Първична тороидална трансформаторна намотка. Стъпка по стъпка трансформатор на практически пример


За текущо преобразуване се използват различни видове специални устройства. TPP тороидален трансформатор за заваръчна машина и други устройства, можете да навивате ръцете си у дома, това е идеален енергиен конвертор.

Дизайн

Първият биполярен трансформатор все още се осъществява от Фарадей и според данните беше точно тороидално устройство. Тороидален автотрансформатор (марка Stil, TM2, TTS4) е устройство, предназначено да конвертира променлив ток към едно напрежение в друго. Те се използват в различни линейни инсталации. Това електромагнитно устройство може да бъде еднофазна и трифаза. Конструктивно се състои от:

  1. Метален диск, изработен от валцована магнитна стомана за трансформатори;
  2. Гумено уплътнение;
  3. Заключения от първичната намотка;
  4. Вторична намотка;
  5. Изолация между намотките;
  6. Екраниращи намотки;
  7. Допълнителен слой между първичното намотка и екраниране;
  8. Първична намотка;
  9. Изолационно покритие на ядрото;
  10. Тороидално ядро;
  11. Предпазител;
  12. Крепежни елементи;
  13. Изолация на покритие.

За да свържете намотките, се използва магнитна верига.

Този тип преобразуватели могат да бъдат класифицирани като предназначени, охлаждане, вид на магнитния тръбопровод, намотки. По отношение на целта има импулс, мощност, честотен конвертор (TTT, TNT, TTS, TT-3). Чрез охлаждане - въздух и масло (OST, OSM, TM). Чрез броя на намотките - две намотки и др.


Снимка - принцип на работа на трансформатора

Устройството от този тип се използва в различни аудио и видео инсталации, стабилизатори, осветителни системи. Основната разлика на този дизайн от други устройства е броят на намотките и формата на ядрото. Физиците смятат, че пръстеновидната форма е перфектното изпълнение на котвата. В такъв случай намотката на тороидалния конвертор е равномерно, както и топлоразпределение. Благодарение на това местоположение на бобините, конверторът бързо се охлажда и дори с интензивна работа не е необходимо да се използват охладители.


Снимка - тороидален пръстен конвертор

Предимствата на тороидалния трансформатор:

  1. Малки размери;
  2. Изходният сигнал на тор е много силен;
  3. Намотката имат малка дължина и в резултат на това намалява съпротивлението и повишена ефективност. Но и поради това, при работа се чува определен звуков фон;
  4. Отлични характеристики на енергоспестяването;
  5. Лесно при самоиндустране.

Конверторът се използва като мрежов стабилизатор, зарядно устройство, като захранващ блок от халогенни лампи, UHC лампа усилвател.


Снимка - готов TPN25

Видео: Цел на тороидалните трансформатори

Принцип на работа

Най-простият тороидален трансформатор се състои от две намотки на пръстена и стоманената сърцевина. Първичната намотка е свързана с източник на електрически ток и вторичния - на потребителя на електроенергия. Благодарение на магнитния тръбопровод, има връзка между индивидуалните намотки между тях и повишаване на тяхната индуктивна комуникация. Когато включите захранването в първичната намотка, се създава променлив магнитен поток. Свързването с отделни намотки, този поток създава електромагнитна енергия в тях, което зависи от броя на завоите на намотката. Ако промените броя на намотките, можете да направите трансформатор за преобразуване на всяко напрежение.


Снимка - принцип на работа

Също така, преобразувателите от този вид са намалени и насърчавани. Трансформачът на тороидалния редукция има високо напрежение в Outlook Outlook и ниска на основната. Подобряване на обратното. В допълнение, намотките могат да бъдат най-високо напрежение или по-ниски, в зависимост от характеристиките на мрежата.

Как да се направи

Производството на тороидален трансформатор може дори с млади електротехници. Линията и изчислението не са нищо сложно. Предлагаме да обмислим как да се притеснявате тороидалното магнитно ядро \u200b\u200bза полуавтоматично:


Като се има предвид, че 1 завой толерира 0,84 волта, ликвидната диаграма на тороидалния трансформатор се извършва съгласно този принцип:

Това лесно може да направи 220 волта тороидален трансформатор независимо. Описаната схема може да бъде свързана както за дъгова заваряване, така и до полуавтоматично. Параметрите се изчисляват въз основа на напречното сечение на жицата, броя на завоите, размера на пръстена. Характеристиките на това устройство ви позволяват да произвеждате корекция на стъпки. Сред предимствата на принципа на сглобяване: простота и достъпност. Сред недостатъците: голямо тегло.

Общ преглед на цените

Можете да си купите тороидален трансформатор HBL-200 във всеки град на Руската федерация и страните от ОНД. Използва се за различно аудио оборудване. Помислете колко е конверторът.

Много домашни майстори мислят за производството на тороидален трансформатор със собствените си ръце. Това се обяснява с факта, че нейните оперативни характеристики са много по-добри от това на трансформаторите с ядра от друга форма. Например, със същите електрически характеристики, теглото му може да бъде до един и половина пъти по-малко. В допълнение, ефективността на такъв трансформатор е забележимо по-висока.

Основните причини, поради които производството на тороид не винаги е възможно, две:

  1. Трудно е да се намери подходящо ядро.
  2. Трудова интензивност на производството, особено сложна намотка на трансформатора.

Вижте също:

Изчисляване на тороидалния трансформатор

За опростено изчисление на трансформатора на тороидална магнитна верига трябва да знаете следните данни за източника:

  1. Входното напрежение U 1, предадено на първичната намотка.
  2. Външен диаметър D ядро.
  3. Неговия вътрешен диаметър - d.
  4. Дебелина на магнитната мощност - H.

Районът на напречното сечение на магнитния тръбопровод S определя мощността на трансформатора и съответно, надеждността на бъдещата заваръчна машина. Оптималните стойности са 45-55 cm2. Възможно е да се изчисли неговата стойност по формулата:

S \u003d H * (D - D) / 2.

Важна характеристика на ядрото е площта на нейния прозорец S 0, тъй като този параметър определя не само удобството на намотките и интензивността на излишния превишение на топлина, но също така засяга естеството на магнитното разсейване. Оптималните стойности на този параметър са 80-110 cm2. Изчислете неговата стойност позволява формулата:

S 0 \u003d π * d 2/4.

P \u003d 1.9 * s c * s 0, където s ° и s 0 са взети в квадратни сантиметри и р се получава във ватове.

Броят на завоите в първичната намотка е по-добре изчислен, като се използва вторичното намотка като първоначалното напрежение:

W 1 \u003d (U 1 * W 2) / U 2, където U 1 е напрежение, сумиране до първичната намотка и U 2 се отстранява от вторичното.

Факт е, че коригирането на заваръчния ток е по-добре от променянето на броя на завоите на първичната намотка, тъй като стойността на тока в нея е по-малка от вторичната. Да предположим, например, трябва да получите три стойности на изходния ток от 60 А, 80 А и 100 А с трансформаторна мощност от 5000 W.

Тези текущи стойности на заваряване ще съответстват на следните стойности на напрежението на вторичната намотка:

U 21 \u003d P / I 21 \u003d 5000 W / 60 A \u003d 83.3 V;

U 22 \u003d P / I 22 \u003d 5000 W / 80 A \u003d 62.5 V;

U 23 \u003d P / I 23 \u003d 5000 W / 100 A \u003d 50 V.

Нека вторичната намотка да съдържа W 2 \u003d 70 завоя. Сега можете да изчислите броя на завоите в съответните стъпки на първичната намотка за напрежението в мрежата U 1 \u003d 220 V:

W 11 \u003d (U 1 * W 2) / U 21 \u003d 220 V * 70 / 83.3 V ≈ 185 завои;

W 12 \u003d (U 1 * W 2) / U 22 \u003d 220 V * 70 / 62.5 V ≈ 246 завои;

W 13 \u003d (U 1 * W 2) / U 23 \u003d 220 V * 70/50 V \u003d 308 завои.

Последната стойност трябва да се увеличи с 5%:

W 13 \u003d 308 * 1.05 ≈ 323 завои - това ще бъде техният необходим брой в първичната намотка, а крановете трябва да бъдат направени от 185-та и 246-ия завой.

За домашно приготвени трансформатори за заваряване, допустимата плътност на тока в намотките J \u003d 3 A / mm 2. Знаейки го, можете да намерите напречното сечение на намотките. В горния пример максималният ток в първичната намотка:

I 1 m \u003d p / u 1 \u003d 5000 w / 220 v ≈ 23 A.

Напречното сечение на този проводник трябва да бъде:

S 1 \u003d I 1 m / J \u003d 23 A / 3 A / mm 2 ≈ 8 mm 2.

Във вторичната намотка трябва да се прилага тел с напречно сечение:

S 2 \u003d I 23 / J \u003d 100 A / 3 A / mm 2 ≈ 33 mm 2.

Обратно към категорията

Избор и производство на тороидално ядро

Най-добър материал за производството на тороидален магнит тръбопровод е лентовата трансформаторна стомана. За производството на ядрото тази лента се сгъва в ролка с правоъгълна форма на въртящ момент. Ако от него има такава лента или ядро, тогава няма да има специални проблеми при производството на магнитен тръбопровод за тороидален трансформатор.

С малка стойност на вътрешния диаметър D, част от лентата може да бъде преодоляна от вътрешната страна на тора и след това я навива на външната повърхност на сърцевината. В резултат на това и двата диаметъра ще се увеличат и ще се увеличи площта на вътрешната страна на магнитния тръбопровод. Вярно е, леко намалява напречното сечение на сърдечния S0. Ако е необходимо, можете да добавите лента от друго магнитно инженерство.

Добро завършено тороидално ядро \u200b\u200bможе да бъде взето от лабораторното превозно средство LATR 1M, предназначено за ток. Трябва само да пренавивате нейните намотки. Това се случва, че за производството на тороидално ядро \u200b\u200bза трансформатор се използва развъждане на магнитна верига на подходящ електрически двигател.

Друг начин за производство на тороидално ядро \u200b\u200bе използването на плочи като материал от дефектен мощен индустриален или захранващ трансформатор, който е захранвал едновременно цветна телевизия на лампата. Първо, от тези плочи с нитове, обръчът е направен с диаметър около 26 cm. След това вътре в този обръч се поставя да вмъкнете една след друга табела на жака, държи ги с ръка от разпускане.

След като наберете желаната секция S 0, магнитната верига е готова. За да увеличите S 0, можете да направите два тороида със същите размери и след това да ги комбинирате заедно. Тороидните ръбове трябва да бъдат леко заоблени с файл. Два пръстена с вътрешен диаметър D и външни D, както и две ленти на вътрешната и външната страна на тора, трябва да бъдат направени от електрически изолационен картон. След като ги покриват на тороид, сърцевината се навива над картонените подложки с топена или тъкана изолационна лента. Магнитното ядро \u200b\u200bе готово и можете да започнете намотки.

Пресичане на трансформатора със собствените си ръце - задачата е проста, ако се подготвите предварително. Хората, които правят различно радио оборудване или силни инструменти, имат нужда от трансформатори за специфични нужди. Тъй като не винаги е възможно да се закупят определени продукти, майсторите често са наранил тороидалните трансформатори независимо. Тези, които за първи път се опитват да извършват намотки, трудности: не могат да определят коректността на изчисленията, да изберат подходящите подробности и технологии. Трябва да се разбира, че различните видове се навиват по различни начини.

Също тороидалните устройства се различават радикално. Изчисляването на тороидалния трансформатор и неговото намотка ще бъде специален. Тъй като радио аматьори и майстори създават подробности за енергийното оборудване, но не винаги имат достатъчно знания и опит за тяхното производство, този материал ще помогне на тази категория хора да се справят с нюансите.

Подготовка за навиване

Необходимите материали

Навключващите материали изискват внимателен изборВсеки елемент са важни. По-специално ще ви трябва:

  1. Трансформаторна рамка. Използва се за изолиране на сърцевината от намотките и също така държи намотките. Тя е изработена от трайни и тънки диелектрични материали, за да не се заема твърде много място в интервалите ("прозорци") на ядрото. Можете да използвате картон, микрофибри, учебност. Дебелината на материала не трябва да бъде повече от 2 mm. Рамката залепена, използвайки обичайното лепило за дърводелство (нитролеум). Формата и размерите му са напълно зависими от сърцевината, височината е малко по-голяма от тази на плочата (височината на намотката).
  2. Ядро. Тази роля като правило изпълнява магнитни тръбопроводи. Най-доброто решение ще бъде използването на плочи от разглобени трансформатори, тъй като те са направени от подходящи сплави и са предназначени за някакъв брой завои. Магнитните тръбопроводи имат разнообразна форма, но най-често продуктите се намират под формата на буквата "SH". Освен това те могат да бъдат отрязани от различни заготовки, които са на склад. За да се определят точните размери, кабелите на намотките са предварително свързани.
  3. Жици. Тук трябва да използвате два вида: за навиване и заключения. Оптималното решение за трансформиране на устройства е медни проводници с изолация (PAL или PE тип). Те са достатъчно дори за енергийни трансформатори. Широка селекция от секции ви позволява да изберете най-подходящата опция. Използва се също PV кабели. За да покажете най-добре да приемате жици с многоцветна изолация, така че да не се бърка, когато е свързана.
  4. Изолационна подплата. Помощ за увеличаване на изолацията на намотника. Като правило, тя се използва фина и гъста хартия (една следа е напълно подходяща), която трябва да се постави между редовете. Но хартията трябва да бъде цели, прекъсвания и пробиви, дори и най-малките, липсва.

Как да ускорим работния процес

Много радио аматьори в арсенала имат прости специални агрегатиС помощта, от която се прави намотката. В много случаи говорим за прости структури под формата на малка маса или стойка на масата, на която са монтирани няколко бара с въртяща се надлъжна ос. Дължината на оставата трябва да надвишава дължината на намотната рамка 2 пъти. На един от изходите от барове е прикрепена дръжка за завъртане на устройството.

На оста се носят рамки за намоткикоето изтича от двете страни от стилетките на ограничителите (те предотвратяват преместването на рамката по оста).

Конвертирането на ток или напрежение се използва в почти всеки електрически уред. Защо имате нужда от трансформатор? По-практично и универсално устройство за преобразуване на напрежение все още не е излязло.

Как е трансформаторът?

Основата на устройството е затворена магнитна верига. Намотките са навити върху нея - от две или повече. Когато на първичната намотка се появи променливо напрежение, магнитният поток се основава на основата. Това води до другите намотки за променливо напрежение с подобна честота.

Разликата в количеството на завоите между намотките определя коефициента на промените в стойността на напрежението. Просто казано, ако вторичната намотка има половината от завоите, ще има напрежение върху него, два пъти по-малък, отколкото в първичния. Мощността остава същата, която ви позволява да работите с големи течения при по-малко напрежение.

Важно! Трансформаторът може да работи само с променливи или импулсни течения. Трансформиране на постоянно напрежение е толкова невъзможно.

Конструктивният дизайн варира във формата на магнитна газопровод.

Бронирани

Образува две завои на магнитното поле, предназначени за тежки товари. Развъждането на магнитния кръг е удобно в сглобяването - готовият намотка се поставя върху централния прът. Недостатъкът е тежък, като цяло. Екстремните и напречните пръти на магнитния тръбопровод не се използват ефективно.

Сантнева

Дизайнът е подобен на бронираното, магнитното поле е у дома, съответно, захранването е по-малко. Също има сгъваем дизайн. Ефективността на използването на повърхността на магнитния тръбопровод не е по-висока от 40%.

Тороидален трансформатор

Има най-висока ефективност. Това се постига поради 100% от използването на магнитния тръбопровод. Следователно, при същата сила, такива трансформатори имат по-малки размери. Друго предимство се дължи на разпределението на намотките в основната зона, охлаждането на завоите е по-ефективно. Това ви позволява допълнително да заредите конвертора, без да превишавате критичната температура. Недостатъкът е един - такива трансформатори са трудни за събиране, тъй като основата е неопределена.

Материали за магнитния тръбопровод:

Железните бази са напечатани от плочите, навита с метод на лентата или се различават монолитна. Най-ефективният материал е феритът. Най-често се използва в гърдите, увеличавайки тяхната ефективност.

Какви са конструктните трансформатори, разглеждахме. Когато купувате завършено устройство, ви е грижа колко е трудно да се направи.


Тороидалният дизайн е удобен в инсталацията (отнема малко място, прикрепено с един винт). Въпреки това, си струва такова устройство по-високо от род или преобразуватели на бронята. Често цената му се припокрива от независима производителност на цялата електрическа инсталация.

Тороидален трансформатор, как да го направим сами?

Първото нещо, което идва на главата, е да се вземе готовият тор от счупени домакински уреди и да се опитате да промените параметрите на вторичната намотка под вашите изчисления. Как да пренавинем трансформатора със собствените си ръце, да знаете всички радио аматьори.

Но тороидното ядро \u200b\u200bне разбираАко преминете през "Bagel" на няколко хиляди (или дори стотици) на завои, месеците ще продължат назад. Да, и вероятността за увреждане на телената обвивка с този метод е доста висока.

Важно! Намотката медна жица има защитно лаково покритие. Понякога парцал, за мощни намотки. Допълнителна изолация съответно увеличава напречното сечение, съответно обемът на намотката нараства три пъти. Ето защо, когато навивате, намотките са подредени без надлъжно движение (Broach), за да не се повреди изолацията.

Да не се задават по въпроси като: "Какво може да се направи от трансформатор от микровълновата печка?" (Сперма за точкови заваряване са направени от него), ще бъде по-логично да се вземе трансформатор за конкретна задача, а не обратно.

Много аматьорски заварчици мечтаят за тороидален трансформатор. В края на краищата, отдавна е известно, че характеристиките на масата на тороидите са много по-добри от това на трансформаторите "W" и "P". Така че, със същите характеристики, тоол е 1.3-1.5 пъти по-малко. Причината, поради която много от тях не се приемат за производството на такъв трансформатор, е липсата на желязо. Тази статия ще спомогне за намирането на изход от такава ситуация.

Дизайнът включва производството на тороидален трансформатор от своя промишлен заваръчен трансформатор. За това се разглобява и се събира багел от размера на плочата 90x450 mm. Желаната площ на основната част зависи от броя на плочите.

По принцип плаките могат да се използват от захранващите трансформатори на стари цветни телевизори. Transformer TC270, TCA310 се повдига. P-търгувани ядрени с чук удар, разделен на плочите, които са направени на наковалнята.
За производството на бейгъл е необходимо да се започне обръчът от плочите, външен диаметър от 260 mm. След това първата плоча се вмъква вътре в обръча, държейки го с ръка, така че да не се върти, то се вмъква във втория и така нататък, преди да получи вътрешния диаметър на багела 120 mm. Ако багелът е направен от TC270 трансформатори, тогава диаметърът трябва да се преустанови, за да се постигне необходимото напречно сечение. Можете да направите два багрета и да ги сгънете заедно. В този случай външните и вътрешните диаметри на балона могат да бъдат оставени непроменени.

Тороидните ръбове се обработват с файл. От електротрайната, ние произвеждаме два пръстена с външен диаметър от 270 mm, вътрешен 110 мм и широк ивица от 90 мм. Прилагаме празните места от електростанцията към бейгъл и вятъра до лентата на тъканата базата, можете да навиете плитката от флуирането на кинезапите. Първичната намотка е обвита с телена PEV-2 с диаметър 2.0 mm, броят на завоите за 220 V е приблизително 170. Това до голяма степен зависи от плътността на плочите. Точният брой на завои може да бъде проверен експериментално. Ако на празен ход е по-голям от 1-2 а, тогава е необходимо да се доменя завоите, ако е по-малко - да се отклони. Вторичната намотка е обвита с PV3 тел с напречно сечение от 15-20 mm, 30 оборота. Третата намотка също съдържа същите завои, но Wired MHTF 0.35. Между намотките са изолирани с плитка.

След тестване на трансформатора можете да преминете към производството на контролната верига. Това е фаза регулатор на течението. Променливо напрежение, отстранено от третото намотка на трансформатора, изправено от моста на VD5-VD8 диоди положителна половин вълна през резистори R1 и R2, се зарежда C1 кондензачът. Когато напрежението върху нея достигне около шест волта, има разбивка на аналог на ниско напрежение, сглобен на VD6 стебитрон и тиристор VS3, и VS1 тиристор се отваря през Vd3 диода. Капацитет C1 се освобождава. Същото се случва и с отрицателна половин вълна, само Vd4 диод и тиристор VS2 се отварят. R3 резисторът служи за ограничаване на тока чрез аналог на дистрибуцията.
Създаването се състои в регулиране на R1 резистор, необходим за заваряване на текущата контролна зона.

Като SA1, всеки 25 A CD209A може да се използва за замяна на "на CD202B-CD202M или всички други на текущия повече от 0.7 А и напрежение над 70 V. Тиристор на куклата може да бъде заменен с KU201-KU202. Резистори R1 и R2 - към силата най-малко 10 W. C1 - K50-6. Vd1, Vd2, VS1, VS2 за ток 160-250 A с всяка група за напрежение. Те трябва да бъдат монтирани на радиатори с охлаждаща площ от най-малко 100 cm2.

Намотката на трансформатора се изчислява на напрежението от 40 V, а вторичното, ако е необходимо, може да бъде увеличено.