Правила намотки тороидальных трансформаторов: Секреты намотки тороидальных трансформаторов. Как намотать тороидальный трансформатор. Материалы для намотки

Содержание

Правила намотки тороидальных трансформаторов. Правильная намотка трансформатора своими руками

Технология намотки и способ изоляции на самом деле очень прост и не предполагает ни в коем случае ни какой обмотки, ни лакотканью, ни чем-либо другим. Дело в том, что при любой обмотки сердечника трансформатора лакотканью или другими изоляторами внутреннее окно ТОРА мгновенно заполняются, так как, на внешней стороне получается один слой, а на внутренней 5- 10 слоев, да еще неровных.
Я давно собирался написать статью о способе качественной намотки тороидальных трансформаторов. Это довольно долго объяснять и лучше показать на фото. Причем после намотки обмотки не превращаются в колесо, а сам трансформатор не становиться, яйцеобразным и расход провода минимален. Ввиду всего этого и КПД трансформатора максимален. А что из этого получается, Вы можете посмотреть в моем усилителе.
Сразу оговорюсь, речь идет о мощных тороидальных трансформаторах . Габаритная мощность, которых более 500 Вт. Которые мотаются проводами от 1 до 3 мм. естественно виток к витку. И, как правила, сетевая обмотка которых лежит в приделах от 100 до 400 витков, всего, то есть 0,5-2 витка на вольт. Мотать таким способом менее мощные трансформаторы хлопотно, но при желании можно.

Что нужно для намотки:
1) Необходимо сделать подставку для намотки тороида, делается это очень просто. Берем квадратный кусок ДСП или фанеры толщиной 10-15мм. Размерами 200Х200мм еще нам нужны два деревянных бруска длинной 200мм и с квадратом 20Х20мм. Эти два бруска нам нужно либо приклеить по центру нашей площадки, параллельно друг другу, на расстоянии между ними 100мм. А еще лучше привернуть к площадке эти бруски с помощью шурупов, но с потайными головками и головки утопить в фанеру иначе они будут царапать стол. Теперь если на эту подставку поставить то- роид, он будет прочно и устойчиво стоять.
2) Нужен челнок, челнок я выпиливаю из оргстекла толщиной 5-бмм. Ширина обычно 30-40мм. длинна 300-400мм. Торцевые пропилы я делаю не углом, а полукругом и обрабатываю их напильником, что бы не портилась изоляция провода и даже проклеиваю одним двумя полосками изоленты опять же для защиты провода. На челнок мы наматываем провод, не страшно, если провода не хватит, можно аккуратно спаять провод и мотать дальше. Но лучше все-таки рассчитать, так что бы провода хватило.
3) Теперь нам нужен материал для изоляции между слоями, это очень просто нужно найти тонкий картон (упаковочный), я например, применяю коробки от динамиков для автомобилей. Главное что бы это был не толстый, но и не тонкий материал — толщина картона, где-то 0,5мм. Если он будет с одной стороны глянцевый, то это тоже хорошо.
4) Еще нам потребуется нитки толстые 10-20 номер. Но на худой конец можно и 40 номер. Сама намотка ведется от себя в правую сторону.

А теперь самое главное, это изготовление самих изоляционных прокладок между слоями. Нам потребуется штангель-циркуль, с острыми концами.


Измеряем, внешний диаметр нашего тора, прибавляем 20мм. (для нахлеста) и делим пополам. Например, внешний диаметр тора 150 мм.+ 20 мм.= 170 мм. 170мм./2 = 85 мм.
Выставляем штангель на 85мм. и фиксируем винтом. Сам штангель мы будем использовать как циркуль для черчения кругов на картоне. Почему именно штангелем, а не обычным циркулем, которым и проще и удобнее? А все очень просто, когда мы будем острым и прочным концом штангеля чертить по картону, то на картоне останется продавленная борозда и именно она поможет нам. Эта борозда очень полезна для удобства сгибания внутренней рассеченной окружности наших прокладок. В общем, сами поймете, что штангелем лучше, чем удобным циркулем.

И так чертим, внешний круг на картоне и вырезаем его ножницами, в принципе внешний круг можно нарисовать и обычным циркулем.
Далее замеряем внутренний диаметр тора ничего не прибавляем, не убавляем, а просто делим пополам. Например, диаметр 60мм./2 = 30 мм. Выставляем, именно штангель-циркуль, на 30мм. фиксируем винтом и чертим внутренний диаметр на картоне.

Далее мы берем карандаш и линейку и работаем над внутренним кругом, сначала рисуем крест, то есть, делим круг на 4 части, потом на 8 частей, если внутренний диаметр ТОРА больше 60мм. то еще и на 16 частей.
Далее мы рисуем обычным циркулем еще один круг, который меньше внутреннего в два раза, то есть, раздвигаем циркуль на 15 мм.

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

Потом ножницами вырезаем внутренний круг нарисованный нами обычным циркулем. Полученные дольки отгибаем перпендикулярно заготовки. Понятно, что таких заготовок нужно на каждый слой по две штуки, каждый раз замеры диаметров делаются вновь, так как от слоя к слою их значение меняется.

Далее меряем высоту тора и вырезаем две полоски картона такой же ширины. Одну полоску вставляем внутрь тора, так что бы нахлест был не более 10 мм. Вторую полоску накручиваем одним слоем на внешнюю сторону тора с таким же нахлестом. Надеваем обе круглые заготовки на торцы тора, крепим ниткой в трех-че- тырех местах по кругу. И далее начинаем мотать.

Самые опасные места для пробоя это углы окружностей ТОРА внешний и особенно внутренний. Поэтому если во время намотки мы увидим, что провод может соприкасаться с проводом внутреннего слоя, особенно по внутреннему углу окружности ТОРА. То необходимо подложить под провод полоски такого же картона шириной 10 мм. и длинной по 20-30 мм., там, где это необходимо.

На внешней стороне, как правила этого делать не приходится, так как внешняя сторона заготовки наслаивается на край и хорошо предохраняет провод от замыкания. Вся разметка и прорезка картонных заготовок делается с матовой стороны картона, применять картон с двух сторон глянцевый не желательно. Перед тем как начать мотать тор, на пальцы рук нужно намотать два слоя изоленты на оба сгиба мизинца и на сгиб указательного пальца, иначе будут огромные водяные мозоли.

Дело в том что количество витков будет зависеть от качества железа но приблизительный расчет делается просто, как и у обычного трансформатора только коэффициент берем 20-30.
Ну, например измеряем высоту, она = 10 см.
Измеряем толщину стенки, она = 5 см. 10×5=50 см.
25/50=0,5 витков на 1вольт.
220×0,5=110 витков сетевой обмотки.

Теперь начинаем мотать сетевую обмотку трансформатора, намотав приблизительно 90 витков пробуем включить в сеть, меряя при этом ток холостого хода.
Совсем несложно подключить кончик провода прямо на челноке. Постепенно доматывая провод, доводим ток холостого хода до 50-100 мА и на этом прекращаем мотать, полученное количество витков и будет реально.

Теперь это реальное количество делим на 220 и получаем реальное значение количества витков на 1 вольт. И в соответствии с этой цифрой рассчитываем все выходные обмотки.
Имейте ввиду, что при включении трансформатора в сеть первичный мгновенный бросок тока очень большой. И для того, что бы не спалить тестер нужно делать так:сетевой провод подключаем через замкнутый тумблер параллельно тумблеру включаем тестер, включаем вилку в розетку и только потом размыкаем тумблер, что бы посмотреть ток холостого хода.
Кстати, именно из за мощного первичного броска тока трансформаторы мощностью более 1 КВт, обязательно нужно включать с помощью схемы мягкого включения. Тем более схема эта очень проста.

Федотов Алексей Геннадьевич. (UA3VFS)

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. 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 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 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 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

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.

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.

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.

!
В этой статье речь пойдет о том, как правильно мотать импульсный трансформатор.

Автор YouTube канала «Open Frime TV» Роман, не так давно собирал импульсный блок питания на микросхеме IR2153, а сейчас он расскажет, как самостоятельно намотать импульсный трансформатор для самодельного блока питания.

Так уж сложилось, что первый намотанный автором трансформатор был на ферритовом кольце, и после этого он уже не мог мотать на ш-образных, и на то есть несколько причин. Первое — это относительно небольшое место намотки ш-образных сердечников, а у тороидальных же можно растянуть по всему кольцу. И отсюда появляется вторая проблема, если намотали много витков, то потом закрыть половинки сердечника сложно.


Да, вы можете сказать, что обратной стороной медали будет распространенность таких сердечников в блоках питания компьютера, но вы попробуйте сначала разберите нормально сердечник, не сломав его. Хотя уже было экспериментально доказано, что поломанный сердечник после склейки работает так же, как и новый, но душе спокойнее, когда используется цельный феррит.


Еще одно, при одинаковых размерах ферритовое кольцо имеет большую мощность, чем ш-образный сердечник. Вот к примеру, несколько сердечников. Ш-образный может выдать мощность 150-180Вт, а примерно такой же по размеру тороид может выдать 250Вт.


Для сравнения, вот еще один тороид, который всего на 1 см больше предыдущего, а этот уже может выдать 600Вт мощности.


Автор надеется, что приведенные им доводы были весьма вескими, и советует переходить на намотку трансформаторов на тороидальные сердечники. Ну а теперь собственно переходим к намотке. Для этого нам понадобится сердечник. Они бывают разных типов. Вот такие, еще производства СССР и вот такие сделанные в Китае:


Можно использовать как те, так и другие. У сердечников, изготовленных в Советском Союзе должна быть маркировка 2000НМ, а при выборе китайских необходимо следить за проницаемостью, она должна быть в районе 2000-2200.


С этим разобрались, идем дальше. Как видим, китайские сердечники уже покрыты краской и по сути можно мотать прямо на сердечник без изоляции.


Но тогда провод будет скользить по поверхности. Если вас, как и автора такое не устраивает, то для изоляции можно использовать вот такую желтую высоковольтную майларовую ленту:


Или же можно использовать вот такой термоскотч:


Применять в данном случае классическую синюю изоленту крайне нежелательно, так как при нагреве она сильно задерживает тепло. Перед изготовлением трансформатора вы уже знаете какое напряжение и мощность он должен выдать. Вот и автор придумал себе следующее техническое задание: необходимо намотать трансформатор на 24В, мощностью 80Вт для будущего проекта паяльной станции.


С расчетами нам поможет следующая программа:


Ссылку на нее автор оставил в описании под видеороликом (ссылка ИСТОЧНИК в конце статьи). В программе водим необходимое значение. Если делаете импульсный блок питания по схеме автора, то просто повторяете действия как на экране (более подробно это показано в видеоролике автора внизу страницы).

Отличия будут в нескольких параметрах. Первое — это частота.


Она зависит от номинала вот этого резистора:


Посчитать ее можно в онлайн калькуляторе. Сюда достаточно забить номинал конденсатора и резистора. На выходе получим частоту.


Также у вас будут свои выходные напряжения и диаметры проводов.


Когда разобрались с данными приступаем к выбору сердечника. Если у вас есть в наличие сердечники, то замеряем их размер с помощью линейки или штангенциркуля, а потом ищем в программе такой же типоразмер. Когда указали свой сердечник, программа покажет габаритную мощность, и вы уже понимаете подходит он или нужно искать новый.


Если в наличии нет сердечников, то просто начните перебирать разные размеры. Таким образом находим нужный сердечник, а потом остается только купить его в магазине. Надеюсь, вам стал понятен принцип выбора сердечников. У автора в наличии были сердечники с минимальной мощностью 250Вт, их можно спокойно использовать. Да, будет небольшой перерасход материала, но это не страшно, лучше большая мощность, чем меньшая.

Автор решил использовать сердечник с заведомо большей мощности, потому что на нем будет нагляднее видно процесс намотки. Когда ввели все данные в программу, нажимаем кнопку «рассчитать», и получаем необходимые параметры для намотки.


Как вы помните, нам нужно получить напряжение 24В на выходе, но по расчетам получается 26В. В таком случае можно изменять частоту и искать такое значение, при котором на выходе будет нужное напряжение. Вместе с изменением частоты изменяются и параметры обмотки. Вот к примеру, мы нашли частоту 38кГц, при которой на выходе получаем напряжение ровно 24В. Переходим в онлайн калькулятор, и изменяя номинал резистора, находим значение, при котором будет нужная частота в 38кГц, а потом уже непосредственно при запайке резистора на плату, на нем выставляем нужный номинал.


Можно переходить к намотке. Изолируем сердечник.


Теперь можно мотать первичную обмотку, но на глаз равномерно распределить будет сложно, поэтому сделаем разметку. Нам понадобится листик и транспортир. Делаем 2 диаметра: внутренний и наружный. Ставим точку отсчета и с помощью транспортира делим нашу разметку на то количество, сколько нужно витков. Потом вырезаем ее, и с помощью скотча приклеиваем на сердечник.


Далее нужно отмотать необходимую длину провода для намотки. Сделать это можно зная длину одного витка, а также количество витков. Замеряем один виток и умножаем на количество, а также добавляем 5% из-за того, что провод ложится не виток к витку, а немного растянуто, а еще и выводы необходимо сделать.

Когда узнали длину провода, отматываем его, отрезаем и можно мотать. Для этого автор пользуется вот таким приспособлением:


На него наматывается провод и потом спокойно продевая его в сердечник производится намотка строго по разметке. Для крепления витков можно использовать суперклей.


Теперь осталось подпаять многожильный провод к первички и заизолировать тем же термоскотчем.


Вот и все — первичка готова, приступаем к изготовлению вторички. Направление намотки первички и вторички может не совпадать — это неважно. Процедура намотки вторички практически не отличается от намотки первичной обмотки, такая же разметка, витков правда меньше, но процесс идентичен.


А теперь самое важное. Вот здесь путается большинство людей, это то, как сделать среднюю точку. Итак, сейчас автор продемонстрирует это максимально наглядно. Вот мы намотали одну половину вторички — это будет средней точкой.

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.

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 см 2 .

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 мм 2 , 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 Р 1 = 108 Вт:

Р 1 = U 1 x I 1

где: I 1 – ток в первичной обмотке;

тогда ток в первичной обмотке:

I 1 = Р 1 / U 1 = 108 Вт / 220 В = 0,49 А.

Возьмем I 1 = 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:

Р 2 = 100 ватт

Р 2 = U 2 x I 2

U 2 = 18 вольт;

Допустимый ток во вторичной обмотке будет равен:

I 2 = Р 2 / U 2 = 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 , буду рад если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное.

Федотов Алексей Геннадьевич (UA3VFS)
г. Гусь-Хрустальный

Технология намотки и способ изоляции на самом деле очень прост и не предполагает ни в коем случае ни какой обмотки, ни лакотканью, ни чем-либо другим. Дело в том, что при любой обмотки лакотканью или другими изоляторами внутреннее окно ТОРА мгновенно заполняются, так как, на внешней стороне получается один слой, а на внутренней 5-10 слоев, да еще неровных. Я давно собирался написать статью о способе качественной намотки торов. Это довольно долго объяснять и лучше показать на фото. Причем после намотки обмотки не превращаются в колесо, а сам трансформатор не становиться, яйцеобразным и расход провода минимален. Ввиду всего этого и КПД трансформатора максимален. А что из этого получается, Вы можете посмотреть в моем .

Сразу оговорюсь, речь идет о мощных тороидальных трансформаторах. Габаритная мощность, которых более 500Вт. Которые мотаются проводами от 1 до 3мм. естественно виток к витку. И, как правила, сетевая обмотка которых лежит в приделах от 100 до 400 витков, всего, то есть 0,5-2 витка на вольт. Мотать таким способом менее мощные трансформаторы хлопотно, но при желании можно.

Что нужно для намотки.

1) Необходимо сделать подставку для намотки тороида, делается это очень просто. Берем квадратный кусок ДСП или фанеры толщиной 10-15мм. Размерами 200Х200мм еще нам нужны два деревянных бруска длинной 200мм и с квадратом 20Х20мм. Эти два бруска нам нужно либо приклеить по центру нашей площадки, параллельно друг другу, на расстоянии между ними 100мм. А еще лучше привернуть к площадке эти бруски с помощью шурупов, но с потайными головками и головки утопить в фанеру иначе они будут царапать стол. Теперь если на эту подставку поставить тороид, он будет прочно и устойчиво стоять.
2) Нужен челнок, челнок я выпиливаю из оргстекла толщиной 5-6мм. Ширина обычно 30-40мм. длинна 300-400мм. Торцевые пропилы я делаю не углом, а полукругом и обрабатываю их напильником, что бы не портилась изоляция провода и даже проклеиваю одним двумя полосками изоленты опять же для защиты провода.
На челнок мы наматываем провод, не страшно, если провода не хватит, можно аккуратно спаять провод и мотать дальше. Но лучше все-таки рассчитать, так что бы провода хватило.
3) Теперь нам нужен материал для изоляции между слоями, это очень просто нужно найти
тонкий картон (упаковочный), я например, применяю коробки от динамиков для автомобилей. Главное что бы это был не толстый, но и не тонкий материал толщина картона, где-то 0,5мм. Если он будет с одной стороны глянцевый, то это тоже хорошо.
4) Еще нам потребуется нитки толстые 10-20 номер. Но на худой конец можно и 40 номер.
Сама намотка ведется от себя в правую сторону.

А теперь самое главное, это изготовление самих изоляционных прокладок между слоями.
Нам потребуется штангель-циркуль, с острыми концами .
Измеряем, внешний диаметр нашего тора , прибавляем 20мм. (для нахлеста) и делим пополам. Например, внешний диаметр тора 150мм.+ 20мм.= 170мм. 170мм./2 = 85мм.
Выставляем штангель на 85мм. и фиксируем винтом. Сам штангель мы будем использовать как циркуль для черчения кругов на картоне. Почему именно штангелем, а не обычным циркулем, которым и проще и удобнее? А все очень просто, когда мы будем острым и прочным концом штангеля чертить по картону, то на картоне останется продавленная борозда и именно она поможет нам. Эта борозда очень полезна для удобства сгибания внутренней рассеченной окружности наших прокладок. В общем, сами поймете, что штангелем лучше, чем удобным циркулем.
И так чертим, внешний круг на картоне и вырезаем его ножницами, в принципе внешний круг можно нарисовать и обычным циркулем.
Далее замеряем внутренний диаметр тора ничего не прибавляем, не убавляем, а просто делим пополам. Например, диаметр 60мм./2 = 30мм.
Выставляем, именно штангель-циркуль, на 30мм. фиксируем винтом и чертим внутренний диаметр на картоне.
Далее мы берем карандаш и линейку и работаем над внутренним кругом, сначала рисуем крест, то есть, делим круг на 4 части, потом на 8 частей, если внутренний диаметр ТОРА больше 60мм. то еще и на 16 частей.
>Далее мы рисуем обычным циркулем еще один круг, который меньше внутреннего в два раза, то есть, раздвигаем циркуль на 15мм.

А теперь нам потребуется ровный кусок, фанеры или ДСП на который, мы положим нашу картонную заготовку для прорезания концом острого скальпеля или ножа, нанесенных карандашом наших частей. Прорезать нужно по кругу от внешнего края окружности к центральной точке, не далее иначе картон будет задираться. Прорезать нужно насквозь картона. Далее ножницами вырезаем внутренний круг нарисованный нами обычным циркулем. Полученные дольки отгибаем перпендикулярно заготовки.
Понятно, что таких заготовок нужно на каждый слой по две штуки, каждый раз замеры диаметров делаются вновь, так как от слоя к слою их значение меняется.
Далее меряем высоту тора и вырезаем две полоски картона такой же ширины.
Одну полоску вставляем внутрь тора, так что бы нахлест был не более 10мм.
Вторую полоску накручиваем одним слоем на внешнюю сторону тора с таким же нахлестом.
Надеваем обе круглые заготовки на торцы тора, крепим ниткой в трех-четырех местах по кругу.
И далее начинаем мотать.

Самые опасные места для пробоя это углы окружностей ТОРА внешний и особенно внутренний. Поэтому если во время намотки мы увидим, что провод может соприкасаться с проводом внутреннего слоя, особенно по внутреннему углу окружности ТОРА. То необходимо подложить под провод полоски такого же картона шириной 10мм. и длинной по 20-30мм., там, где это необходимо. На внешней стороне, как правила этого делать не приходится, так как внешняя сторона заготовки наслаивается на край и хорошо предохраняет провод от замыкания.

Вся разметка и прорезка картонных заготовок делается с матовой стороны картона, применять картон с двух сторон глянцевый не желательно.
Перед тем как начать мотать тор, на пальцы рук нужно намотать два слоя изоленты на оба сгиба мизинца и на сгиб указательного пальца, иначе будут огромные водяные мозоли.

Дело в том что количество витков будет зависеть от качества железа но приблизительный расчет делается просто, как и у обычного трансформатора только коэффициент берем 20-30.
Ну, например измеряем высоту, она = 10см.
Измеряем толщину стенки, она = 5 см.
10х5=50см.
25/50=0,5 витков на 1вольт.
220х0,5=110 витков сетевой обмотки.
Теперь начинаем мотать сетевую обмотку, намотав приблизительно 90 витков пробуем включить в сеть, меряя при этом ток холостого хода.
Совсем несложно подключить кончик провода прямо на челноке.
Постепенно доматывая провод, доводим ток холостого хода до 50-100ма. и на этом прекращаем мотать, полученное количество витков и будет реально. Теперь это реальное количество делим на 220 и получаем реальное значение количества витков на 1вольт.
И в соответствии с этой цифрой рассчитываем все выходные обмотки.

Имейте ввиду, что при включении трансформатора в сеть первичный мгновенный бросок тока очень большой. И для того, что бы не спалить тестер нужно делать так. Сетевой провод подключаем через замкнутый тумблер параллельно тумблеру включаем тестер, включаем вилку в розетку и только потом размыкаем тумблер, что бы посмотреть ток холостого хода.

Кстати именно из за мощного первичного броска тока трансформаторы мощностью более 1 КВт., обязательно нужно включать с помощью схемы мягкого включения. Тем более схема эта очень проста.

Иллюстрации

Намотка тороидального трансформатора для УМЗЧ — audiohobby.ru

  Основным элементом блока питания является трансформатор. Иногда его можно приобрести в специализированных магазинах, на радиорынке либо через интернет. Но чаще всего трансформатор с необходимыми параметрами купить не удается. Для изготовления трансформатора самостоятельно вначале нужно определиться с типом железа. Наиболее распространены трансформаторы из Ш-образных пластин. Вместе с тем, трансформаторы на тороидальном железе (бублик из железной ленты) в сравнении с трансформаторами на броневых сердечниках из Ш-образных пластин имеют меньший вес и габариты. Также торы отличаются лучшими условиями охлаждения обмоток и повышенным КПД. При равномерном распределении обмоток по периметру тороидального сердечника практически отсутствует поле рассеяния и в большинстве случаев отпадает необходимость в экранировании трансформатора. Хотя при построении качественного усилителя экраном пренебрегать не стоит.

        Кроме этого, даже на самом лучшем железе при индукции 15000 Гс в тороидальном трансформаторе ток намагничивания имеет форму импульсов с пикфактором 5…50. Это является источником мощных помех с довольно широким спектром. Более-менее синусоидальным ток х.х. становится при индукции менее 6000 Гс для стали 3410 и 8000…9000 Гс для 3425. Пониженная индукция заметно удорожает и утяжеляет трансформатор, что для серийной аппаратуры крайне нежелательно. Однако, для снижения помех в усилителе мощности звуковой частоты имеет смысл идти на снижение индукции в трансформаторе блока питания. В данном случае работает правило — «Чем меньше индукция, тем лучше».

   Для расчета параметров тороидального трансформатора очень удобно пользоваться калькулятором. Он позволяет быстро посчитать параметры трансформатора, имея в наличии готовый тор. Для Hi-End УМЗЧ рекомендуется индукцию в сердечнике из российского (советского) железа не выбирать более 1,0 Тл. Для импортного железа (тор из старого ИБП) допустимо 1,2 Тл. В таком случае будет получена низкая магнитная наводка и минимальный акустический шум от трансформатора.

   Перед намоткой тороидального трансформатора необходимо подготовить выбранный сердечник: вначале снять фаску полукруглым напильником со всех острых краев бублика, затем по торцу тора обвести карандашом и вырезать из плотной бумаги (открытки) щечки, приклеить щечки на боковинки тора, обклеить внешнюю и внутреннюю сторону сердечника обычной бумагой. Возможны другие варианты изоляции сердечника. Главное предотвратить возможное замыкание первичной обмотки на сердечник трансформатора в результате возможного продавливания изоляции и повреждения лака обмоточного провода на острых краях тора при намотке. 

         

   Для намотки тороидального трансформатора я использую челнок из дерева или текстолита на концах которого делаю вырезы в виде ласточкиного хвоста. Челнок легко изготовить из деревянной ученической линейки длиной 20 – 30 см. А чтобы она не треснула вдоль при намотке на нее моточного провода «ласточкин хвост» укрепляется бумажным скотчем (3 – 4 витка в поперек). При намотке вручную следует пользоваться проводами ПЭЛШО, ПЭШО. В крайнем случае можно применить широко распространенный моточный провод ПЭВ-2 или ПЭТВ-2. В качестве межобмоточной и внешней изоляции пригодны фторопластовая пленка ПЭТФ толщиной 0,01-0,02 мм, лакоткань ЛШСС толщиной 0,06-0,12 мм или батистовая лента, я же использовал фторопластовую пленку.   

   

   После намотки расчетного количества витков первичной обмотки желательно измерить ток холостого хода трансформатора. Для этого подключаем тестер последовательно с первичной обмоткой в режиме амперметра. Для избегания всяких ЧП последовательно с первичкой можно включить лампочку на 220 В и мощностью 40 Вт. Лампочка будет гореть если число витков мало. Если транс намотан правильно, то нить накала должна иметь розовый оттенок. Тороидальный трансформатор имеет большие пусковые токи, в момент запуска перегрузки могут достигать 160 раз. Поэтому запуск трансформатора необходимо делать не через тестер, а при помощи «перемычки», которая потом размыкается и ток начинает течь через тестер.

   Для измерения тока холостого хода я использую следующую схему:

   Последовательно с первичной обмоткой трансформатора включаю резистор номиналом 10 Ом, подаю напряжение сети и замеряю на нем падение напряжения. Соответственно ток холостого хода равен I=U/R. В моем случае 0,045 В / 10 Ом = 0,0045 А. или 4,5 мА.

 Норма тока холостого хода для каждого трансформатора индивидуальна и обычно не превышает 50 мА при напряжении 220 В. Здесь основное правило — «Чем ниже ток х.х., тем лучше», тем форма тока холостого хода больше похожа на синус.

       Для тороида в блоке питания УМЗЧ ток х.х.:

  • 20-30 мА — «удовлетворительно»,  
  • 10-20 — «хорошо»,
  • меньше 10 мА — «отлично». 

 Для вычисления количества витков первичной обмотки любым подручным проводом (в моем случае мгтф) наматываю вторичную обмотку, подав сетевое напряжение на первичную обмотку замеряю напряжение на вторичной обмотке.

    У меня на 4 витках вторички тестер показывает 0,581 В. Соответственно количество витков первичной обмотки будет равно:  U сети х N вторички / U вторички.  На момент измерений в сети было 230 В. В цифрах получаем: 230 В х 4 витка / 0,581 В = 1583 витка. 

    Еще пару слов о намотке трансформатора. В целях максимального уменьшения помех, излучаемых тороидальным трансформатором, необходимо равномерно заполнять моточным проводом каждый слой обмоток. Если первую половину обмотки вы укладывали витки вправо, то вторую половину обмотки витки необходимо укладывать влево, не меняя при этом направление укладки самих витков вокруг сердечника. Если необходимо намотать две одинаковые обмотки (характерно для УМЗЧ) на шпулю сматвается двойной провод, а затем со шпули укладываются витки двух вторичек одновременно, как показано на фото. 

   В моем случае три слоя первички уложены в одну сторону, и еще три слоя в другую. Выводы первички сделаны как можно ближе друг к другу.  Две вторички намотаны аналогично, два слоя укладывались в одну сторону и еще 2 слоя в другую. С соблюдением данных правил мною был изготовлен тороидальный трансформатор мощностью 120 Ват для усилителя Василича с N-канальным выходным каскадом Алексея Никитина, обеспечивший минимальные наводки на входные цепи УМЗЧ.

   Буду рад если мой опыт изготовления тороидальных трансформатором будет полезен Вам. 

   С уважением!

   Иван Васильевич.

Намотка тороидальных трансформаторов — ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ — Каталог статей

Способ намотки тороидальных трансформаторов.

Технология намотки и способ изоляции на самом деле очень прост и не предполагает ни в коем случае ни какой обмотки, ни лакотканью ни чем-либо другим. Дело в том, что при любой обмотки лакотканью или другими изоляторами внутреннее окно ТОРА мгновенно заполняются, так как, на внешней стороне получается один слой, а на внутренней 5-10 слоев, да еще неровных. Я давно собирался написать статью о способе качественной намотки торов. Это довольно долго объяснять и лучше показать на фото. Причем после намотки обмотки не превращаются в колесо, а сам трансформатор не становиться, яйцеобразным и расход провода минимален. Ввиду всего этого и КПД трансформатора максимален. А что из этого получается, Вы можете посмотреть в моем усилителе

Сразу оговорюсь, речь идет о мощных тороидальных трансформаторах. Габаритная мощность, которых более 500Вт. Которые мотаются проводами от 1 до 3мм. естественно виток к витку. И, как правила, сетевая обмотка которых лежит в приделах от 100 до 400 витков, всего, то есть 0,5-2 витка на вольт. Мотать таким способом менее мощные трансформаторы хлопотно, но при желании можно.

Что нужно для намотки.

1) Необходимо сделать подставку для намотки тороида, делается это очень просто. Берем квадратный кусок ДСП или фанеры толщиной 10-15мм. Размерами 200Х200мм еще нам нужны два деревянных бруска длинной 200мм и с квадратом 20Х20мм. Эти два бруска нам нужно либо приклеить по центру нашей площадки, параллельно друг другу, на расстоянии между ними 100мм. А еще лучше привернуть к площадке эти бруски с помощью шурупов, но с потайными головками и головки утопить в фанеру иначе они будут царапать стол. Теперь если на эту подставку поставить тороид, он будет прочно и устойчиво стоять.

2) Нужен челнок, челнок я выпиливаю из оргстекла толщиной 5-6мм. Ширина обычно 30-40мм. длинна 300-400мм. Торцевые пропилы я делаю не углом, а полукругом и обрабатываю их напильником, что бы не портилась изоляция провода и даже проклеиваю одним двумя полосками изоленты опять же для защиты провода. На челнок мы наматываем провод, не страшно, если провода не хватит, можно аккуратно спаять провод и мотать дальше. Но лучше все-таки рассчитать, так что бы провода хватило.

3) Теперь нам нужен материал для изоляции между слоями, это очень просто нужно найти тонкий картон (упаковочный), я например, применяю коробки от динамиков для автомобилей. Главное что бы это был не толстый, но и не тонкий материал толщина картона, где-то 0,5мм. Если он будет с одной стороны глянцевый, то это тоже хорошо.

4) Еще нам потребуется нитки толстые 10-20 номер. Но на худой конец можно и 40 номер.

Сама намотка ведется от себя в правую сторону.

А теперь самое главное, это изготовление самих изоляционных прокладок между слоями. Нам потребуется штангель-циркуль, с острыми концами.

Измеряем, внешний диаметр нашего тора, прибавляем 20мм. (для нахлеста) и делим пополам. Например, внешний диаметр тора 150мм.+ 20мм.= 170мм. 170мм./2 = 85мм.

Выставляем штангель на 85мм. и фиксируем винтом. Сам штангель мы будем использовать как циркуль для черчения кругов на картоне. Почему именно штангелем а не обычным циркулем, которым и проще и удобнее? А все очень просто, когда мы будем острым и прочным концом штангеля чертить по картону, то на картоне останется продавленная борозда и именно она поможет нам. Эта борозда очень полезна для удобства сгибания внутренней рассеченной окружности наших прокладок. В общем, сами поймете, что штангелем лучше, чем удобным циркулем.

И так чертим, внешний круг на картоне и вырезаем его ножницами, в принципе внешний круг можно нарисовать и обычным циркулем.

 Далее замеряем внутренний диаметр тора ничего не прибавляем, не убавляем а просто делим пополам. Например, диаметр 60мм./2 = 30мм. Выставляем, именно штангель-циркуль, на 30мм. фиксируем винтом и чертим внутренний диаметр на картоне.

Далее мы берем карандаш и линейку и работаем над внутренним кругом, сначала рисуем крест, то есть, делим круг на 4 части, потом на 8 частей, если внутренний диаметр ТОРА больше 60мм. то еще и на 16 частей.

Далее мы рисуем обычным циркулем еще один круг, который меньше внутреннего в два раза, то есть раздвигаем циркуль на 15мм.

А теперь нам потребуется ровный кусок, фанеры или ДСП на который, мы положим нашу картонную заготовку для прорезания концом острого скальпеля или ножа, нанесенных карандашом наших частей. Прорезать нужно по кругу от внешнего края окружности к центральной точке, не далее иначе картон будет задираться. Прорезать нужно насквозь картона. Далее ножницами вырезаем внутренний круг нарисованный нами обычным циркулем. Полученные дольки отгибаем перпендикулярно заготовки.

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

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

И далее начинаем мотать.

Самые опасные места для пробоя это углы окружностей ТОРА внешний и особенно внутренний. Поэтому если во время намотки мы увидим, что провод может соприкасаться с проводом внутреннего слоя, особенно по внутреннему углу окружности ТОРА. То необходимо подложить под провод полоски такого же картона шириной 10мм. и длинной по 20-30мм., там, где это необходимо. На внешней стороне, как правила этого делать не приходится, так как внешняя сторона заготовки наслаивается на край и хорошо предохраняет провод от замыкания.

Вся разметка и прорезка картонных заготовок делается с матовой стороны картона, применять картон с двух сторон глянцевый не желательно.

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

 Многих интересует, как рассчитать ТОР.

Дело в том что количество витков будет зависеть от качества железа но приблизительный расчет делается просто, как и у обычного трансформатора только коэффициент берем 20-30.
Ну, например измеряем высоту, она = 10см.
Измеряем толщину стенки, она = 5 см.
10х5=50см.
25/50=0,5 витков на 1вольт.
220х0,5=110 витков сетевой обмотки.
Теперь начинаем мотать сетевую обмотку, намотав приблизительно 90 витков пробуем включить в сеть, меряя при этом ток холостого хода.
Совсем несложно подключить кончик провода прямо на челноке.
Постепенно доматывая провод, доводим ток холостого хода до 50-100ма. и на этом прекращаем мотать, полученное количество витков и будет реально. Теперь это реальное количество делим на 220 и получаем реальное значение количества витков на 1вольт.
И в соответствии с этой цифрой рассчитываем все выходные обмотки.

Имейте ввиду, что при включении трансформатора в сеть первичный мгновенный бросок тока очень большой. И для того, что бы не спалить тестер нужно делать так. Сетевой провод подключаем через замкнутый тумблер параллельно тумблеру включаем тестер, включаем вилку в розетку и только потом размыкаем тумблер, что бы посмотреть ток холостого хода.

Кстати именно из за мощного первичного броска тока трансформаторы мощностью более 1 КВт., обязательно нужно включать с помощью схемы мягкого включения. Тем более схема эта очень проста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сердечник для «анодника»

Очень много вопросов возникает по поводу анодного трансформатора. Постараюсь доступным способом пояснить его применение в усилителях ВЧ настольного типа и мощностью не менее 1КВТ.

В последнее время я применяю ТОЛЬКО ТОРы в качестве анодных трансформаторов. Причина тому небольшой вес и габариты .

Все по порядку: никогда не беру готовый сердечник по причине того, что готовые формы сердечника не подходят для моих конструкций. Использую как отожжённое железо так и холоднокатаное марки Э 330. «холодной прокатки» железо обладает самыми лучшими параметрами вообще, но и отожжённое в принципе отстает не на много. Расчет трансформатора не даю умышленно по причине того, что многие не знают даже последовательность математических действий при работе с формулой, а просто приведу известный параметр уже просчитанный.

И так зная габаритную мощность сердечника вы можете приступать к намотке транса с учетом того, что плотность тока в в вашем трансформаторе равна 3.5А на мм2, это значит, что при площади провода всего3 мм2 ваша первичная обмотка держит ток 10. 5А, а это уже почти 2 квт, при этом сохраняя размеры транса, которые не превышают в объеме обычный транс на витом железе (или Ш-образном) мощностью 1квт, но есть и свои минусы это момент насыщения сердечника у тора.

Если обычный транс 1квт выдерживает перегрузку (конечно кратковременную) и выдерживает при это мощность снимаемую равную 6-ти кВт – ам, то ТОР не любит перегрузок и его предел это не более 40% кратковременный перегруз по мощности. Но не смотря на минусы плюсы все таки весомее.

Число витков на вольт во вторичной обмотке равно: 1 х 1,07 это верно практически всегда. Можно просто после намотки первичной обмотки намотать сверху десять витков провода и промерить на них напряжение (естественно надо следить за напряжением в сети оно должно быть 220в.). Это и будет точка отсчета при намотке вторичной обмотки. Вообще в ручную мотать транс тапа ТОР занятие не благодарное и потому опишу только свою технологию. Раньше мотал трансы в обмоточной мастерской, но после того как были замыкания высоковольтной обмотки я стал сам мотать, для меня это начало новой конструкции и потому стараюсь делать анодный транс не останавливая цикл всех действий.

Сначала готовлю сердечник т.е. делаю чертеж и по чертежам мне его навивают в токарном станке где при помощи точечной сварки скрепляют весь пакет затем пропитываю в лаке все железо(можно применять любую пропитку не содержащей примесей металла и еще не пропитывать в нитро –лаке—он создает очень тонкую скрепляющую пленку и транс может ЗАГУДЕТЬ) НЕ ПРОПИТАННОЕ ЖЕЛЕЗО ПРИ НАШИХ МОЩНОСТЯХ ДАЕТ АКУСТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ.

Далее при помощи лакоткани обклеиваю внутреннею и внешнею поверхность сердечника по торцам клею кольца из картона и в последний момент стеклотканью обворачиваю весь сердечник. После этих моментов можно приступать к намотке.

Для намотки можно пользоваться различными приспособлениями. Это и обод колеса и различные катушки. Я же использую различные челноки изготовленные из дерева, при это учитываю длину одного витка, челноки у меня различные и делаю их методом обычной склейки на клее ПВА из сосны. Подобная конструкция челнока не ДЕРЕТ провод и не образует ни каких ЗАЦЕПОВ на ткани. После намотки первого слоя провода он закрывается тонкой киперной лентой и сразу пропитывается лаком, на следующий день мотается второй слой и тоже закрывается лентой и пропитывается лаком. Между сетевой обмоткой и повышающей двойной слой ленты и обязательно пропитка лаком и так весь транс ОЧЕНЬ ДАЖЕ МЕДЛЕННО , НО БЕЗ ПРОИГРЫША В БУДУЩЕМ.

ПРИВОЖУ ФОТО ДВУХ СЕРДЕЧНИКОВ СПЕЦИАЛЬНО СДЕЛАННЫХ С УЧЕТОМ КОРПУСА И ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ

 

 

 

Тот, что поменьше 2.4квт идет для РА на гу -81, а тот, что побольше 4.0 квт идет под две гу-81 (аналогичный по мощности транс на Ш-образном железе был бы неподъемным и большим). На самом деле варианты применения трансов неограниченны естественно можно применять под любые конструкции.

Высоковольтные выпрямите6ли стараюсь делать по схеме удвоения. Очень удобно да и меньше мотать провода, и к тому же экономишь время. Тем кто занимается настольными усилителями ТОР очень удобен.

Лукьянченко Александр (RA6ED).

 

 

 

                      Приветствую участников дискуссии! Мой совет — с тороидальным сердечником вовсе не связываться. Особенно если планируется транс большой мощности, 300Вт и более.

Трансформаторы такого типа имеют только одно преимущество перед прочими – малое поле рассеивания. От него наводки скажем на вход НЧ (что актуально для УНЧ, высококачественных синтезаторов  и пр. элементов, боящихся паразитных магнитных полей) меньше. На этом его преимущества заканчиваются и вылезают недостатки, которые не дают конкурировать им, например со стержневыми, имеющими П-образный сердечник трансформаторами. Поэтому для серьёзных применений в силовой аппаратуре их не производят.
Мощность любого трансформатора ограничена, прежде всего температурой, которую выдерживает изоляция провода.
Греется –же не только провод, но и сердечник – сталь. У тороидальных трансформаторов сердечник замурован в обмотки и межобмоточную изоляцию, и отведение тепла от него затруднено чрезвычайно.
У стержневых трансов большая часть сердечника охлаждается воздухом, что позволяет более полно использовать его, допуская больший нагрев стали, что при прочих равных условиях, при одинаковом весе, позволяет реализовать транс с заметно большей мощностью, чем с тороидальным сердечником.
Чтобы сердечник грелся меньше в тороидальном трансе, при одинаковом сечении и одинаковой марке стали приходится делать больше витков на вольт, чем в стержневом, а это, естественно приводит к повышенным потерям в меди.
Мотать обмотку на торе – сомнительное удовольствие, что приводит не только к затрудненной технологии намотки, но и низкой ремонтопригодности.
Слои обмотки на внешней и внутренней поверхностях тора не совпадают. Внутренние намотаны намного плотнее, одному слою на внешней стороне может соответствовать 1.8, на другом слое, это будет уже 2,2 слоя внутри тора, на последних слоях, эта разница растёт до 5…8. Неизбежно соприкосновение не только изоляций соседних витков, но и через 2-3-5 и т.д. витка, что приводит к повышенным отказам из-за межвитковых замыканий.
Длинна провода обмоток при одинаковом количестве витков получается существенно больше, чем в стержневом трансе – а это доп. потери в чистом виде.
Внешняя и внутренняя поверхность тора имеют существенно разную площадь, что приводит к избытку материала межслойной изоляции внутри тора. Это в свою очередь приводит к меньшей плотности намотки витков и к ухудшенным условиям охлаждения меди. А это приводит к перегреву, снижению надёжности или мощности. 
                                    Теперь механика.
Нормальные трансы крепятся уголками к стальному сердечнику, который имеет высокую механическую прочность, спокойно выносит и удары и вибрации, а в тороидальном все эти механические напряжения неизбежно прикладываются к обмоткам, которые по мех. прочности на пару порядков слабее. Так что такой транс, даже уже установленный в блоке, легко выходит из строя при перевозке, т. е. слабо выносит полевые и экспедиционные условия.
Вы довезёте его до полевой позиции, только с межвитковыми замыканиями.
Вобщем, друзья, не ходите туда. Там тупик. Делайте нормальные трансы. Самые лучшие- стержневые ( с П-сердечником). Хуже – броневые (с Ш-сердечником), а тор, по сравнению с ними, совсем никуда не годится.

73! Сергей, ЕХ8А.


§ 25. Намотчик катушек (3-й разряд) / КонсультантПлюс

§ 25. Намотчик катушек

3-й разряд

Характеристика работ. Намотка разнообразных типов и форм (цилиндрическая, пирамидальная, сотовая, шаговая, рядовая, бескаркасная и др.) проводами любых марок и диаметров на сложные катушки, каркасы, трансформаторы и другие детали. Бескаркасная намотка катушек с ручной укладкой провода с изолировкой каждого слоя обмотки и подгонкой сопротивления. Намотка потенциометров проводом на кольцевые, плоские и фигурные каркасы с подгонкой сопротивления и проверкой плавности изменения снимаемых характеристик тока.

Должен знать: устройство, принцип действия и способы наладки обслуживаемого оборудования; устройство универсальных и специальных приспособлений, контрольно-измерительных инструментов и приборов и правила пользования ими; правила и способы намотки различных типов катушек, каркасов, трансформаторов и других изделий, встречающихся в производстве радиоэлектронной аппаратуры; типы намоток и ТУ на намотку изготавливаемых изделий; основы электро- и радиотехники.

Примеры работ

1. Автотрансформаторы круглые регулировочные — намотка.

2. Галеты импульсного трансформатора — намотка с изоляцией каждого четного витка лакотканью.

3. Галеты отклоняющей системы электронно-лучевой трубки телевизора — намотка на специальных автоматах и полуавтоматах.

4. Каркасы стеклоэпоксидные — намотка на приспособлении.

5. Катушки корректирующие — секционная тороидальная намотка с изоляцией стеклянной лентой.

6. Катушки крупногабаритные импульсных трансформаторов — намотка многослойная.

7. Катушки малогабаритные микрореле — намотка.

8. Катушки отклоняющей системы — тороидальная многослойная намотка.

9. Катушки реле симметричные для сложной аппаратуры и приборов — намотка.

10. Катушки реостатные для аппаратных щитов включения — намотка.

11. Катушки силовых и выходных трансформаторов с количеством обмоток более двух — намотка.

12. Катушки тороидальные — намотка с подгонкой величины индуктивности каждого отвода.

13. Катушки тороидальные — намотка типа «Универсаль».

14. Катушки трансформаторов высоковольтных, трансформаторов с количеством отводов в одной обмотке свыше трех при диаметре провода до 1,5 мм — комбинированная намотка.

15. Катушки трансформаторов для звуковых колонок, катушки фокусирующие 6-секционные, роторы и статоры индукционных фазовращателей — намотка.

16. Контуры стабилизирующие мультивибраторов строк — намотка секций типа «Универсаль».

17. Фильтры — намотка на автомате.

18. Трансформаторы импульсные — намотка на тороидальные сердечники.

Открыть полный текст документа

Делаем машину для намотки тороидальных катушек на базе Arduino / Хабр

Перевод с сайта Electric DIY Lab

Всем привет, представляю вам изготовленную мною машину для намотки тороидальных катушек на базе Arduino. Машина автоматически наматывает проволоку и поворачивает тороид. В качестве интерфейса я использовал энкодер и ЖК-экран 16×2. Пользователь может вводить такие параметры, как диаметр катушки, количество оборотов и угол намотки.

В данной статье я расскажу, как построить эту машину и дам подробности её работы.

На видео всё подробно описано – можно посмотреть его или прочесть статью.



Комплектующие

Список комплектующих для самостоятельной сборки:


Подробности сборки


Намоточное кольцо


Кольцо я изготовил из фанеры 12 мм. Внешний диаметр – 145 мм, внутренний – 122 мм. Имеется углубление длиной 43 мм и глубиной 5 мм для катушки.

В кольце я сделал один разрез и замок для его открывания. Открыв замок, мы размещаем тороидальную катушку внутри кольца.

Также у кольца есть углубление по внешней стороне, 8 мм шириной и 4 мм глубиной, в котором размещается ремень шириной 6 мм.

Катушка


Катушка для медного провода, которую я выточил из нейлонового стержня. Все размеры показаны на картинке.

Материал выбран потому, что нейлон, во-первых, легче алюминия, во-вторых, его легко точить на станке. Кроме того, когда машина работает, он не колеблется так сильно.

Корпус машины


Корпус также сделан из фанеры 12 мм. На нём закреплены три направляющих ролика, расставленные примерно в 120° друг от друга.

Ролики сделаны из подшипников 626Z, гаек и болтов. На них будет вращаться наше деревянное намоточное кольцо.

Верхняя часть кольца откидывается, а после закрытия зажимается при помощи барашковой гайки. Откинув эту часть, мы устанавливаем кольцо внутрь машины. Вернув её на место, нужно прижать к ней ролик так, чтобы он вошёл в бороздку.

Ролики-держатели тороида


Это ролик, вращающий катушку, и одновременно удерживающий её. Я выточил их из нейлонового стержня на моём токарном мини-станке. Все размеры приведены на фото.

Ролики я снабдил поролоновой лентой, она хорошо держит катушку и та не проскальзывает. Важно использовать барашковые гайки для закрепления направляющих – обычные от вибрации откручиваются.

Сверху и снизу каждого ролика я поставил по фланцевому подшипнику.

Крепление шагового двигателя


Так я закрепил шаговый двигатель, NEMA17. Он вращает катушку, что позволяет автоматически наматывать проволоку по всей её окружности и не требует ручного вращения.

Двигатель постоянного тока


Этот мотор вращает намоточное кольцо. Я использовал Orange Jhonson 12v Dc Motor 300 RPM. Вам советую взять мотор на 600 RPM или 1000 RPM.

Ремень имеет 600 мм в длину и 6 мм в ширину. Держатель мотора, крепящийся к алюминиевому профилю, также сделан из фанеры.

Инфракрасный датчик


Your browser does not support HTML5 video.

Я использовал датчик от SeedStudio. Он отправляет сигнал на контакт обработки прерываний Arduino – таким образом Arduino может подсчитывать количество оборотов кольца.

Я закрепил датчик на алюминиевом профиле так, чтобы замок кольца заодно работал и отражающей поверхностью, на которую реагирует датчик.

Данный датчик выдаёт по 2 сигнала за один поворот кольца – когда дерево сменяется металлом, сигнал меняется с низкого напряжения на высокое, а потом наоборот. Обработчик прерываний регистрирует два изменения состояния. Поэтому для подсчёта реального количества поворотов мне пришлось делить количество срабатываний пополам.

Основание аппарата


Основание тоже сделано из фанеры 12 мм, имеет размеры 300х200 мм. Четыре резиновых ножки будут прочно и хорошо держать машину, и помогут избежать ненужной вибрации.

Для установки компонентов я закрепил на основании алюминиевый профиль. Обожаю его за гибкость в использовании. Все компоненты можно легко устанавливать на профиле и двигать вдоль него. Позволяет легко выравнивать компоненты относительно друг друга.

Корпус контроллера


Коробочка распечатана на 3D-принтере, внутрь установлены плата, ЖК-дисплей и энкодер. Корпус придаёт профессиональный вид всему проекту, а также обеспечивает удобную настройку аппарата. Корпус закреплён на основании при помощи металлической скобы.

Схема подключения


Код


Навигация в меню

ЖК-дисплей используется для вывода информации, а энкодер – для ввода.

Первый экран с приветствием.

На втором экране нужно ввести внешний диаметр катушки – аппарат поддерживает катушки разных диаметров.

На третьем экране нужно ввести количество витков.

На четвёртом экране нужно ввести угол покрытия катушки. 360° означает, что катушка будет покрыта проволокой целиком. 720° означает, что катушка будет обмотана проволокой дважды по окружности.

На 5-м экране можно проверить все входные данные пред тем, как запустить машину. Если всё верно, нажимаете на энкодер, и машина стартует.

6-й экран демонстрирует количество витков в реальном времени.

7-й экран появляется по окончанию работы.

См. также:

Что нужно знать при импорте станков для намотки трансформаторов

КомпанииПродукцияСтрана
HanKer (импортер)Станки металлообрабатывающие: станок для намотки трансформаторов КИТАЙ
«Wey Hwang Co., Ltd» (импортер)Станок для намотки трансформаторов, ТАЙВАНЬ
WEY HWANG CO., LTD (импортер)Станок для намотки трансформаторов ТАЙВАНЬ
Ruff GmbH (завод)Станок для намотки медного эмалированного электропровода на катушки индуктивности и трансформаторы, ГЕРМАНИЯ
Leader LD International Co., Ltd (дистрибьютер)Станок для намотки провода на бобины трансформаторов, напряжение питания 220 В, модель LD-100D1 КИТАЙ
GUANGRI ELECTRONIC MACHINERY CO.,LTD (поставщик)Станки для намотки тороидальных трансформаторов, КИТАЙ
KUNSHAN FURI PRECISION MACHINERY CO., LTD. (поставщик)Оборудование для переработки полимерных материалов: бобинорезательный станки, станки для намотки ленты, станки для загрузки ленты на шпули, КИТАЙ
HAINING FERRIWO ELECTRONICS CO., LTD. (компания)Машина для намотки трансформаторов, четырехшпульная, полуавтоматическая КИТАЙ
«SUNSHINE INTERNATIONAL CO.,LTD.» (производитель)Оборудование технологическое для текстильной промышленности: автоматический станок для намотки ткани, автоматический станок для резки ткани, КИТАЙ
SHANGHAI YAJUE MACHINERY MANUFACTURING CO., LTD (Фабрика)Станки металлообрабатывающие: станки для намотки проволоки, КИТАЙ
Tacheng Tiancheng Trade Co., LTD (компания)Станок для намотки кабеля, маслопресс станок машинка для чистки обуви, трехвалковая краскотерка для перемалывания краски, марки «Tacheng Tiancheng Trade Co., LTD», «Xinjiang Yitongda Import and Export Trade Co., LTD.» КИТАЙ
Sea-Cheng Enterprise Co., Ltd. (завод)Оборудование технологическое для легкой промышленности: станок для нарезки готовых застёжек-молний, станок для намотки застежек молний, ТАЙВАНЬ
HENGYE MACHINERY CO LTD OF DONGGUAN CITY (завод)Оборудование технологическое для текстильной промышленности: компьютеризированный резальный станок с роликами, модель HY-QG-6, станок по намотке материала, модель HY-JB-1 КИТАЙ
Shandong China Coal Industrial & Mining Supplies Group Co.,Ltd (производитель)Станки металлообрабатывающие: Станок для намотки электропровода на катушки, КИТАЙ
Wenzhou Jiasheng Ribbon — Weaving Machinary Co.Ltd (компания)Оборудование технологическое для текстильной промышленности: cновальный станок для намотки ниток, перемоточный станок для ленты, КИТАЙ
«COM FLEX INDUSTRIAL CO., Limited.» (поставщик)Станки для намотки, автоматической подачи проволоки, КИТАЙ
«Orica Canada Inc» (дистрибьютер)Станок для намотки волновода, напряжение питания 380 Вольт КАНАДА
«Jovil Universal LLC» (Фабрика)Станок тороидальной намотки, модель JV300 СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ
Jovil Universal LLC (поставщик)Станок тороидальной намотки, модель SMC-1E СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ
Общество с ограниченной ответственностью «Производственное предприятие Пластар» (дистрибьютер)Станок для намотки труб, типы: УТ-9М, УТ-6, УТ-11 УКРАИНА

Просто о сложном. Простые решения по намотке сложных изделий

Не так давно, когда все деревья для меня были большими, мой дедушка, Сергей Тимофеевич, подарил мне на день рождения набор для сборки транзисторного радиоприемника «Юность КП-101». Подарок привел меня в восторг, и, как только гости ушли, я с большим усердием приступил к сборке этого устройства. Необходимо было впаять на входящую в комплект текстолитовую плату с разведенными дорожками некоторое количество радиоэлементов. Особых затруднений у меня это не вызвало, но, кроме монтажа в отверстие, при сборке радиоприемника необходимо было решить еще две задачки. Первая — сборка антенны. Для этого необходимо было на ферритовом стержне прямоугольного сечения проводом ЛЭШО 8х0,07 мм (многожильный, эмалированный в шелковой изоляции) сформировать три обмотки L1 — 90 витков, L2 — два витка и катушка L3 — четыре 4 витка. Вторая задача — сборка трансформатора. Для этого, по задумке конструктора, было необходимо силами одного ребенка при помощи челнока намотать на ферритовое кольцо (далее «тор») первичную обмотку, состоящую из 40 витков провода ПЭЛШО 0,12 мм (одножильный, эмалированный в шелковой изоляции),и сформировать вторичную намотку, состоящую из 100 витков провода ПЭВ-2 0,12 мм (одножильный эмалированный). Тогда я очень хорошо осознал технологическую сложность этого процесса. Кроме необходимости считать количество витков, их нужно было укладывать по схеме «виток к витку». Но я боролся! Собрав волю в кулак, неоднократно переделывая, я справился со сборкой антенны и трансформатора. Можно сказать, это был мой первый успешный шаг в профессиональную тему намот           

Рис. 1. Результат сборки трансформатора и антенны. Классические образцы тороидальной и линейной намотки.

 

Шло время. Копился опыт, усложнялись задачи. Мне приходилось сталкиваться с достаточно трудными технологическими вопросами по созданию моточных изделий: от изготовления каркасов, магнитопроводов, формирования непосредственно обмоток до пропитки и заливки моточных изделий.

Исследуя конструктив изделий и применяемые материалы, по тем или иным причинам не всегда можно рекомендовать использование полной автоматизации. Доля ручного труда в моточном производстве достаточна велика, следствием чего является высокий уровень брака и увеличение себестоимости изделий, но, тем не менее, пооперационная автоматизация часто возможна, и она дает высокий экономический эффект при внедрении на производстве. Используя современные технологические решения, производство неизбежно переходит на новый качественный уровень. Казавшиеся недостижимыми ранее параметры изделий с новыми технологиями становятся нормой.

Современное производство моточных изделий полного цикла состоит из нескольких этапов:

  1. изготовление каркаса под намотку;

  2. изготовление магнитопровода;

  3. формирование обмотки проводом;

  4. сборка изделия;

  5. пропитка или заливка;

  6. маркировка и упаковка.

Каждый из этапов имеет много особенностей и нюансов, определяющих возможность автоматизации.

 

Изготовление каркаса под намотку

     

 

Рис. 2. Каркас катушки

 

Каркас (рис. 2) — элемент конструкции катушки, который обеспечивает ее необходимую геометрию. Как правило, каркасы изготавливаются из диэлектрических материалов. При изготовлении каркасов применяют различные технологии, в зависимости от объемов производства и технических требований на изделие используется и литье пластика под давлением, и вырубка деталей каркасов из картона с последующей сборкой, и т.д. Критичным параметром при автоматизации для каркаса является его геометрия.

 

Изготовление магнитопровода

Магнитопровод — элемент конструкции моточного изделия, предназначенный для прохождения магнитного потока, возбуждаемого электрическим током, протекающим в обмотках устройств.

При изготовлении магнитопровода используют специальные сорта стали — трансформаторная или электротехническая. Поставляется электротехническая сталь в рулонах. Одним из первых этапов изготовления магнитопровода является продольная резка рулона стали (рис. 3).

Рис. 3. Установка продольной резки трансформаторной стали

 

Задача заключается в обеспечении размотки рулона стали и его равномерной подачи в машину продольной резки, где лист металла, проходя через валки с установленными ножами, разрезается на ленты необходимой ширины. После этой процедуры ленты сматываются в рулоны для дальнейшей обработки.

Следующим этапом изготовления магнитопровода является намотка ленты и формирование геометрии магнитопровода. Геометрия определяется оправками, которые используются при намотке магнитопровода (рис. 4).

   

Рис. 4. Машина для намотки магнитопровода

 

По окончании намотки мы получаем готовый магнитопровод, который, в зависимости от конструктива, передается либо на этап формирования обмотки (например, тороидальная намотка), либо на следующие этапы изготовления, такие как пропитка, сушка, распил. После этого магнитопровод считается готовым и передается на сборку конечного изделия (рис. 5).

Рис. 5. Готовые магнитопроводы

 

Автоматические машины выполняют цикл намотки: закрепляют провод на контактный вывод каркаса, заводят провод на катушку, осуществляют раскладку и намотку провода, закрепляют провод на второй контактный вывод катушки

Существуют также другие технологии изготовления магнитопровода.

 

Непосредственное формирование обмотки проводом

Сегодня на производствах используют два типа намотки: линейная или рядовая и тороидальная (рис. 6, 7).

Рис. 6. Рядовая намотка

 

Рис. 7. Тороидальная намотка

 

Рядовая или линейная намотка разделяется на два типа: каркасная (намотка осуществляется на каркас) и бескаркасная (намотка осуществляется на специальную оправку, которая формирует геометрию катушки и в последующем удаляется).

При тороидальной намотке провод наматывается на тор (тороид) — поверхность, которая получается вращением образующей окружности вокруг оси, лежащей в плоскости этой окружности, но не проходящей через ее центр.

При намотке провода необходимо решить несколько технологических задач и обеспечить:

  • подачу провода;

  • необходимое натяжение провода;

  • точное позиционирование провода при намотке;

  • раскладку провода при намотке;

  • контроль количества витков провода;

  • контроль скорости намотки.

Современные решения для намотки предлагают различную степень автоматизации: от ручных (рис. 8) до полностью автоматизированных высокопроизводительных машин (рис. 9).

                                             

Рис. 8. WH-737 — ручная машина для линейной намотки

 

                   

Рис. 9. 12-шпиндельная автоматическая машина WH-2012

 

Полностью автоматические машины выполняют цикл намотки в автоматическом режиме: закрепляют провод на контактный вывод каркаса, заводят провод на катушку, осуществляют раскладку и намотку провода на достаточно высоких скоростях, закрепляют провод на второй контактный вывод катушки. При необходимости выполнить вторичную обмотку, автомат продолжает работу, формируя вторичную обмотку.

Кроме полных автоматов, ориентированных на выпуск ограниченной номенклатуры изделий, существуют полуавтоматическое оборудование, имеющее много большие возможности по намотке, но не очень высокую производительность. Например, машина рядовой намотки компании Erasan E-300 (рис. 10). Она с высокой точностью раскладывает провод на катушке до 350 мм и укладывает провод от 0,01 до 2,5 мм.

                                                 

Рис. 10. Машина рядовой намотки Е-300

 

Находится применение и другим, более крупным машинам, которые мотают провод до 30 мм в диаметре и укладывают его на катушку до 2,5 м (рис. 11).

Рис. 11. Машины компании Erasan для работы с крупногабаритными рядовыми катушками

 

С намоткой тороидальных катушек ситуация обстоит сложней. Возможности автоматизации намотки тороидальной катушки определяют, в первую очередь, габариты катушки, а во вторую — количество провода, которое необходимо разложить на торе.

Очевидно, что чем меньше габариты тора и чем больше провода необходимо на нем разместить, тем сложней автоматизация процесса. На современном этапе развития технологии намотки тора существуют машины, позволяющие автоматизировать процесс с остаточным внутренним диаметром тора (внутренний диаметр после намотки) от 1,7 мм (рис. 12).

Рис. 12. Станок тороидальной намотки TU-150 для намотки миниатюрных торов

 

Автоматизация намотки более крупных торов — менее сложная задача. Для этого существуют машины со сменными моточными головами со шпулями диаметров от 4 до 13 дюймов (рис. 13).

После изготовления непосредственно катушки изделие передается на финальную сборку.

              WH- 900        WH-300

Рис. 13. Машины тороидальной намотки со сменными моточными головами

 

Сборка изделия

На данном технологическом этапе происходит сборка конструктива конечного изделия: установка на магнитопровод или в специальный держатель (для торов) намотанных катушек, монтаж выводов катушек, а также фиксация всей конструкции.

 

Пропитка или заливка

По окончании сборки конечного изделия наступает не менее ответственный технологический этап пропитки или заливки. Исходя из формулировок отраслевого стандарта (ОСТ 180363-87), заливку и пропитку производят с целью увеличения надежности изделия, электрической изоляции, а также в целях придания залитым узлам вибро-, водо-, термо- и ударопрочности.

Пропитку моточных изделий осуществляют в специальных установках — автоклавах, обеспечивающих необходимые температуру, уровень вакуума и избыточного давления.

Как правило, технологический процесс пропитки проходит по следующей схеме. Изделие помещают в автоклав и нагревают до определенной техпроцессом температуры, и выдерживают при таком режиме нужное время, осуществляя «сушку изделия». Затем объем автоклава заполняется разогретым лаком, и происходит непосредственная пропитка изделия, при этом изменяется давление в автоклаве от вакуума до избыточного. Так происходит определенное количество циклов в соответствии с техпроцессом. По окончании пропитки с автоклава сливается лак, и происходит сушка изделия при температуре, определенной в технической документации.

Заливка изделия несколько отличается от пропитки лаком. Подготовленные моточные изделия устанавливают в специальные формы и заливают подготовленным материалом, при этом осуществляются важные этапы подготовки материала: разогрев, дозирование в определенных пропорциях, гомогенное смешивание и вакуумирование компонентов. После заливки изделие необходимо разместить в наиболее комфортные условия для полимеризации смеси. По окончании процесса заливки и пропитки изделие передается на окраску, маркировку и упаковку.

При описании изготовления моточных изделий я опустил или не полностью раскрыл многие нюансы технологии, но вернусь к ним в дальнейших статьях.

 

 

Официальный сайт Группы компаний «Диполь»: https://www.dipaul.ru

 

 

Понравилась статья? Поставьте лайк 11


Электроника Производство кабелей, жгутов, моточных изделий Намотка Пропитка и заливка Система рядовой намотки Система тороидальной намотки Erasan Рядовая намотка Тороидальная намотка

Тороидальные трансформаторы — модификация вторичных обмоток

Если первичка находится сверху, вы можете просто добавить несколько витков на первичку. Также делает ваш трансформатор тише (механически).

янв.


Я невезучий человек.. даже мои тороидальные трансформаторы имеют первичку снаружи, и я не хочу изменять напряжение *35 — 0 — 35 * в никуда.
Трансформатор используется в классе А, который я построил в 2017 году. Трансформеры расположены друг над другом…
Один из этих Трансформаторов СМЕРТЬ из-за перегрева. У меня на каждом радиаторе есть End Heat Control, который отключает 230 Вольт при превышении 100 градусов по Цельсию..

Но я, упрямый старик, выключил этот предохранитель, когда открыл дело для обслуживания, в основном для очистки от пыли, потому что этот усилитель использует 6 вентиляторов с низким вращением, и не включил его снова, когда я закончил с обслуживанием.

Недавно я забыл выключить этот усилитель перед тем, как пойти на работу в 8 утра.когда я вернулся через 8 часов, я почувствовал этот запах трансформатора по всему дому, и с того дня один из тороидалов — это смерть..

поэтому мне нужно будет заменить его, и тогда тороид снова должен работать правильно. , все еще работает так же, как и раньше.. полностью надеюсь, что это будет и для правильного канала. Усилитель, который стоит на моем столе в моей рабочей комнате.. Все еще жду прибытия некоторых деталей, как только они прибудут, проблемы перегрева усилителей класса А ПРОШЛИ..
Больше нет ВЕНТИЛЯТОРОВ, нет чрезмерного нагрева в режиме ожидания. , обычно она остается на уровне 30/40 градусов Цельсия после 10 часов работы усилителя.. потребляет 30 / 45 Вт на канал.. Печатные платы сделаны уже с двусторонним сквозным отверстием, печатная плата ДОМАШНЯЯ, купил эту машину, чтобы сделать это сквозное отверстие еще лучше, как с моей самодельной машиной..

Кстати, это первый AMP, который сломался из всех тех, которые я построил … и они очень горячие, потребляют много тока и имеют фантастический звук.

Этот последний прототип этого переменного источника тока класса A может легко управлять 2 Ом. На испытательном стенде почти 3 месяца.. все детские болезни прошли,
Надеюсь, я смогу начать собирать его в ближайшие дни..

@wg_sky да, использование диодов было бы еще одним способом снизить напряжение, используя мощные и быстродействующие диоды.

Ребята, наслаждайтесь выходными
С уважением, Крис

Тороидальный трансформатор и обмотка трансформатора — тороиды

Понимание тонкостей тороидальных трансформаторов сбивает с толку из-за различных методов намотки, материалов сердечника и размеров тороида. Чтобы попытаться упростить эту сложную область, мы хотим ответить на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов, которые мы слышим.Мы надеемся, что эти ответы помогут вам узнать о преимуществах тороидов. Если у вас есть дополнительные вопросы, вы должны позвонить нам.

В каких приложениях используются тороиды?

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

В чем преимущества тороидальной формы?

Тороид представляет собой трансформатор с обмоткой на 360 градусов, который имеет симметрию благодаря своей круглой форме. Использование тороида позволяет почти полностью нейтрализовать магнитное поле вне катушки. Из-за круглой формы тороидальный будет иметь меньшую индуктивность и утечку электромагнитных помех.

Что такое тороидальные трансформаторы с зазором?

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

Почему тороид обычно дороже бобины?

Проще говоря, процесс намотки тороида более длительный и сложный, чем намотка бобин, и в результате стоимость тороида обычно больше. Тороиды с одинарной обмоткой на сердечниках с покрытием будут наиболее конкурентоспособным вариантом по стоимости, равным трансформаторам с трубчатой ​​или катушечной обмоткой. Другим важным фактором, влияющим на стоимость, является способ монтажа тороида или бобины.

Тороидальный трансформатор

Мы можем ответить на более конкретные вопросы в зависимости от ваших конкретных потребностей в обмотке трансформатора.Мы даже производим закрытые тороидальные трансформаторы. Вы должны позвонить нам сегодня, если у вас есть дополнительные вопросы.

Похожие материалы

Определение распределения температуры на обмотках масляного трансформатора на основе законов теплообмена

Ключевые слова: трансформатор, теплопроводность, изоляция, температура, нагрев, моделирование, охлаждение, теплопередача, тепло, тепловыделение, проводник, предсказание, измерение

Аннотация

Объект исследования: разработка технологии определения температуры обмотки силового масляного трансформатора, в частности анализ тепловых процессов в обмотке силового трансформатора при кратковременных перегрузках с учетом влияния окружающей среды.

Исследуемая задача: Распределение температуры в обмотке силового масляного трансформатора с учетом кратковременных скачков нагрузки в задаче об оценке остаточного ресурса изоляции обмотки трансформатора по температурному старению. Расчет распределения температуры в обмотке проводился с использованием паспортных данных и характеристик силового масляного трансформатора, включая обмотку, трансформаторное масло, токи нагрузки.

Основные научные результаты: рассчитана математическая модель, с помощью которой получены результаты распределения температуры в обмотке трансформатора при кратковременных скачках нагрузки или постоянной работе с повышенной нагрузкой.По представленной модели проведен анализ времени остывания обмотки трансформатора после кратковременных перегрузок. Сопоставляя результаты, полученные на имитационной модели, с известными результатами экспериментальных исследований распределения температуры в обмотке силового трансформатора, доказывается адекватность математической модели. Показано, что использование законов теплообмена в однородной пластине для анализа распределения температуры в обмотке трансформатора не является неправильным, но требует уточнений и упрощений.

Область практического использования результатов исследования: предприятия машиностроительной отрасли и энергетические компании, специализирующиеся на производстве и эксплуатации трансформаторного оборудования. Инновационный технологический продукт: имитационная модель теплораспределения в обмотке трансформатора, которая может учитывать нагрузку трансформатора, влияние окружающей среды на изоляцию обмоток трансформатора.

Инновационный технологический продукт: способ диагностирования продолжительности безотказной работы трансформатора, позволяющий обеспечить безаварийную работу и сэкономить средства на ремонте трансформаторного оборудования.

Область применения инновационного технологического продукта: проектирование и разработка систем диагностики обмоток силовых масляных трансформаторов

Загрузки

Данные для загрузки пока недоступны.

Биографии авторов

Владимир Грабко, Винницкий национальный технический университет

Кафедра автоматизации электромеханических систем в промышленности и на транспорте

Станислав Ткаченко, Винницкий национальный технический университет

Кафедра теплоэнергетики

Александр Паланюк, Винницкий национальный технический университет

Кафедра автоматизации электромеханических систем в промышленности и на транспорте

использованная литература

Лизунова, С.Д., Лоханина А.К. (2004). Силовые трансформаторы. Справочная книга под редакцией. Москва: Энергоиздат, 616.
Грабко В.В., Бальзан И.В. (2012). Пат. № 69641 УА. Прибор для диагностики силового масляного трансформатора. МПК: G01R31/06. № у201111889; объявлено: 10.10. 2011 г.; опубликовано: 10.05.2012; бул. № 9, 14.
Грабко В.В., Бальзан И.В. (2012). Пат. № 69642 UA. Прибор для диагностики силового масляного трансформатора. МПК: G01R31/06. № у201111890. объявлено: 10.10.2011; опубликовано: 10.05.2012; бул. № 9, 14.
Радакович, З. (2003). Численное определение характеристических температур силового масляного трансформатора с прямой нагрузкой. Европейские сделки по электроэнергии, 13 (1), 47–54. doi: http://doi.org/10.1002/etep.4450130107
Руководство IEEE по загрузке трансформатора, погруженного в минеральное масло (1995 г.). C57.91, 112.
Руководство IEEE по определению максимального повышения температуры обмотки трансформаторов, заполненных жидкостью (2000 г.). Стандарт IEEE 1538-2000. дои: http://дои.org/10.1109/ieestd.2000.91904
Тагихани, М.А., Голами, А. (2009). Прогноз температуры наиболее горячих точек обмоток силовых трансформаторов с ненаправленным и направленным принудительным масляным охлаждением. Международный журнал Electric Power & Energy Systems, 31 (7–8), 356–364. doi: http://doi.org/10.1016/j.ijepes.2009.03.009
Прадхан, М.К., Раму, Т.С. (2003). Прогнозирование температуры наиболее горячих точек (hst) силовых и подстанционных трансформаторов. IEEE Transactions on Power Delivery, 18 (4), 1275–1283.doi: http://doi.org/10.1109/tpwrd.2003.817739
Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомель А.С. (1981). Теплопередача. Москва: Энергоиздат, 417.
Казанский С.В., Пекур П.П. (2017). Особенности оценки нагрузочной способности силовых трансформаторов ветровых электростанций. Видновлювана энергетика, 1, 49–55.
Тихомиров, П. М. (1986). Расчет трансформаторов. Москва: Энергоиздат, 528.
Руан Дж., Дэн Ю., Хуанг Д., Дуан С., Гонг Р., Цюань Ю. и др. др. (2020).Расчет HST масляного трансформатора 10 кВ методом трехмерного связанного поля. Электроэнергетические приложения ИЭТ, 14 (5), 921–928. doi: http://doi.org/10.1049/iet-epa.2019.0469
Гао, С., Лю, Ю., Ли, Х., Сунь, Л., Лю, Х., Рао, К., Фань, X. (2020). Обнаружение деформации обмотки трансформатора на основе BOTDR и ROTDR. Сенсоры, 20 (7), 2062. doi: http://doi.org/10.3390/s20072062
Лю Ю., Тянь Ю., Фань Х., Бу Ю., Хе П., Ли Х. и др. др. (2018). Технико-экономическое обоснование определения температуры и деформации обмотки трансформатора на основе распределенных волоконно-оптических датчиков.Sensors, 18 (11), 3932. doi: http://doi.org/10.3390/s18113932
Арабул, А.Ю., Сенол, И. (2017). Разработка метода расчета температуры горячей точки для оценки срока службы распределительного трансформатора ОНАН. Электротехника, 100 (3), 1651–1659. Дои: http://doi.org/10.1007/s00202-017-0641-0

Как цитировать

Грабко В., Ткаченко С. и Паланюк О. (2021). Определение распределения температуры на обмотках масляного трансформатора на основе законов теплообмена. ScienceRise , (5), 3-13. https://doi.org/10.21303/2313-8416.2021.002140

Раздел

Инновационные технологии в промышленности

Copyright (c) 2021 Владимир Грабко, Станислав Ткаченко, Александр Паланюк

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 Международная лицензия.

Наш журнал соблюдает авторские права и разрешения Creative Commons CC BY для журналов с открытым доступом.

Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы сохраняют за собой право авторства работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях Creative Commons CC BY, что позволяет другим свободно распространять опубликованное исследование с обязательной ссылкой на авторы оригинальной работы и первая публикация работы в этом журнале.

 2. Авторы вправе заключать отдельные дополнительные соглашения, касающиеся неисключительного распространения произведения в том виде, в котором оно опубликовано журналом (например, загрузить произведение в онлайн-хранилище журнала или опубликовать как часть монографии) при условии включения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.

Трансформатор с тороидальной катушкой, разработка и производство компанией Custom Coils, США

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

Тороидальные трансформаторы: особенности и технические характеристики

Наша уникальная конструкция тороидального трансформатора без воздушных зазоров и с ровной обмоткой имеет все эти характеристики и форматы:

Особенности

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

Форматы

  • Горизонтальный
  • Вертикальный
  • Бобинные жатки с креплением на ПК
  • Поверхностный монтаж

Дополнительные функции

Custom Coils — известный производитель высококачественных тороидальных трансформаторов.Благодаря следующим дополнительным характеристикам тороидальных трансформаторов, которые мы предлагаем, они широко используются в ряде промышленных применений.
  • Оптимизированная производительность
  • Минус внешний магнитный поток
  • Нижнее сопротивление обмотки
  • Снижение потерь в обмотке
  • Более эффективно рассеивает тепло
  • Наименьший размер по объему/весу
  • Нижняя индуктивность рассеяния

Сопутствующие товары

Элементы конструкции и работа тороидального трансформатора

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

Сердечник этого трансформатора помогает создавать и разрушать магнитные поля, что индуцирует максимальное напряжение во вторичной обмотке. Это повышает КПД трансформатора.

Конструкция тороидального трансформатора

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

Использование различных челноков и головок еще больше повышает производительность этих намотчиков.Челноки позволяют наматывать провода сечением от 13GA до 40GA. Тороиды обычно оборачивают майларом или лентой для более высоких показателей изоляции. Таким образом, тороидальные сердечники трансформатора изолированы от обмоток, а обмотки изолированы друг от друга.

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

Преимущества тороидальных трансформаторов

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

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

Применение тороидальных трансформаторов

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

  • Аэрокосмическая отрасль: Точность и аккуратность имеют первостепенное значение в аэрокосмической отрасли, и нет места компромиссам в детализации, а качественная радиочастотная передача и генерация высоких частот в самолетах поддерживаются этими трансформаторами.
  • Военные и аэрокосмические: Тороидальные трансформаторы находят применение в обороне, а также в коммерческой авиации, источниках питания компьютеров и радиопередачах
  • Связь/обработка данных: Тороидальные трансформаторы помогают передавать сигналы в случае устройств беспроводной передачи и обработки данных.
  • Пневматические системы: Гидравлические датчики, датчики давления и двухходовые регулирующие клапаны, помимо прочего, используют тороидальные трансформаторы для создания электрического тока, который помогает в работе этих пневматических устройств управления.
  • Геофизические: Тороидальные трансформаторы находят применение в горнодобывающей промышленности, бурении нефтяных скважин и добыче полезных ископаемых, где они используются для сбора и интерпретации сейсмических данных, записи движения в земных слоях и автоматической термопечати.
  • Трансформатор тока: Эти трансформаторы используются для измерения высоковольтных электрических устройств и цепей большой мощности; поскольку они сводят к минимуму частоту ошибок, поскольку их электромагнитные помехи очень низки.
  • Биомедицина: В этом секторе широко применяются тороидальные трансформаторы. Сюда входят электрические устройства, используемые в различном медицинском оборудовании, таком как рентгеновские аппараты, системы визуализации, электронные кардиографы, лазеры, сканеры плотности костей и многое другое.
  • Источники питания: Это наиболее распространенная область применения тороидальных трансформаторов, поскольку они регулируют текущие уровни напряжения для обеспечения бесперебойного питания.
  • Аудиосистемы: Типичные характеристики тороидальных трансформаторов, такие как низкий магнитный поток и шум, небольшой размер, гибкость и малый вес, делают их применимыми в аудиосистемах и усилителях.

Продукты — Тороидальный трансформатор

1.Качество

Логотип HARRIS на вашем тороидальном трансформаторе – гарантия качества и безопасности. Все предприятия производят продукцию в соответствии с высочайшими стандартами и имеют множество международно признанных сертификатов, включая VDE 0550 и IEC 601.

2. Снижение объема

Экономия места до 60 % при поставке с монтажными кронштейнами и клеммными колодками для замены ламината и до 64 % при поставке со свободными выводами вместо клеммных колодок. (Во многих случаях легче провести кабель от трансформатора к оборудованию, чем наоборот).
Для типоразмеров до 1000 ВА экономия может быть еще большей, поскольку обычно достаточно центрирующей шайбы и одного центрального винта или болта, что устраняет необходимость в монтажном кронштейне.

Типовое уменьшение объема (CM3)
для тороидальных ВС. ламинированный дизайн

3. Снижение веса

Экономия до 55 % (больше при использовании центрирующей шайбы и винта или болта). Типичные веса показаны ниже.

Типовое снижение веса (кг)
для тороидальных VS.ламинированный дизайн


4. Повышенная эффективность

Тороидальный сердечник имеет идеальную форму для изготовления трансформатора с минимальным количеством материала. Все обмотки симметрично распределены по всей окружности сердечника, что делает длину провода очень короткой. это приводит к более низкому сопротивлению обмотки и более высокому КПД. Возможна более высокая плотность потока, поскольку магнитный поток имеет то же направление, что и направление прокатки сердечника из кремнистой стали. Более высокая плотность тока может протекать по проводу, поскольку вся поверхность тороидального сердечника обеспечивает эффективное охлаждение медных обмоток.Потери в железе очень малы — обычно 1,1 Вт/кг при 1,7 Тл и 50/60 Гц — что дает очень небольшой ток намагничивания, что способствует превосходным температурным характеристикам тороидального трансформатора. Тороидальные трансформаторы HARRIS изготавливаются из материалов самого высокого качества, что позволяет сэкономить примерно 50 % по сравнению с обычными ламинированными трансформаторами, а также значительно сэкономить место по сравнению с другими производителями тороидальных трансформаторов, которые используют в своем производстве сталь более низкого качества.

5. Гибкие размеры

Тороидальные трансформаторы

HARRIS обладают большей гибкостью размеров по сравнению с обычными пластинчатыми трансформаторами. Поскольку сердечники изготавливаются на собственном стержневом производстве и отжиговом производстве, возможно изготовление сердечника практически любого диаметра и высоты. Наши инженеры тесно сотрудничают с проектной группой заказчика и, как правило, могут адаптировать тороидальный трансформатор так, чтобы он поместился в труднодоступных местах, недоступных для обычных трансформаторов.

6. Энергосбережение

До 86 % без нагрузки и до 36 % под нагрузкой. Понимая, что начальная стоимость трансформатора важна, это ни в коем случае не вся история. международное внимание к влиянию энтерального производства на окружающую среду привело к постоянному росту стоимости энергии. Использование тороидальных трансформаторов HARRIS вместо обычных ламинатов обеспечивает значительную экономию энергии, что отражено в таблице ниже. Обычно экономия энергии, достигаемая за счет использования тороидального трансформатора, окупается за 2-3 года.

Типовой ламинат VS. тороидальные потери

7. Простота монтажа

Стандартный монтаж для размеров до 1 кВА осуществляется с помощью одной металлической центрирующей шайбы и крепежного винта или болта, что делает установку быстрой и простой.

8. Шумоподавление

Поскольку сердечники HARRIS изготавливаются из непрерывной полосы высококачественной стали со сварными концами. отсутствуют воздушные зазоры и незакрепленные стальные листы или пластины, вызывающие вибрацию. Эта стабильность дополнительно повышается за счет медных обмоток, которые плотно окружают сердечник по всей окружности.Качество стали обеспечивает низкую магнитострикцию и минимальные потери утечки. Такое сочетание свойств почти полностью устраняет гул и шум, характерные для обычных трансформаторов и тороидальных трансформаторов, изготовленных из стали более низкого качества.

9. Низкое поле рассеяния

Приблизительно на 85-95 % ниже, чем у обычных многослойных трансформаторов. Достижение низкого уровня поля рассеяния является важным фактором для разработчика оборудования, поскольку это явление может создавать нежелательные шумы из-за помех чувствительной электронике.Тороидальный трансформатор, как правило, обеспечивает снижение уровня магнитных помех на 8:1 по сравнению с традиционными типами ламината каркасного типа. За прошедшие годы команда разработчиков HARRIS Group разработала ряд успешных методов, которые могут почти полностью устранить поле рассеяния. Эти специалисты будут рады работать с вами над вашими конкретными требованиями.

10. Регулятор напряжения

В тороидальных трансформаторах HARRIS из-за уменьшения длины провода (уменьшение сопротивления провода) и увеличения эффективной длины обмотки (уменьшение последовательного реактивного сопротивления) падение вторичного напряжения значительно уменьшается по сравнению с обычными трансформаторами.

11. Цена и стоимость

Высокоразвитые технологии производства в сочетании с экономией материалов в результате более эффективной конструкции означают, что сегодняшний тороидальный трансформатор чрезвычайно экономичен по сравнению с обычными трансформаторами аналогичного класса. Принимая во внимание другие скрытые преимущества, такие как низкое поле рассеяния, экономия энергии, меньшая занимаемая площадь и меньший вес, преимущества становятся очень значительными. Как правило, с тороидальными трансформаторами, чем больше размер, тем ниже стоимость по сравнению с традиционными типами.С при номинальной нагрузке. Если требуется другое повышение температуры, HARRIS также учтет это на этапе проектирования.

Постановление

Типовые характеристики регулирования для трансформаторов HARRIS при полной номинальной нагрузке показаны на диаграмме ниже для номинальной мощности от 15 ВА до 5 кВА.

Диапазон частот

Стандартные трансформаторы

предназначены для рабочих частот от 48 Гц до 60 Гц и работают до максимальной частоты 450 Гц. Размер трансформатора уменьшается с увеличением частоты.Материалы сердечника, используемые на частотах до 100 кГц, включают никелевый сплав с тонкой ленточной обмоткой, формованный порошок и спеченный феррит.

Рабочий цикл

Если нагрузка прерывистая, можно использовать трансформатор меньшего размера. Поскольку выходная мощность в этом случае значительно превышает номинальную мощность, вторичное напряжение будет падать со скоростью, которая увеличивается пропорционально потребляемому току. Однако, если указано прерывистое использование, инженеры HARRIS учтут это требование на этапе проектирования.

Исправление

При получении информации о схеме заказчика, т. е. о типе выпрямления, номинале сглаживающих конденсаторов, типе регуляторов напряжения и т. д., HARRIS спроектирует блок, обеспечивающий требуемые выходы постоянного тока при работе в указанной конфигурации. Тем не менее, в качестве рекомендации на приведенных ниже диаграммах представлена ​​информация для расчета приблизительных значений переменного тока и размера трансформатора, которые в первую очередь зависят от размера используемого сглаживающего конденсатора. Используемый форм-фактор «F» оценивается между 1.1 и 2,5, в зависимости от номинала конденсатора.


Пусковой ток

Отсутствие воздушных зазоров в сердечнике приводит к тому, что тороидальные трансформаторы имеют более высокий пусковой ток по сравнению с обычными устройствами. По этой причине рекомендуется использовать медленно перегорающий предохранитель, особенно для выходной мощности более 500 ВА. Когда соображения безопасности запрещают использование плавких предохранителей с задержкой срабатывания, HARRIS может порекомендовать альтернативные устройства ограничения пускового тока, подходящие для конкретного применения.

Универсальное применение

Тороидальные трансформаторы

HARRIS отвечают современным требованиям в отношении компактной конструкции и низкого поля магнитных помех. Отличается почти идеальной физической конструкцией. Инженер-конструктор может рассчитывать на отличные характеристики. Небольшой размер и вес (примерно 50% от обычных трансформаторов), чрезвычайно низкий уровень шума и малое поле магнитных помех делают тороидальный трансформатор идеальным для компактных источников питания. Современные технологии производства позволяют производить тороидальные трансформаторы практически по той же цене, что и обычные трансформаторы.

Ассортимент тороидальных трансформаторов HARRIS:
Мощность: от 1 до 5000 ВА
Напряжение: от 1 до 2000 В
Типовые размеры и вес тороидальных трансформаторов указаны впереди.


Галогенный трансформатор освещения

Компания HARRIS Group решила найти силовой трансформатор достаточно небольшого размера, но достаточно большой по производительности для низковольтного оборудования. Поскольку мы производим наши собственные сердечники из самых доступных сортов стали и имеем большой опыт в технологиях намотки сердечников, мы можем предложить бесконечно широкий выбор размеров.Потому что гологенный трансформатор освещения, по сути, является защитным изолирующим устройством. HARRIS предлагает ряд трансформаторов мощностью от 50 до 500 Вт с определенным выходным напряжением для низковольтного освещения.


Медицинское применение

Ток утечки – это ток, который может пройти через тело пациента, если защитное заземление сетевого кабеля нарушено. Тороидальные трансформаторы могут вносить ток утечки по двум путям: от первичной обмотки к вторичной и от первичной обмотки к монтажной поверхности.Основываясь на многолетнем опыте, наши инженеры могут разработать тороидальные трансформаторы и методы монтажа, которые сведут к минимуму вклад трансформатора в утечку в системе. Однако разработчик оборудования должен также учитывать другие компоненты системы, которые будут способствовать току утечки, такие как шнуры питания, переключатели, сетевые фильтры и держатели предохранителей.

Автотрансформатор

Автотрансформатор имеет меньшие размеры и более экономичную общую конструкцию для применений, где не требуется гальваническая изоляция.Это приводит к значительной экономии в размере, весе и стоимости по сравнению с изолирующим тороидом аналогичной номинальной мощности.

Гарантия качества

Вся продукция соответствует как минимум стандарту VDE 0550 и будет соответствовать IEC 601 и VDE 0750 (медицинское оборудование), если указано.

Способ намотки и меры предосторожности для обмотки тороидального трансформатора

В нашей жизни используется много тороидальных трансформаторов. Однако метод намотки и меры предосторожности при использовании тороидальных обмоток трансформатора могут быть непонятны большинству пользователей сети.Здесь мы объясним вам конкретные методы работы и меры предосторожности:
1. Сначала намотайте первичную обмотку, возьмите высококачественный высокопрочный эмалированный провод с таким же диаметром, что и исходный провод, и намотайте двойной провод вокруг буквы «I». проволочный челнок, и обрежьте его после того, как количество витков будет соответствовать требованиям.


2. Прикрепите конец двойной нити к внешней окружности кольцевого стального сердечника с помощью двухстороннего скотча, чтобы челнок с нитью можно было намотать во внутреннее отверстие кольцевого железного сердечника.

3. После того, как один слой катушки намотан, нанесите слой изолирующего лака (способствующий позиционированию и изоляции витков), оберните слой целлофаном, а затем намотайте второй слой катушки.

4. Головки и хвосты двух катушек соедините последовательно, а два других конца проводов выведите путем сварки проволокой из мягкой кожи и заизолируйте.

5. После добавления слоя межслойной изоляционной бумаги на первичную обмотку вторичная обмотка наматывается снова, и метод намотки аналогичен методу первичной обмотки.

6. После наматывания катушки обмотки вторичную обмотку можно поочередно сматывать обратно по правилу «сначала разборка и потом намотка, потом разборка и первая намотка».

Примечание: Количество витков при намотке считать не нужно, но постарайтесь намотать эмалированный провод как можно плотнее, и намотать один виток и один виток, не пересекая друг друга. После того, как ранее снятый эмалированный провод намотан, число витков обмотки должно быть аналогично исходному числу витков или только на 1-3 витка меньше.

Примечание. Требуется изоляция между каждой обмоткой. После того, как все обмотки сделаны, поместите тороидальный трансформатор в коробку с постоянной температурой, чтобы выпекать в течение определенного периода времени, а затем оберните весь тороидальный трансформатор изоляционной лентой.

https://www.nbdce.com/

Внутреннее устройство тороидального трансформатора

В Premier Magnetics мы часто получаем вопросы от мастеров, занимающихся своими руками, о различных компонентах, которые мы продаем, и о том, какой вариант подходит для их конкретных нужд.Наши сотрудники всегда готовы помочь, но для начала мы хотели бы предоставить вам некоторую базовую информацию об использовании тороидального трансформатора.

Как и все типы трансформаторов, он предназначен для изменения переменного тока без необходимости какого-либо перемещения или действия со стороны компонента. Как и катушки индуктивности, все эти трансформаторы считаются пассивными электрическими компонентами, потому что на самом деле они ничего не «делают» для создания изменений.

Вместо этого, когда ток проходит через обмотки или провод наматывается на сердечник трансформатора из феррита или другого материала, создается магнитное поле, которое затем разрушается.Это приводит к стабильному и определенному выходному напряжению. Форма самого трансформатора обеспечивает большую эффективность, меньшие электромагнитные или электромагнитные помехи, а также меньшие требования к габаритным размерам. Это важно в электронике и других небольших типах устройств.

Благодаря конструктивным преимуществам тороидальная форма может оказаться на пятьдесят процентов более эффективной по сравнению со стандартным линейным типом сердечника. Он также может быть установлен в любом направлении на плате или в устройстве, что делает его очень хорошим выбором для большинства приложений.

Детали

На самом деле в работе или эффектах тороидального трансформатора есть нечто большее. Что происходит, в деталях, так это то, что переменный ток поступает в трансформатор и постоянно меняет направление, создавая синусоидальную форму волны, достигающую пика и падающую до нуля в обоих направлениях. Результат известен как циклы, и с переменным током он составляет 60 циклов в секунду, измеренных как 60 герц.

Ток в трансформаторе, который выглядит как пончик или леденец-спасатель, изготовленный из феррита или порошкового железа и обмотанный проволокой, создает положительное магнитное поле в первичной обмотке (проводе).Это достигнет своего пика и рухнет, а затем возникнет и разрушится отрицательное поле. При каждом коллапсе напряжение падает до нуля.

Из первичной катушки формирование и схлопывание магнитных полей проходят через вторичную катушку, также намотанную на тот же ферромагнитный сердечник. Это, в свою очередь, напряжение, которое используется для питания устройства на другой стороне тороидального трансформатора.

Через вторичную катушку напряжение постоянно и может быть определено просто по количеству витков в проводе вторичной обмотки по сравнению с количеством витков в проводе первичной обмотки.Это позволяет использовать различные варианты напряжения в трансформаторе, подходящие для любого электронного устройства.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.