, что в сумме составляет 15 000 витков, теперь вам потребуется 15 000/444 = 34 слоя.
Для каждого слоя также необходима изоляционная бумага, и вы обнаружите, что это основная причина громоздкой намотки.
Самый первый слой из 20 тысяч проводников с 5 тысячами изоляции, скорее всего, станет 26 или даже 27 тысяч, так как бумага не будет лежать ровно.
Но следующий слой, в дополнение к только что упомянутой проблеме, может также не располагаться на одном уровне с их нижележащим слоем, поэтому последующие слои могут составлять до 30 тысяч вместо 25. Также помните, что любые неровности или неровности на внутреннем слое становятся гораздо хуже к тому времени, когда он добрался до внешнего мира.

Как уже упоминалось в , я просто перемотал первичную обмотку новым проводом, используя те же характеристики, что и оригинал. Вы даже можете использовать существующий первичный провод, не разматывая его.

Вторичный провод , который я использовал, имел диаметр 0,4 мм / AWG # 26 / SWG # 27). После долгого изучения различных таблиц силы тока проводов я использовал цифру ~ 500 круговых мельниц на ампер (круговая милла / ампер), но только потому, что обмотки находятся под маслом. (используйте от 1000 до 750 мкм / А в воздухе.A ‘Cir mil’ = диаметр провода в тыс. Кв.)

Расчет: 0,4 мм = 15,748 тыс., В квадрате получается 248 круг. Мил., 248/500 = 0,5 (0,495) ампер. Балласт реально дает 537 м / а при первичном потреблении 21 ампер.

Бифилярная первичная обмотка представляет собой провод AWG # 14 / SWG # 16. Максимальный ток при использовании 500 круговых мил / ампер составляет 8,25 А. Бифилярная обмотка означает, что он будет выдерживать ток 16,5 А.
Поскольку глубина обмотки не слишком велика, масло должно иметь возможность легко циркулировать, поэтому по этой причине я использую максимум 21 ампер.Масло и сама обмотка нагреваются только на ощупь.

Вес всего узла в коробке с маслом составляет 31 кг или 68 фунтов.

Как спроектировать свой собственный инверторный трансформатор

Проектирование инверторного трансформатора может быть сложной задачей. Однако с помощью различных формул и одного практического примера, показанного здесь, необходимые операции, наконец, становятся очень простыми.

В данной статье на практическом примере объясняется процесс применения различных формул для изготовления инверторного трансформатора.Различные формулы, необходимые для проектирования трансформатора, уже обсуждались в одной из моих предыдущих статей.

Обновление : подробное объяснение можно также изучить в этой статье: Как сделать трансформаторы

Проектирование инверторного трансформатора

Инвертор — это ваша личная электростанция, которая может преобразовать любой сильноточный источник постоянного тока в легко используемый Мощность переменного тока очень похожа на мощность, получаемую от розеток переменного тока в вашем доме.

Хотя инверторы сегодня широко доступны на рынке, разработка собственного индивидуального инверторного блока может доставить вам огромное удовлетворение и, более того, это очень весело.

В Bright Hub я уже опубликовал множество схем инверторов, от простых до сложных синусоидальных и модифицированных синусоидальных схем.

Однако люди продолжают спрашивать меня о формулах, которые можно легко использовать для разработки инверторного трансформатора.

Популярный спрос побудил меня опубликовать одну такую ​​статью, в которой подробно рассматриваются расчеты конструкции трансформатора. Хотя объяснение и содержание были на должном уровне, к сожалению, многие из вас просто не смогли понять процедуру.

Это побудило меня написать эту статью, которая включает в себя один пример, подробно демонстрирующий, как использовать и применять различные шаги и формулы при разработке собственного трансформатора.

Давайте быстро рассмотрим следующий прилагаемый пример: Предположим, вы хотите спроектировать инверторный трансформатор для инвертора на 120 ВА, используя автомобильный аккумулятор 12 В в качестве входа и требуя 230 В в качестве выхода. Теперь, если просто разделить 120 на 12, получится 10 А, это станет требуемым вторичным током.

Хотите узнать, как проектировать базовые схемы инвертора?

В следующем пояснении первичная сторона называется стороной трансформатора, которая может быть подключена к стороне батареи постоянного тока, а вторичная сторона означает выходную сторону 220 В переменного тока.

Имеющиеся данные:

  • Вторичное напряжение = 230 Вольт,
  • Первичный ток (выходной ток) = 10 Ампер.
  • Первичное напряжение (выходное напряжение) = 12-0-12 вольт, что равно 24 вольт.
  • Выходная частота = 50 Гц

Расчет напряжения инверторного трансформатора, тока, количества витков

Шаг №1 : Сначала нам нужно найти площадь сердечника CA = 1,152 × √ 24 × 10 = 18 кв. См, где 1,152 — константа.

Мы выбираем CRGO в качестве основного материала.

Шаг № 2 : Расчет оборотов на вольт TPV = 1 / (4,44 × 10 –4 × 18 × 1,3 × 50) = 1,96, за исключением 18 и 50, все являются константами.

Шаг № 3 : Расчет вторичного тока = 24 × 10/230 × 0,9 (предполагаемый КПД) = 1,15 А,

Сопоставив вышеуказанный ток в таблице A, мы получим приблизительное значение вторичного медного провода толщина = 21 SWG.

Следовательно, количество витков для вторичной обмотки рассчитывается как = 1,96 × 230 = 450

Шаг # 4: Далее площадь вторичной обмотки становится = 450/137 (из таблицы A) = 3 .27 кв. См.

Теперь требуемый ток в первичной обмотке составляет 10 ампер, поэтому из таблицы A мы сопоставим эквивалентную толщину медного провода мм = 12 SWG.

Шаг # 5 : Расчет первичного числа витков = 1.04 (1,96 × 24) = 49. Значение 1,04 включено, чтобы гарантировать, что несколько дополнительных витков добавлены к общему количеству, чтобы компенсировать потери в обмотке.

Шаг № 6 : Расчет площади первичной обмотки = 49/12.8 (из таблицы A) = 3,8 кв. См.

Таким образом, общая площадь обмотки составляет = (3,27 + 3,8) × 1,3 (площадь изоляции добавлена ​​на 30%) = 9 кв. См.

Шаг № 7 : Расчет общей площади получаем = 18 / 0,9 = 20 кв. См.

Шаг 8: Далее ширина языка становится = √20 = 4,47 см.

Снова сверяясь с таблицей B, мы окончательно определяем тип сердечника примерно равным 6 (E / I) , используя указанное выше значение.

Шаг # 9 : Наконец, стек вычисляется как = 20 / 4,47 = 4,47 см

Таблица A

SWG ——- (AMP) ——- Обороты за кв. см.
10 ———— 16,6 ———- 8,7
11 ———— 13,638 ——- 10,4
12- ———- 10,961 ——- 12,8
13 ———— 8,579 ——— 16,1
14 —— —— 6,487 ——— 21,5
15 ———— 5,254 ——— 26,8
16 ——- —- 4,151 ——— 35,2
17 ———— 3,178 ——— 45.4
18 ———— 2,335 ——— 60,8
19 ———— 1,622 ——— 87,4
20 ———— 1,313 ——— 106
21 ———— 1,0377 ——— 137
22— ——— 0,7945 ——— 176
23 ———— 0,5838 ——— 42
24 —— —— 0,4906 ——— 286
25 ———— 0,4054 ——— 341
26 ——- —- 0,3284 ——— 415
27 ———— 0,2726 ——— 504
28 ——— — 0,2219 ——— 609
29 ———— 0,1874 ——— 711
30 ———— 0,1558 ——— 881
31 ———— 0.1364 ——— 997
32 ———— 0,1182 ——— 1137
33 ———— 0,1013- ——— 1308
34 ———— 0,0858 ——— 1608
35 ———— 0,0715 — —— 1902
36 ———— 0,0586 ———- 2286
37 ———— 0,0469 —- —— 2800
38 ———— 0,0365 ———- 3507
39 ———— 0,0274 —- —— 4838
40 ———— 0,0233 ———- 5595
41 ———— 0,0197 —- —— 6543
42 ———— 0,0162 ———- 7755
43 ———— 0,0131 —- —— 9337
44 ———— 0.0104 ——— 11457
45 ———— 0,0079 ——— 14392
46 ———— 0,0059- ——— 20223
47 ———— 0,0041 ——— 27546
48 ———— 0,0026 — —— 39706
49 ———— 0,0015 ——— 62134
50 ———— 0,0010 —— —- 81242

Таблица B

Тип ——————- Язык ———- Обмотка
№—- —————— Ширина ————- Площадь
17 (E / I) ———— ——— 1,270 ———— 1,213
12A (E / 12I) ————— 1,588 —- ——- 1.897
74 (E / I) ——————— 1.748 ———— 2.

Реализация многообмоточного трансформатора с ответвлениями

Количество обмоток с левой стороны

Задает количество обмоток на первичной стороне (с левой стороны) трансформатора. По умолчанию 1 .

Количество обмоток на правой стороне

Задает количество обмоток на вторичной стороне (правой стороне) трансформатора. По умолчанию 3 .

Обмотка с отводом

Выберите без отводов (по умолчанию), если вы не хотите добавлять отводы к трансформатор. Выберите метчики в верхнем левом углу обмотки , чтобы добавить метчики к первая обмотка первичной обмотки трансформатора. Выберите крана на верхнем правая обмотка , чтобы добавить отводы ко вторичной обмотке с правой стороны трансформатор. Количество ответвлений определяется параметром Количество ответвлений (равно интервал) параметр.

Количество отводов (с равным интервалом)

Этот параметр не активен, если параметр Обмотка с отводом установлен на без отводов . По умолчанию 2 .

Если параметр Обмотка с отводом установлен на отводов на верхняя левая обмотка , вы указываете количество отводов, которое нужно добавить к первому обмотка с левой стороны.

Если параметр Обмотка с отводом установлен на отводов на верхняя правая обмотка , вы указываете количество отводов, которое нужно добавить к первому обмотка с правой стороны.

Насыщаемый сердечник

Если выбрано, реализует насыщаемый трансформатор. См. Также параметр Saturation характеристика на вкладке Parameters. По умолчанию очищено.

Имитация гистерезиса

Выберите для моделирования характеристики насыщения гистерезиса вместо однозначной кривая насыщения. Этот параметр включен, только если Saturable core параметр выбран.По умолчанию очищено.

Файл матрицы гистерезиса

Параметр Файл матрицы гистерезиса включен, только если Имитация гистерезиса. Выбран параметр .

Укажите файл .mat , содержащий данные, которые будут использоваться для модель гистерезиса. Когда вы открываете Hysteresis Design Tool из Powergui, петля гистерезиса по умолчанию и параметры, сохраненные в гистерезис.mat . Используйте загрузку нажмите кнопку инструмента «Дизайн гистерезиса», чтобы загрузить еще один файл .mat . Использовать Сохранить кнопку инструмента «Дизайн гистерезиса», чтобы сохранить модель в новом .mat файл.

Измерения

Выберите Напряжения обмотки для измерения напряжения на клеммы обмотки блока Saturable Transformer.

Выберите Токи обмотки , чтобы измерить протекающий ток через обмотки блока Saturable Transformer.

Выберите Магнитный поток и ток возбуждения (Im + IRm) для измерения магнитного потока связь, в вольт-секундах (В.с), и полный ток возбуждения, включая потери в стали модель Rm.

Выберите Магнитный поток и ток намагничивания (Im) для измерения потокосцепление в вольт-секундах (В.с) и ток намагничивания в амперах (А), а не включая потери в стали, моделируемые Rm.

Выберите Все измерения (V, I, Flux) для измерения обмотки напряжения, токи, токи намагничивания и потокосцепление.

По умолчанию Нет .

Поместите блок мультиметра в вашу модель, чтобы отображать выбранные измерения во время моделирование.

В списке доступных измерений Блок мультиметра, измерения обозначаются меткой, за которой следует имя блока.

Диаметр (мм) AWG I-максимум (мА) Длина на бобину 100 г
0,05 44 3,8 8200
0,10 38 24 1400
0,15 35 54 620
0,20 33 75 438
0.25 30 147 227
0,30 29 212 157
0,35 27 288 118
0,40 26 377 88
0,45 25 476 69
0,50 24 585 56
0,60 22 849 39
0.70 21 1150 29
0,80 20 1490 21
0,90 19 1850 18,5
1,00 18 2350

Измерение

Наклейка

Напряжение обмотки

U_LeftWinding_1: U_196 1: U_RightWinding_1:

Токи обмоток

I_LeftWinding_1:
I_TapWinding_2.1:

003 003 I_RightWinding 91170003

Ток намагничивания

Изображение:

Потоковая связь

Поток:

Основы электроники

Строительство трансформатора

Теория предыстории: что делает трансформатор?

Как в огромных количествах вырабатывается электроэнергия на огромных атомных электростанциях (или ветряных электростанциях, солнечных полях и т. Д.)), а затем подключитесь к розетке в гостиной с правильным напряжением для питания вашего телевизора, чтобы вы могли посмотреть последний выпуск Wheel of Fortune? Первый трансформатор (создан в 1885 году) на выставке в Германии
Трансформатор - это устройство, которое регулирует уровни переменного напряжения, что делает экономически возможным более эффективную и экономичную передачу и распределение электроэнергии на большие расстояния.

Трансформатор рассматривается многими как один из важнейших электрических компонентов, играющих ключевую роль в современном обществе.Без этого мы, вероятно, не смогли бы обеспечить электричеством столько домов и офисов, сколько мы делаем сегодня, а также не смогли бы обеспечить им более сельские районы мира.

Вы могли бы подумать, что технология, столь важная для нашей повседневной жизни, будет иметь сложную структуру, но если вы ее разложите, трансформатор - это всего лишь несколько основных частей с широким диапазоном теоретических возможностей.

Структура трансформатора


Сердечник

Сердечник трансформатора представляет собой металлическую конструкцию, которая обернута витками изолированного провода и пропускает магнитный поток.Сердечник обычно изготавливается из железа или стали и может быть выполнен в нескольких конфигурациях: квадратной, тороидальной, Е-образной, с цельным, воздушным и даже стальным слоем. Также можно использовать зазор в сердечнике для ограничения тока короткого замыкания. Каждая комбинация имеет свои собственные свойства минимизировать потери или быть наиболее эффективной при использовании на высоких частотах, в зависимости от области применения.

Обмотки

Входные и выходные напряжения / токи трансформатора зависят от количества витков провода, известного как «коэффициент трансформации».«Есть первичная сторона и вторичная сторона, и количество обмоток на каждой стороне представляет собой отношение, прямо пропорциональное отношению напряжений. Обе стороны зависят друг от друга через свойство индукции и магнитный поток, который проходит через сердечник трансформатора.

Квадратный магнитный сердечник трансформатора
Для расчета коэффициента оборотов используйте следующую формулу:


Где

V P = Напряжение на первичной стороне
В S = Напряжение на вторичной стороне
I P = Ток на первичной стороне
I S = Ток на вторичной стороне
N P = Количество обмоток первичной обмотки
N S = Количество витков вторичной обмотки
a = Передаточное число

Как видите, первичное и вторичное напряжения прямо пропорциональны количеству витков на первичной и вторичной стороне соответственно, но обратно пропорциональны первичному и вторичному токам.

The Project


Этот комплект для самостоятельного изготовления трансформатора дает отличный практический опыт наматывания собственного трансформатора и расчета различных соотношений витков.

Предупреждение: Если вы не уверены в опасностях, связанных с вашим конкретным проектом, проконсультируйтесь с кем-нибудь, кто имеет опыт, прежде чем начинать свой проект.


Роб Урбанович демонстрирует, как наматывать собственный трансформатор в своем видео на YouTube.

Необходимые инструменты и компоненты:

(2) Магнитный провод 26 AWG
(1) Магнитный провод 20 AWG
(1) Горизонтальное крепление на бобине трансформатора
(2) Ферритовый сердечник E (без зазоров)
Паяльник
Припой
Калькулятор
Изолента
Питание от переменного тока до переменного тока источник

Направление:

1.Начнем с расчета коэффициента поворотов по формуле:

2. Намотка трансформатора несколько сотен раз займет некоторое время, поэтому убедитесь, что у вас есть время сделать это за один присест и вы можете одновременно сосредоточиться на счете. В этом уроке мы будем использовать пример создания повышающего трансформатора и увеличения выходной мощности трансформатора, чтобы удвоить входную.

3. Возьмите один конец более тонкого провода (26 AWG) и припаяйте его к контакту соединителя в углу шпульки.

4. Обмотайте вторичную сторону с рассчитанным числом оборотов. В нашем примере мы намотаем 800 витков. Постарайтесь намотать его относительно туго и равномерно по этой стороне сердечника.

5. По завершении 800 витков припаяйте конец к другому штырю углового соединителя на бобине трансформатора. Рекомендуется использовать булавку рядом с предыдущей, чтобы вам было легче отслеживать.

6. Используя более толстую проволоку (20 AWG), припаяйте один конец к третьему углу шпульки.

7. Оберните первичную сторону с половиной витков вторичной стороны. В нашем примере это будет 400 витков. Опять же, попробуйте намотать его относительно туго и равномерно по всей стороне сердечника.

8. Припаяв конец провода к последнему углу бобины, оберните все изолентой, чтобы защитить его от окружающей среды и исключить возможность случайного короткого замыкания.

9. Защелкните каждую деталь E-образного сердечника на шпульке так, чтобы центр буквы E проходил через сердцевину шпульки.

Примечание: У вас есть возможность добавить дополнительный центральный отвод, припаяв провод к самому железному сердечнику, чтобы создать более совершенный трансформатор.

10. Вы заметите, что были использованы только четыре контакта. В основном это сделано для безопасности и простоты. Следуя нашему примеру, вы можете добавить переменное напряжение к первичной стороне, чтобы удвоить его напряжение на вторичной стороне. Не забудьте измерить его мультиметром, прежде чем использовать его в каких-либо приложениях.

Ваш проект завершен - поздравляем!

Вопросы для обсуждения

1.Когда происходит передача максимальной мощности от источника к нагрузке?
2. Что приведет к увеличению числа витков провода на вторичной обмотке трансформатора?
3. Что даст трансформатор с обмоткой 100: 200 по сравнению с трансформатором с обмоткой 400: 800?
4. Для чего нужен трансформатор с центральным отводом?

ссылку

http://edisontechcenter.org/Transformers.html

Как сделать перемотку электрического трансформатора для инвертора, ИБП, устройств

Как сделать трансформатор для инвертора, ИБП, устройств

Введение:

Как сделать электрический трансформатор: Трансформатор - это электрический компонент, предназначенный для изменения уровня напряжения и тока в соответствии с потребностями.

Функция

Как сделать электрический трансформатор : Электронным устройствам, используемым для работы на разных уровнях напряжения, поставляемых энергоснабжающими компаниями, для работы этих устройств требуется трансформатор. Трансформатор состоит из сердечника из слоистого кремнистого железа, на который намотана катушка из изолированного медного провода, называемого магнитным проводом.

Первая катушка получает питание от сети, называемой первичной катушкой, и эта катушка генерирует магнитное поле, которое стимулирует движение электронов во второй катушке, создавая другое напряжение и ток на выходе.Разница витков провода между первичной и вторичной обмотками создает пропорциональную разницу между входным и выходным напряжениями трансформатора.

Конструкция трансформатора

Как сделать электрический трансформатор: Процессор, который мы построим в этом случае, имеет напряжение от 115 до 18 вольт переменного тока, что идеально подходит для усилителя мощностью 300 Вт

Материалы

Magnate wire

Двухслойный магнитный провод или медный провод, покрытый диэлектрическим лаком, который используется при производстве генераторов, генераторов, катушек, электродвигателей, силовых трансформаторов и т. Д.

Листы кремниевого железа

Листы кремниевого железа (эти листы кремнистого железа имеют форму буквы (I) и буквы (E), которые образуют сердечник трансформатора.

Вощеная бумага

Вощеная бумага или картон (эта роль используется для изоляции обмоток или катушек проволоки). Она имеет парафиновую ванну, что делает ее гибкой и пластичной. Он также изолирует влагу и придает термостойкость, предотвращая ее кристаллизацию.

Малярная лента

Малярная лента (используется для удержания бумаги и проволоки между обмотками.

Винты с опорой и угольники

Винты с опорой и угольники (винты, используемые для затягивания пластин железных квадратов или скоб (используются для установки трансформатора на шасси или шкаф

) Опалубка

Опалубка (катушка квадратного сечения используется в качестве опоры для наматывания проволоки и предотвращения ее растекания, помогая плавному сужению проволоки. Опалубка доступна из различных материалов, таких как пластик, картон и стекловолокно.

геометрическая диаграмма

Геометрическая схема, 7 плоскостей, разработанная опалубка, которую можно скачать с нашего веб-сайта и затем построить из соломы или картона.Кусочки картона необходимо склеивать клеем для дерева, армировать малярным скотчем и слоем лака, который защищает катушку от влаги, придавая консистенцию и прочность.

Расчет трансформаторов Формула

Онлайн инструмент для расчета трансформатора

или используйте другое программное обеспечение для расчета обмотки трансформатора

Перед тем, как построить трансформатор, вам следует изучить нашу статью о том, как рассчитать трансформатор.Чтобы рассчитать количество витков проволоки, мы берем площадь сердечника, полученную путем умножения расположенной рядом формы. В данном случае у нас есть опалубка 5 на 3,8 дюйма, которая дает нам ядро ​​площадью 19 квадратных сантиметров.

Возьмем константу 42 и разделим на 19, чтобы получить 2,21 витка на вольт, поскольку в нашем случае у нас есть напряжение 115 вольт, умноженное на количество витков на вольт, теперь мы знаем, сколько кругов дано в первичной обмотке. Для вторичной обмотки в данном случае 18 вольт умножьте на количество витков на вольт, и 40 витков провода получатся вдвое.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *