Zajímavé způsoby zapínání toroidních transformátorů. Toroidní transformátory - zařízení, použití, technické vlastnosti

Pokud máte zájem o výrobu svářečky nebo stabilizátoru napětí, pak určitě musíte vědět, co jsou toroidní transformátory. Ale nejdůležitější je, jak fungují a jaké jemnosti mají ve výrobě. Kromě toho jsou takové transformátory díky své konstrukci schopny dodávat větší výkon ve srovnání s transformátory navinutými na jádru ve tvaru W. V důsledku toho jsou taková zařízení ideální pro napájení velmi výkonných zařízení - například nízkofrekvenčních zesilovačů.

Základní data

Než tedy začnete vyrábět transformátor, musíte si prostudovat hardware. Nejprve se musíte rozhodnout, jaký typ drátu použijete. Za druhé, musíte vypočítat počet závitů (z toho vyplývá, že budete vědět, kolik metrů drátu potřebujete). Za třetí, musíte zvolit průřez drátu. Výstupní proud, a tedy i výkon toroidního transformátoru, závisí na tomto parametru.

Je také nutné počítat s tím, že při malém počtu závitů v primárním vinutí dojde k ohřevu. Obdobná situace nastane, pokud výkon spotřebičů připojených k sekundárnímu vinutí překročí hodnotu, kterou může transformátor dodat. Důsledkem přehřátí je snížení spolehlivosti. Navíc přehřátí může dokonce způsobit vznícení transformátoru.

Co je potřeba pro výrobu

Takže začněte vyrábět transformátor. Musíte získat nástroje a materiály. Samozřejmě se vám může hodit i šicí jehla nebo zápalky, ale takové doplňky má jistě každý. Nejdůležitější je železo, ze kterého jsou toroidní transformátory vyrobeny. Budete potřebovat hodně transformátorové oceli, měla by mít tvar torusu. Dále je samozřejmě drát v izolaci laku. Ujistěte se, že máte maskovací pásku a PVA lepidlo. K oddělení vinutí je také potřeba izolační páska na bázi tkaniny. A několik kusů drátu pro připojení konců vinutí. Kromě toho musí být drát použit v silikonové nebo pryžové izolaci.

Transformátorová ocel

Získat takové příslušenství se může zdát velmi obtížné. Ale v každém domě, stodole, dokonce i na sběrnách kovů dnes můžete najít nepoužitelné stabilizátory napětí. V Sovětská léta byly velmi oblíbené, používaly se společně v černobílých televizorech, aby nedošlo k poškození obrazovek. Nezáleží na tom, zda tento stabilizátor funguje nebo je spálený. Nejdůležitější jsou toroidní transformátory, které jsou v něm použity. Budou základem vašeho návrhu. Ale předtím je třeba se zbavit starého vinutí, které je vyrobeno z hliníkový drát. A pak - příprava jádra. Upozorňujeme, že má pravé úhly. To nepotřebujete, protože při navíjení můžete poškodit izolaci laku. Snažte se rohy co nejvíce zakulatit pilníkem. Poté položte na transformátorovou ocel elektrickou pásku na bázi tkaniny. Je potřeba pouze jedna vrstva.

Vinutí

A teď něco málo o tom, jak se počítá toroidní transformátor. Můžete samozřejmě použít jednoduché programy, kterých je velké množství. K výpočtu můžete použít pravítko a kalkulačku. Samozřejmě to bude mít chybu, protože se nebere v úvahu mnoho dalších faktorů, které existují v přírodě. Při výpočtu byste se měli držet jednoho pravidla - výkon v sekundární cívce by neměl být větší než stejná hodnota v primárním vinutí.

Pokud jde o takový proces, jako je navíjení toroidního transformátoru, je to velmi pracné. Je dobré, když je možné magnetický obvod rozebrat a po navinutí složit dohromady. Ale pokud to není možné, můžete použít jakési vřeteno. Namotáte kolem něj určité množství drátu. Poté, když toto vřeteno protáhnete torusem, rozložíte závity vinutí. To zabere spoustu času, takže pokud si nejste jisti svými schopnostmi, je lepší zakoupit hotový napájecí zdroj.

Příklad výpočtu

Proces je nejlépe popsán jako konkrétní příklad. Primární vinutí je zpravidla napájeno ze sítě střídavého napětí 220 V. Řekněme, že potřebujete dvě sekundární vinutí, aby každé produkovalo 12 V. A v primáru použijete také vodič o průřezu 0,6 mm navíjení. Proto bude plocha průřezu přibližně 0,23 m2. mm. To však nejsou všechny výpočty, toroidní transformátory vyžadují pečlivé nastavení všech parametrů. A teď zase trocha matematiky - 220 (V) je potřeba vydělit součtem napětí sekundárních obvodů. V důsledku toho získáte určitý koeficient 3,9. To znamená, že průřez vodiče použitého v sekundárním vinutí by měl být přesně 3,9krát větší než v primárním. Pro výpočet počtu závitů primárního vinutí budete muset použít jednoduchý vzorec: vynásobte koeficient „40“ napětím (v primárním obvodu se rovná 220 V), poté vydělte tento produkt plochou průřez magnetický obvod. Stojí za zmínku, že jeho účinnost a životnost závisí na tom, jak přesně je vypočten toroidní transformátor. Proto je lepší opakovat každou fázi výpočtu ještě jednou.

Většina elektronických zařízení vyžaduje ke svému provozu určitý typ energie, který se liší od toho, ze kterého pochází průmyslová síť. Jedním typem takového zařízení je toroidní transformátor. Zařízení našlo široké uplatnění v různých oblastech energetiky, elektroniky a radiotechniky. Transformátory se nejčastěji používají v elektrické sítě a v napájecích zdrojích pro všechny druhy elektronických zařízení.

Konstrukce a princip fungování

Transformer - název slova pochází z latinského transformare, což znamená transformovat. Obecně přijímaná definice pro něj zní takto: transformátor je zařízení, které je pomocí jevu elektromagnetické indukce schopné měnit amplitudu napětí bez změny tvaru a frekvence signálu.

Transformátor je elektrické zařízení, které snižuje nebo zvyšuje střídavé elektrické napětí. Takové transformátory se nazývají snižovací nebo stupňovité transformátory. Je třeba poznamenat, že existují i ​​zařízení, která ponechávají velikost sinusového signálu nezměněnou, nazývají se galvanická nebo škrticí klapka.

Jakýkoli transformátor ve své konstrukci obsahuje následující součásti:

• magnetický obvod (jádro);
• vinutí;
• rám pro uspořádání vinutí;
• izolátor;
• rozličný doplňkové prvky(držáky pro upevnění, lišty pro kontaktní výstup atd.).

Transformátor má ve svém provedení dvě nebo více vinutí s indukční vazbou. Vyrábějí se v drátovém i páskovém provedení a jsou vždy pokryty vrstvou izolace. Vinutí jsou upevněna na magnetickém jádru z měkkého feromagnetického materiálu. Primární vinutí je připojeno ke zdroji napětí a sekundární vinutí k zátěži.

Obecný princip fungování zařízení, bez ohledu na jeho typ a účel, je následující. Do primárního vinutí zařízení je přiváděn střídavý signál, což vede ke vzhledu střídavý proud. Tento proud zase indukuje v jádře střídavé magnetické pole, pod jehož vlivem vzniká ve vinutích střídavá elektromotorická síla (EMF). Když je k sekundárnímu vinutí připojena zátěž, začne jím protékat střídavý proud. Vinutí, na které je signál přiveden, se nazývá primární. Vinutí připojené k zátěži se nazývá sekundární.

Podle způsobu chlazení se toroidní zařízení dělí na zařízení využívající chlazení vzduchem a kapalinou. Kromě toho existují transformátory s kombinovaným chlazením - kapalina-vzduch. K hlavnímu technické parametry zařízení zahrnují:

1. Hodnota vstupního napětí: přípustná hodnota napětí dodávaného do primáru.
2. Velikost výstupního napětí. Určeno transformačním poměrem.
3. Typ transformace. Existuje s rostoucí nebo klesající úrovní signálu.
4. Počet fází. Podle sítě, ve které se transformátory používají, se dělí na jednofázové nebo třífázové.
5. Počet závitů. Existují zařízení se dvěma nebo více vinutími.

Mezi hlavní parametry zařízení patří: jmenovitý výkon a transformační poměr. Jednotkou výkonu je voltampér (VA). Transformační poměr ukazuje poměr úrovní napětí na vstupu zařízení k jeho výstupu. Jeho hodnota je přímo úměrná poměru počtu závitů primáru k sekundáru.

Toroidní transformátor používá jako základ prstencové jádro, které geometricky představuje torus. Výhodou tohoto typu magnetického obvodu je, že můžete transformátor jednoduše převinout vlastníma rukama a získat nejvyšší koeficient užitečná akce(účinnost) ve srovnání s jinými typy transformátorů se stejnými celkovými rozměry. Mezi nevýhody tori patří zvýšené zahřívání během provozu.

Transformátor napětí

Až na standardní typ Existuje speciální typ transformátoru napětí, který se nazývá proudový transformátor. Jeho hlavním účelem je změnit aktuální hodnotu vzhledem k jeho vstupu. Jiný název pro tento typ zařízení je aktuální.

Transformátor napětí - měřící zařízení, určený k měření síly střídavého proudu. Proudové přístroje se používají tam, kde je potřeba měřit vysoký proud nebo chránit polovodičová zařízení před abnormálními hodnotami, které se na lince vyskytují.

Proudové zařízení se vzhledově neliší od napěťového transformátoru, jeho rozdíly jsou v zapojení a počtu závitů ve vinutí. Primární se provádí pomocí jednoho nebo dvojice závitů. Tyto závity procházejí toroidním magnetickým obvodem a právě přes ně se měří proud. Současná zařízení se vyrábějí nejen toroidního typu, ale lze je vyrobit i na jiných typech jader. Hlavní podmínkou je, aby se měřený drát úplně otočil.

Sekundární vinutí je u této konstrukce přemosťováno s nízkým odporovým odporem. V tomto případě by napětí na tomto vinutí nemělo být velký význam, protože při průchodu nejvyšších proudů bude jádro v režimu saturace.

V některých případech se měření provádějí na několika vodičích, které procházejí torusem. Pak bude velikost proudu úměrná síle součtu proudů.

Výpočet parametrů produktu

Před navíjením toroidního transformátoru doma budete muset vypočítat jeho hodnoty. K tomu potřebujete znát zdrojová data. Patří mezi ně: výstupní napětí, externí a vnitřní průměr jádro.

Výkon zařízení je určen součinem ploch S a S®, vynásobený koeficientem: P=1,9* S * S®k.

Plocha průřezu se vypočítá pomocí vzorce: S=h*(D-d)/2, kde:

• S - plocha průřezu;
• h - výška konstrukce;
• D - vnější průměr;
• d - vnitřní průměr.

Pro výpočet plochy okna se použije vzorec: Sok=3,14*d2/4.

Počet závitů v sekundárním vinutí je roven součinu W2=U2*50/Sok.

Tuto metodu výpočtu lze použít pro téměř jakýkoli typ toroidního transformátoru. Ale pro výpočet některých produktů existuje vlastní metodika.

Svařovací zařízení

Tento typ transformátoru je charakteristický velká síla proud na výstupu. Jako vstupní parametry jsou použity maximální proud a napětí. Například pro zařízení se svařovacím proudem 200 ampér a napětím 50 voltů je výpočet následující:

1. Výkon transformátoru se vypočítá: P = 200 A * 50 V = 1000 W.

2. Vypočte se průřez okna: Sok = π * d2/ 4 = 3,14 * 144 / 4 (cm2) ≈ 113 cm².

3. Plocha průřezu: Sc=h * V = 2 cm * 30 cm = 60 cm².

4. Výkon jádra: Рс = 2,76 * 113 * 60 (W) ≈ 18712,8 W.

5. Počet závitů primárního vinutí: W1 = 40 * 220 / 60 = 147 závitů.

6. Počet závitů pro sekundární vinutí: W2 = 42 * 60 / 60 = 42 závitů.

7. Plocha sekundárního vodiče je určena na základě nejvyššího provozního proudu: Spr = 200 A / (8 A/mm2) ≈ 25 mm².

8. Plocha primárního vodiče se vypočítá: S1 = 43 A / (8 A/mm2) ≈ 5,4 mm².

Tato možnost výpočtu je použitelná nejen pro svářeče, ale lze ji s úspěchem použít i pro jiné typy. Jak vidíte, během výpočtu by neměly nastat žádné potíže.

Zařízení proudového transformátoru

Není těžké vyrobit proudový transformátor vlastníma rukama, ale před jeho vyrobením budete muset provést výpočet. Tento výpočet se liší od obecně uznávaného výpočtu v důsledku Designové vlastnosti produkty. Začíná požadovanou hodnotou sekundárního proudu (jednotka ampér): Iam = Iper / Ivt, kde:

Iper - hodnota proudu primárního vinutí vynásobená počtem závitů v něm;

Ivt - počet závitů v sekundárním vinutí.

Abychom zjistili, jak správně provést výpočet, je snazší zvážit praktický příklad domácího proudového zařízení. Nechť je nutné získat 4 volty na výstupu proudového zařízení a omezit proud na 5 ampérů.

Metoda výpočtu krok za krokem vypadá takto:

1. Vezměte feritový kroužek, například 20x12x6 od 2000hM.
2. Je navinuto 100 závitů drátu. Tyto závity tvoří sekundární vinutí, protože primární je jednoduše jeden závit drátu procházející feritem.
3. Hodnota proudu v sekundáru bude rovna: I/Ktr = 5 / 100 = 0,05 A. kde Ktr je transformační poměr transformátoru (poměr počtu primárních vinutí k sekundáru).
4. Velikost zatěžovacího bočníku se vypočítá podle Ohmova zákona: R = U/I. Ukazuje se, že R= 4/0,05 = 80 Ohm.

Tímto způsobem lze provádět výpočty pro libovolné požadované parametry. Bez ohledu na tvar proudu na vstupu je napětí na výstupu proudového zařízení vždy bipolární. Jako bočník sekundárního vinutí se používá odpor, nikoli dioda. Pokud je potřeba dioda, pak se nejprve připojí rezistor a poté dioda nebo diodový můstek. Ve druhém případě se odpor započítává do úhlopříčky mostu.

Vlastní výroba

Cena za hotové výrobky je velký a ne vždy je možné najít zařízení s požadovanými parametry. Proto je vhodné vyrobit transformátor nebo autotransformátor vlastníma rukama. Kromě výroby transformátoru od začátku je možné vadné zařízení převinout.

K výrobě produktu budete potřebovat transformátorový hardware a drát. Železo se skládá z desek sestavených do tvaru torusu a tvořících magnetický obvod. Můžete si ho koupit nebo vzít ze starých rozebraných zařízení. Například vezměte desky z průmyslových transformátorů a pomocí zařízení ve formě řezaného prstence srolujte kov do desek ve tvaru koblih. Sestavte desky, zakryjte jádro skelným vláknem a naplňte ho lakem.

Závity vinutí jsou vyrobeny z měděného drátu požadovaný průměr. Samotné navíjení není obtížné:

Pokud je během procesu navíjení nutné zatažení, pak se navíjený drát přetrhne. K místu přerušení je připájen kohoutek a hlavní drát je dále navinut. Místo výstupu je obvykle pečlivě izolováno. Upevnění konců vinutí se obvykle provádí pomocí závitů, které připevňují dráty k povrchu jádra nebo položeného drátu. Proužek drátu, kterým se navléká, je lepší umístit na „raketoplán“. Vyrábí se z malého plastový profil se štěrbinami na koncích pro upevnění drátu.

Taková práce vyžaduje pečlivost a přesnost, zejména při navíjení primárního vinutí. Pro výrobu více zařízení je vhodné použít stroj na vinutí toroidních transformátorů. Je obtížné vyrobit takové zařízení vlastníma rukama, ale je to možné.

DIY navíjecí stroj

Jeden z možné možnosti- vyrobit stroj vybavený nastavitelným zakladačem a počítadlem nití na principu jízdního kola.

Kolo je umístěno na čepu ve zdi a jeho ráfek je opatřen pryžovým kroužkem. Abyste mohli jádro nasadit na ráfek, musíte jej nejprve odříznout a poté znovu upevnit, čímž získáte pevný kruh. Po navinutí požadované délky drátu kolem něj je jeden jeho konec připojen k jádru volně umístěnému na ráfku. Cívka se pohybuje podél ráfku v úplných kruzích, v důsledku čehož je drát položen na rám. V tomto případě se k počítání otáček používá počítadlo jízdních kol.

Vytvoření pokročilejšího zařízení bude vyžadovat použití krokových motorů s polohováním jejich polohy. K tomu se používají mikrokontroléry a elektronické počítadlo. Takový design vyžaduje určité dovednosti v rádiové elektronice.

Oni stojí svařovací invertory levné, jejich nákup dnes není problém. A přesto se mnoho domácích řemeslníků zajímá o otázku, jak vyrobit transformátor (svařování) vlastníma rukama. Jak je to náročné a jak to bude fungovat? domácí zařízení. V zásadě není těžké to udělat se správným přístupem. Hlavní věc je vinutí transformátoru, protože výkon jednotky a kvalita její práce závisí na správně zvoleném počtu závitů a průřezu použitého drátu.

Před navinutím svařovacího transformátoru je tedy nutné jej vypočítat podle všech požadovaných parametrů. Je třeba poznamenat, že provedené výpočty ne vždy odpovídají standardním pravidlům a schématům, protože svařovací stroj je někdy sestaven z jiných materiálů, než které se používají při montáži v továrně. To znamená, že co našli, to použili.

Například nebylo použito nejlepší transformátorové železo nebo navíjecí drát. Ale i po takovém navíjení transformátory vaří perfektně, ačkoli hučí a jsou velmi horké. Dodejme, že při výběru transformátorového železa je třeba věnovat pozornost takovému indikátoru, jako je tvar jádra. Může být pancéřovaný nebo tyčový. Druhý typ se používá v domácích svařovacích transformátorech častěji, protože mají lepší účinnost. Je pravda, že náročnost navíjení transformátoru vlastníma rukama je zde mnohem vyšší. Ale to mistry neděsí.

Dodejme, že transformátor lze navinout podle několika schémat.

• Síťové vinutí je, když mají obě cívky stejný počet závitů a jsou zapojeny do série.
• Obě vinutí jsou spojena na principu back-to-back.
• Navinutý drát je umístěn na jedné straně jádra.
• Stejné jako v předchozí poloze, pouze na dvou stranách zapojených do série.

Nejvíc jednoduchý obvod- poslední. Obvykle se používá k sestavení transformátoru doma. V něm se sekundární vinutí skládá ze dvou stejných polovin. A jsou umístěny na opačných ramenech magnetického obvodu. Připojení, jak je uvedeno výše, je sériové.

Výpočet je založen na teoretických parametrech, na základě kterých bude nutné vybrat skutečné parametry magnetického obvodu. Hlavním svařovacím parametrem je proud přiváděný do elektrody. Protože v každodenním životě elektrody o průměru 2; 3 nebo 4 mm, pak jim bude stačit proud 120-130 ampér. Nyní můžete správně vypočítat výkon svařovací transformátor pomocí tohoto vzorce:

P=U x I x cos φ / η

U je napětí naprázdno, I je proudová síla (120-130 A), cos φ se rovná 0,8, η je faktor účinnosti, který pro domácí výrobu svařovací stroje je 0,7.

Vypočtenou hodnotu výkonu je třeba zkontrolovat podle tabulky s průřezem magnetického obvodu. Tabulková hodnota těchto parametrů je obvykle 28 cm², ale ve skutečnosti je nutné vybírat z rozmezí 25-60 cm². Nyní se pomocí dalších referenčních tabulek zvolí počet závitů drátu vzhledem k průřezu jádra.

Velmi důležitý bod– čím větší je plocha jádra použitého pro transformátor, tím méně závitů by mělo být v cívce. Jde o to, že velké množství závitů se nemusí vejít do otvoru v magnetickém obvodu. Výpočet počtu otáček se provádí pomocí tohoto vzorce:

N = 4960 × U/(S × I), kde U je napětí zdroje na primárním vinutí, I je proud sekundárního vinutí, ve skutečnosti je to stejné svařovací proud, S – plocha průřezu jádra.

A počet závitů na sekundárním vinutí lze vypočítat pomocí poměru:

U1/U2=N1/N2

Napětí naprázdno na sekundárním vinutí u domácích svařovacích transformátorů je 45-50 voltů.

Jak navinout transformátor

Takže byly provedeny výpočty, byly určeny parametry prvků použitého zvyšovacího transformátoru, byl určen obvod vinutí a můžete přistoupit k samotnému procesu převíjení. Ale předtím je třeba se vypořádat s dráty, které budou navinuty kolem jádra.

Na primární vinutí je navinut měděný drát ve skleněné tkanině nebo bavlněné izolaci. Žádná guma. Na základě proudové síly na primárním vinutí rovné 25 ampérům je průřez drátu vinutí 5-6 mm². Průřez vodiče na sekundárním vinutí by měl být 30-35 mm², protože jím prochází vysoký proud (120-130 A). Speciální pozornost Izolace tohoto drátu musí být tepelně odolná. Nyní je vše připraveno, můžete přistoupit k navíjení teroidního transformátoru.

Před převinutím transformátoru je nutné pochopit jednu pravdu, že dráty primárního vinutí jsou vystaveny většímu namáhání, protože používají menší vodič. Navíc hustota položených svitků je zde vyšší, takže se více zahřívají. Proto je třeba věnovat zvláštní pozornost kvalitě instalace v primárním vinutí.

Stává se, že z domácího transformátoru není sestaven celý kus dráty, ale z několika segmentů. Na tom není nic špatného, ​​protože konce dílků lze spojit. K tomu nemůžete použít kroucení, je lepší spojit dva konce měděným drátem v několika otáčkách a poté spoj připájet a izolovat.

Cívky musí být navinuty opatrně a pevně je přitlačit k sobě. V tomto případě by drát neměl být položen přísně kolmo k tečně železa, ale mírně na stranu. Ale vnitřní vinutí by mělo být napřed. Jednoduše to usnadní nalisování dalšího obalu na předchozí. Není potřeba drát ořezávat.

Vezměte prosím na vědomí, že během procesu převíjení transformátoru je drát přiváděn v rovnoměrném stavu. Ohyby a ohyby samotný proces jen zkomplikují. Proto lepší drát obtočte si ruku a při úpravě zatáhněte.

Pro navíjení toroidního transformátoru musí být každá položená vrstva izolována. K tomu je lepší použít speciální impregnovanou latto tkaninu, která při kontaktu se vším přilne. Nebo můžete použít stavební pásku, kterou si sami omotáte kolem transformátoru. Nejvýhodnější je, když se páska nařeže na proužky široké 15 mm. Jsou snadné pokrýt vrstvu drátu a zároveň je třeba se o to pokusit vnitřní část vinutí bylo zakryto izolační materiál ve dvou vrstvách a na vnější straně v jedné.

Poté musí být celé vinutí namazáno lepidlem PVA. Za prvé, posílí izolaci a učiní ji monolitickou. Za druhé, vinutí nebude hučet. PVA by vám nemělo být líto, musíte s ním dobře ošetřit celý povrch. Poté musí být zařízení vysušeno. A pak naviňte další vrstvu závitů a tak dále, dokud není svařovací transformátor zcela připraven. Navíjení toroidního transformátoru vlastníma rukama je dokončeno.

Správné převinutí transformátoru je zárukou Vysoká kvalita a jeho dlouhodobý provoz. Přetočené zařízení bude fungovat úplně stejně jako prakticky nové. Samozřejmě více bzučí, ale ve všech ostatních ohledech jde stále o stejné potřebné zařízení.

Navíjecí materiály

Jako jádro se používají především profilové desky ze speciální slitiny. Montují se na požadovanou tloušťku s přihlédnutím k konstrukčnímu průřezu jádra. Existuje několik tvarů desek, ale nejčastěji se používají prvky ve tvaru W.

Rám transformátoru je v principu izolátor, který chrání jádro před vinutím. Naviják také spočívá na něm. Rám a dielektrický materiál jsou vyrobeny, musí být tenké (0,5-2,0 mm), aby se vešly do okna jádra. Pokud je starý transformátor převinut, lze funkce rámu provádět kartonem, textolitem atd. Rozměry rámu a jeho tvar jsou určeny parametry jádra. Ale výška konstrukce by měla být více velikostí vinutí

Pro toroidní transformátory je lepší použít měděné dráty, potaženo ochranným smaltem. Pro svářečky je lepší použít měděné nebo hliníkové dráty s celulózovou, bavlněnou nebo sklolaminátovou izolací. Poslední pohled není nejlepší. Dobře se vyrovná se zatížením, zejména s vysoké teploty ale během vibrací dochází k delaminaci vláken, což je porušení izolační vrstvy. Co se týče výstupních vodičů, je optimální, pokud jsou jinou barvu. Tím se zjednoduší způsob připojení.

Jak vidíte, převinutí vlastního starého transformátoru není příliš obtížné. To samozřejmě zabere spoustu času, ale zařízení bude fungovat dobře. V každém případě to vyjde levněji než nákup nového.

"Adresář" - informace o různých elektronické komponenty: tranzistory, mikroobvody, transformátory, kondenzátory, LED diody atd. Informace obsahují vše potřebné pro výběr součástek a provádění technických výpočtů, parametry, ale i vývody pouzdra, typické spínací obvody a doporučení pro použití radioprvků.

Jakýkoli transformátor je měnič střídavého napětí, který pracuje podle zákona elektromagnetické indukce identifikovaného M. Faradayem.

Technicky je naprostá většina transformátorů používaných v radioelektronice vyrobena pomocí feromagnetických jader, provoz na ultravysokých frekvencích se obejde i bez nich. Feromagnety přenášejí elektromagnetické kmity (pole) z jedné cívky do druhé prakticky bez zkreslení.

Pro srovnání, feromagnetika jsou látky, které mohou udržet magnetizaci i bez vnější zdroj magnetické pole.

Pokud mluvíme o typech transformátorů, pak mezi aktuální modely zvýraznit:

1. dvou- nebo třífázové;

2.Pík;

3.Puls;

4. Výkon;

5.Svařování;

7. Oddělování a párování;

8.Otáčení;

9. Vzduch a olej;

10.A také další.

Podle typu konstrukce existují:

1. Pancéřované (vinutí jsou obklopena jádry);

2. Tyč (magnetické jádro je převážně umístěno pouze uvnitř vinutí);

3. Toroidální (znamená jádro ve tvaru torusu/toroidu, tedy prstence).

Rýže. 1. Tyčový transformátor

Princip fungování nezávisí na typu konstrukce. Design bydlení ovlivňuje především technologický postup výrobu finálního produktu.

Níže se budeme podrobněji zabývat pouze toroidními transformátory.

Rýže. 3. Toroidní transformátor

Princip činnosti toroidních transformátorů

Provoz toroidního transformátoru se neliší od jiných typů převodníků:

1. Střídavé napětí na primárním vinutí vytváří střídavé magnetické pole;

2. Feromagnet (jádro) přenáší magnetické pole na sekundární a další vinutí (pokud jich je více);

3. Ve vodiči sekundárního vinutí (a následných) je podle zákona elektromagnetické indukce a elektřina se stejnou frekvencí jako na primárním vinutí.

Ideální model samozřejmě předpokládá konverzi bez ztráty výkonu, ale v praxi není veškerá energie přenesena do sekundárních vinutí. Ztráty jsou možné v důsledku vířivých proudů v samotném jádru, nevyužitých hysterezních smyček (magnetické siločáry) atd.

Při ideální transformaci funguje následující vztah:

Kde n je transformační poměr, U 1 a U 2 jsou napětí na primárním a sekundárním vinutí a I 1, I 2 jsou proudové síly, N 1 a N 2 jsou počet závitů.

To ukazuje, že čím více závitů na sekundárním vinutí, tím vyšší napětí a nižší proud na něm a naopak.

Vinutí toroidního transformátoru

Před navinutím transformátoru je nutné jej správně vypočítat.

Nebudeme se podrobně zabývat procesem výpočtu, ale všimneme si několika bodů:

1. Počet závitů a průměr drátu přímo ovlivňují rozměry jádra (torusu). Čím více závitů a průměr vodiče, tím větší objem bude vinutí zabírat, což znamená, že v určitých rozměrech se nemusí vejít do prstence proudového jádra;

2. Je třeba vzít v úvahu izolaci vodiče. Při výpočtu rozměrů se průměr drátu uvažuje pouze spolu s izolací;

3.Drát nelze použít pro vinutí bez izolace;

4. Průřez magnetického jádra (torus) je třeba brát s rezervou minimálně 30 % vypočteného výkonu energie přijaté v primárním vinutí (obecně je průřez v cm2 odmocnina z výkonu primárního vinutí ve wattech);

5.Jádro musí být izolováno od vinutí;

6. Výkon primárního a sekundárního vinutí je stejný, takže když se počet závitů na sekundárním vinutí sníží, proudová síla se zvýší, což znamená, že plocha průřezu drátu musí být větší.

Technologie toroidního vinutí je znatelně pomalejší než všechny ostatní typy transformátorů. To je způsobeno skutečností, že při každém otočení musí být drát navlečen do kroužku. A čím delší je drát, tím delší bude proces „navlékání“.

Osvědčená řešení jsou následující:

1. Kyvadlová doprava ( malé kotouče, schopné vtlačit se do vnitřního průměru torusu spolu s drátem navinutým na nich);

Rýže. 4. Kyvadlová doprava

2. Speciální dělené kroužky (většinou mají velký průměr; po montáži na toroid se drát nejprve navine na dělený kroužek a poté se přenese na toroid).

Rýže. 5. Dělené kroužky

Poslední metoda se používá v průmyslová produkce.
A nakonec – technologie navíjení (viz obrázek níže). Navíjení každého jednotlivého vinutí na jeho vlastní sekci torusu je špatné! Dráty musí být rozmístěny po celé ploše torusu.

Navíjení transformátoru vlastníma rukama není obtížný úkol, pokud se na to předem připravíte. Lidé, kteří vyrábějí různá rádiová zařízení nebo elektrické nářadí, potřebují transformátory pro specifické potřeby. Protože není vždy možné zakoupit určité produkty, řemeslníci často sami navíjejí toroidní transformátory. Ti, kteří se pokoušejí provádět navíjení poprvé, narážejí na potíže: nemohou určit správnost výpočtů nebo vybrat vhodné díly a technologii. Tomu je třeba rozumět odlišné typy jsou navinuty jinak.

Taky toroidní zařízení jsou radikálně odlišná. Speciální bude výpočet toroidního transformátoru a jeho vinutí. Vzhledem k tomu, že radioamatéři a řemeslníci vytvářejí díly pro energetická zařízení, ale ne vždy mají dostatečné znalosti a zkušenosti k jejich výrobě, pomůže tento materiál této kategorii lidí pochopit nuance.

Příprava na navíjení

Potřebné materiály

Navíjecí materiály vyžadují pečlivý výběr, každý detail je důležitý. Budete potřebovat zejména:

1. Rám transformátoru. Používá se k izolaci jádra od vinutí a také drží cívky vinutí. Je vyrobena ze silných a tenkých dielektrických materiálů, aby nezabírala příliš mnoho místa v intervalech („oknech“) jádra. Můžete použít lepenku, mikrovlákno, textolit. Tloušťka materiálu by neměla být větší než 2 mm. Rám je slepený pomocí běžného truhlářského lepidla (nitro lepidlo). Jeho tvar a rozměry zcela závisí na jádru, jeho výška je o něco větší než výška desky (výška vinutí).
2. Jádro. Tuto roli obvykle plní magnetické obvody. Nejlepší řešení bude použití desek z demontovaných transformátorů, protože jsou vyrobeny z vhodných slitin a jsou určeny pro určitý počet závitů. Magnetická jádra mají různé tvary, ale nejčastěji existují výrobky ve tvaru písmene „W“. Navíc je lze řezat z různých přířezů, které jsou k dispozici. Pro určení přesných rozměrů jsou dráty vinutí předem navinuté.
3. Dráty. Zde je třeba použít dva typy: pro navíjení a pro přívody. Optimálním řešením pro transformační zařízení jsou měděné dráty se smaltovanou izolací (typ PEL nebo PE). Vystačí i na výkonové transformátory. Široký výběr sekcí umožňuje vybrat nejvhodnější možnost. Často se také používají PV dráty. Pro výstup je nejlepší vzít vodiče s vícebarevnou izolací, aby nedošlo k záměně při připojování.
4. Izolační podložky. Pomáhá zvýšit izolaci drátu vinutí. Zpravidla se používá tenký a silný papír (dokonalý je pauzovací papír), který by měl být položen mezi řádky. Papír ale musí být neporušený, neměly by na něm být žádné trhliny ani propíchnutí, a to ani ty nejnepatrnější.

Jak zrychlit pracovní postup

Mnoho radioamatérů má ve svém arzenálu jednoduché speciální jednotky, s jehož pomocí je vyrobeno vinutí. V mnoha případech mluvíme o o jednoduchých konstrukcích ve formě malý stůl nebo stolní stojany, na kterých je instalováno několik tyčí s otočnou podélnou osou. Délka samotné osy musí 2krát přesáhnout délku navíjecího rámu. K jednomu z výstupů z tyčí je připevněna rukojeť, která umožňuje otáčet zařízením.

Rámy navijáku jsou umístěny na nápravách, které jsou na obou stranách aretovány omezovacími čepy (brání pohybu rámu po ose).