Трансформатор тороидальный своими руками: Намотка тороидального трансформатора своими руками

Содержание

КАК НАМОТАТЬ ТОРОИДАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР СВОИМИ РУКАМИ

КАК НАМОТАТЬ ТОРОИДАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

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 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.

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 тороидальный трансформатор.

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)

Адрес администрации сайта: [email protected]

Намотка тороидального трансформатора

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

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 204
Источник: http://obinstrumente.ru/dlya-doma/poleznye-sovety/transformator-toroidalnyj-svoimi-rukami.html

Конструкция

Первый двухполярный трансформатор был изготовлен еще Фарадеем, и согласно данным, это было именно тороидальное устройство. Тороидальный автотрансформатор (марка Штиль, ТМ2, ТТС4)– это прибор, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в другое. Они используется в различных линейных установках. Этот электромагнитный прибор может быть однофазным и трехфазным. Конструктивно состоит из:

Металлического диска, изготовленного из рулонной магнитной стали для трансформаторов;
Резиновой прокладки;
Выводов первичной обмотки;
Вторичной обмотки;
Изоляции между обмотками;
Экранирующей обмотки;
Дополнительным слоем между первичной обмоткой и экранирующей;
Первичной обмотки;
Изоляционного покрытия сердечника;
Тороидального сердечника;
Предохранителя;
Крепежных элементов;
Покрывной изоляции.

Для соединения обмоток используется магнитопровод.

Этот тип преобразователей может классифицироваться по назначению, охлаждению, типу магнитопровода, обмоткам. По назначению бывает импульсный, силовой, частотный преобразователь (ТСТ, ТНТ, ТТС, ТТ-3). По охлаждению – воздушный и масляный (ОСТ, ОСМ, ТМ). По количеству обмоток – двухобмоточный и более.

Фото – принцип работы трансформатора

Устройство этого типа используется в различных аудио- и видеоустановках, стабилизаторах, системах освещения. Главным отличием этой конструкции от других устройств является количество обмоток и форма сердечника. Физиками считается, что кольцевая форма – это идеальное исполнения якоря. В таком случае, намотка тороидального преобразователя выполняется равномерно, как и распределение тепла. Благодаря такому расположению катушек, преобразователь быстро охлаждается и даже при интенсивной работе не нуждается в использовании кулеров.

Фото – тороидальный кольцевой преобразователь

Достоинства тороидального трансформатора:

Небольшие габариты;
Выходной сигнал на торе очень сильный;
Обмотки имеют небольшую длину, и как результат уменьшенное сопротивление и повышенный КПД. Но также из-за этого при работе слышен определенный звуковой фон;
Отличные характеристики энергосбережения;
Простота в самостоятельной установке.

Преобразователь используется как сетевой стабилизатор, зарядное устройство, в качестве блока питания галогенных ламп, лампового усилителя УНЧ.

Фото – готовый ТПН25

Видео: назначение тороидальных трансформаторов

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 2340
Источник: https://www.asutpp.ru/toroidalnyj-transformator.html

Трансформатор тока

Кроме стандартного типа трансформаторов напряжения существует особый вид, называемый трансформатором тока. Основное его назначение — изменять значение тока относительно своего входа. Другое название такого вида устройства — токовый.

Токовый трансформатор — измерительный прибор, предназначенный для измерения силы переменного тока. Применяются токовые устройства тогда, когда нужно измерить ток большой силы или для защиты полупроводниковых приборов от возникших на линии нештатных его значений.

Токовое устройство по виду ничем не отличается от трансформатора напряжения, его отличия — в подключении и количестве витков в обмотке. Первичка выполняется с помощью одного или пары витков. Эти витки пропускаются через тороидальный магнитопровод, и именно через них измеряется ток. Токовые устройства выполняются не только тороидального типа, но и могут быть выполнены и на других видах сердечниках. Главным условием является то, чтобы измеряемый провод совершил полный виток.

Вторичная обмотка при таком исполнении шунтируется низкоомным сопротивлением. При этом величина напряжения на этой обмотке не должна быть большого значения, так как во время прохождения наибольших токов сердечник будет находиться в режиме насыщения.

В некоторых случаях измерения проводятся на нескольких проводниках которые пропущены через тор. Тогда величина тока будет пропорциональна силе суммы токов.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1393
Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/kak-sdelat-toroidalnyiy-transformator

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 147
Источник: https://www. chipmaker.ru/topic/61645/

Тороидальный трансформатор, как сделать своими руками?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Оценить возможности прибора можно по степени нагрева под нагрузкой. Нормальная температура – не более 45°С. То есть, сразу после отключения от сети, трансформатор можно трогать рукой без температурного дискомфорта.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 3368
Источник: http://obinstrumente.ru/dlya-doma/poleznye-sovety/transformator-toroidalnyj-svoimi-rukami.html

Подбор и изготовление тороидального сердечника

Наилучшим материалом для изготовления тороидального магнитопровода является ленточная трансформаторная сталь. Для изготовления сердечника эта лента сворачивается в рулон, имеющий форму тора прямоугольного сечения. Если имеется такая лента или сердечник из нее, то особых проблем при изготовлении магнитопровода для тороидального трансформатора не будет.

Характеристики сварочных трансформаторов.

При малом значении внутреннего диаметра d можно часть ленты с внутренней стороны тора отмотать, а затем намотать ее на наружную поверхность сердечника. В результате возрастут оба диаметра, а площадь внутренней части магнитопровода увеличится. Правда, несколько уменьшится площадь поперечного сечения сердечника S0. При необходимости можно добавить ленту с другого магнитопровода.

Хороший готовый тороидальный сердечник можно взять от рассчитанного на ток 9 А лабораторного автотрансформатора ЛАТР 1М. Нужно только перемотать его обмотки. Бывает, что для изготовления тороидального сердечника для трансформатора используется магнитопровод статора подходящего электродвигателя.

Еще один способ изготовления тороидального сердечника — использование в качестве материала пластин от неисправного мощного промышленного или силового трансформатора, питавшего в свое время ламповый цветной телевизор. Сначала из этих пластин с помощью заклепок изготовляется обруч, имеющий диаметр около 26 см. Затем внутрь этого обруча начинают вставлять одну за другой пластины встык, придерживая их рукой от разматывания.

После набора нужного сечения S0 магнитопровод готов. Для увеличения S0 можно изготовить два тороида одинаковых размеров, а затем соединить их вместе. Края тороидов следует слегка закруглить с помощью напильника. Из электроизоляционного картона следует изготовить два кольца, имеющих внутренний диаметр d и внешний D, а также две полоски на внутреннюю и наружную сторону тора. После наложения их на тороид, сердечник обматывается поверх картонных прокладок киперной или тканой изоляционной лентой. Магнитопровод готов, и можно начинать наматывать обмотки.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 2099
Источник: https://expertsvarki.ru/oborudovanie/toroidalnyj-transformator-svoimi-rukami.html

Намотка тороидального трансформатора

Намотка тороидального трансформатора – это достаточно сложный процесс, который занимает много времени. Тороидальный трансформатор имеет одну из наиболее сложных намоток. Наиболее простым способом считается использование специального челнока. На него следует намотать провод нужной длины и затем его через отверстия. Он имеет сложную конструкцию, но это не влияет на принцип работы трансформатора тороидального. После пропуска через челнок у вас начнет формироваться соответствующая обмотка.

Надеемся, что благодаря этой статье вы самостоятельно сможете изготовить тороидальный трансформатор своими руками.

как сделать трансформатор Тесла своими руками?

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 706
Источник: http://FasadDomStroy.ru/otdelka-doma-dizajn/kak-sdelat-toroidalnyi-transformator-svoimi-rykami.html

Как ускорить рабочий процесс

У многих радиолюбителей в арсенале имеются простые специальные агрегаты, с помощью которых делается обмотка. Во многих случаях речь идет о несложных конструкциях в виде небольшого столика либо подставки на стол, на которых установлено несколько брусков с вращающейся продольной осью. Длина самой оси должна превышать длину каркаса намотки в 2 раза. На одном из выходов из брусков крепится ручка, позволяющая вращать устройство.

На оси надеваются катушечные каркасы, которые стопорятся с двух сторон шпильками-ограничителями (они препятствуют перемещениям каркаса вдоль оси).

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 617
Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/namotka-toroidalnogo-transformatora-svoimi-rukami.html

Тороидальный трансформатор своими руками

Тороидальный трансформатор, или просто тор, чаще всего изготавливают в домашних условиях в качестве главной детали для домашнего сварочного аппарата и не только. По сути, это самый распространённый вариант трансформатора, впервые изготовленный ещё Фарадеем в 1831 году.

Преимущества и недостатки тора

Тор обладает несомненными достоинствами по сравнению с другими видами:

Относительно небольшие размеры.
Очень сильный выходной сигнал.
Обмотки имеют маленькую длину, и, как следствие, эти устройства характеризуются небольшим сопротивлением и очень высоким КПД.
Благодаря своей форме легко устанавливаются и также легко демонтируются в случае необходимости.

Простейший тор состоит из двух обмоток на своём кольцевидном сердечнике. Первичная обмотка соединяется с источником электрического тока, вторичная идёт к потребителю электроэнергии. Посредством магнитопровода происходит объединение обмоток и усиление их индукции. Когда включается питание, в обмотке первичной возникает переменный магнитный поток. Соединяясь со вторичной обмоткой, этот поток порождает в ней электромагнитную силу. Величина этой силы зависит от количества намотанных витков. Изменяя число витков, можно преобразовывать любое напряжение.

Расчет мощности тороидального трансформатора

Изготовление сварочного тороидального трансформатора в домашних условиях начинается с расчёта его мощности. Основным параметром будущего тора является ток, который будет подаваться на сварочные электроды. Чаще всего для бытовых нужд вполне достаточно электродов диаметром 2−5 мм. Соответственно, для таких электродов мощность тока должна быть в пределах 110−140 А.

Мощность будущего трансформатора рассчитывается по следующей формуле:

P=U*I*cosf/n

U — напряжение холостого хода

I — сила тока

cos f — коэффициент мощности, равный 0.8

n — коэффициент полезного действия, равный 0.7

Далее расчётная величина мощности с помощью соответствующей таблицы сверяется с размером площади сечения сердечника. Для домашних сварочных трансформаторов это значение, как правило, равно 20−70 кв. см в зависимости от конкретной модели.

После этого с помощью следующей таблицы подбирается количество витков провода по отношению к площади сечения сердечника. Закономерность простая: чем больше площадь сечения магнитопровода, тем меньшее количество витков наматывается на катушку. Непосредственное количество витков вычисляется по следующей формуле:

N=4960*U/(S*I)

U — напряжение тока на первичной обмотке.

I — ток вторичной обмотки, или сварочный ток.

S — площадь сечения магнитопровода.

Количество витков на вторичной обмотке вычисляется по следующей формуле:

U1/U2=N1/N2

Тороидальный сердечник

Тороидальные трансформаторы имеют достаточно сложный сердечник. Лучше всего его изготавливать из специальной трансформаторной стали (сплав железа с кремнием) в виде стальной ленты. Лента предварительно свёртывается в габаритный рулон. Такой рулон, по сути, уже имеет форму тора.

Где взять готовый сердечник? Неплохой тороидальный сердечник можно обнаружить на старом лабораторном автотрансформаторе. В этом случае будет необходимо размотать старые обмотки и намотать новые на уже готовый сердечник. Перемотка трансформатора своими руками ничем не отличается от намотки нового трансформатора.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 3269
Источник: https://ObInstrumentah.info/izgotovlenie-toroidalnogo-transformatora-svoimi-rukami/

Обзор цен

Купить тороидальный трансформатор HBL-200 можно в любом городе Российской Федерации и стран СНГ. Он используется для различной аудиоаппаратуры. Рассмотрим, сколько стоит преобразователь.

Город	Стоимость, у. е.
Днепропетровск	12
Екатеринбург	11
Краснодар	11
Минск	13
Москва	13
Новосибирск	12
Челябинск	11

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 315
Источник: https://www.asutpp.ru/toroidalnyj-transformator.html

Кол-во блоков: 15 | Общее кол-во символов: 19990
Количество использованных доноров: 8
Информация по каждому донору:

https://www. asutpp.ru/toroidalnyj-transformator.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2655 (13%)
https://pochini.guru/sovety-mastera/kak-sdelat-toroidalnyiy-transformator: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 5050 (25%)
https://expertsvarki.ru/oborudovanie/toroidalnyj-transformator-svoimi-rukami.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2099 (11%)
https://ObInstrumentah.info/izgotovlenie-toroidalnogo-transformatora-svoimi-rukami/: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 3269 (16%)
http://obinstrumente.ru/dlya-doma/poleznye-sovety/transformator-toroidalnyj-svoimi-rukami.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3572 (18%)
https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/namotka-toroidalnogo-transformatora-svoimi-rukami.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 2492 (12%)
http://FasadDomStroy.ru/otdelka-doma-dizajn/kak-sdelat-toroidalnyi-transformator-svoimi-rykami.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 706 (4%)
https://www. chipmaker.ru/topic/61645/: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 147 (1%)

Как намотать тороидальный трансформатор с помощью обруча. Трансформатор тороидальный своими руками – расчет витков, технология намотки

Намотка трансформатора своими руками — задача несложная, если к ней подготовиться заранее. Люди, которые изготавливают различную радиоаппаратуру или силовые инструменты, имеют потребность в трансформаторах для конкретных нужд. Поскольку далеко не всегда предоставляется возможность приобрести определенные изделия, то мастера зачастую наматывают тороидальные трансформаторы самостоятельно. Те, кто в первый раз пытаются провести обмотку, сталкиваются с трудностями: не могут определить правильность расчетов, подобрать соответствующие детали и технологию. Необходимо понимать, что разные типы наматываются по-разному.

Также кардинально отличаются тороидальные устройства . Расчет тороидального трансформатора и его намотка будут особыми. Так как радиолюбители и мастера создают детали под силовое оборудование, но не всегда обладают достаточными знаниями и опытом для их изготовления, то этот материал поможет данной категории людей разобраться с нюансами.

Подготовка к проведению намотки

Необходимые материалы

Материалы для намотки требуют тщательного выбора , важное значение имеет каждая из деталей. В частности, вам понадобятся:

Каркас трансформаторный. Он используется для изоляции сердечника от обмоток, а также удерживает обмоточные катушки. Его изготавливают из прочных и тонких диэлектрических материалов, чтобы не занимать слишком много места в интервалах («окнах») сердечника. Можно воспользоваться картонками, микрофибрами, текстолитом. Толщина материала не должна быть более 2 мм. Каркас склеивают, пользуясь обычным клеем для столярных работ (нитроклеем). Его форма и размеры полностью зависят от сердечника, высота — немного больше, чем у пластины (высота обмотки).
Сердечник. Эту роль, как правило, выполняют магнитопроводы. Лучшим решением станет применение пластин из разобранных трансформаторов, поскольку они произведены из подходящих сплавов и рассчитаны на некоторое количество витков. Магнитопроводы имеют разнообразную форму, но чаще всего встречаются изделия в виде буквы «Ш». Кроме того, их можно вырезать из различных заготовок, которые есть в наличии. Чтобы определить точные размеры, предварительно наматывают провода обмоток.
Провода. Здесь нужно использовать два вида: для обмотки и для выводов. Оптимальное решение для трансформирующих устройств — медные провода, имеющие эмалевую изоляцию (тип ПЭЛ или ПЭ). Их хватит даже для силовых трансформаторов. Широкий выбор сечений позволяет подобрать самый подходящий вариант. Также часто применяют провода ПВ. Для вывода лучше всего брать провода с разноцветной изоляцией, чтобы не путаться при подключении.
Изоляционные подкладки. Помогают увеличить изоляцию провода обмотки. Как правило, используют тонкую и плотную бумагу (отлично подойдет калька), которую следует уложить между рядов. Но бумага должна быть целой, разрывы и проколы, даже самые незначительные, — отсутствовать.

Как ускорить рабочий процесс

У многих радиолюбителей в арсенале имеются простые специальные агрегаты , с помощью которых делается обмотка. Во многих случаях речь идет о несложных конструкциях в виде небольшого столика либо подставки на стол, на которых установлено несколько брусков с вращающейся продольной осью. Длина самой оси должна превышать длину каркаса намотки в 2 раза. На одном из выходов из брусков крепится ручка, позволяющая вращать устройство.

На оси надеваются катушечные каркасы , которые стопорятся с двух сторон шпильками-ограничителями (они препятствуют перемещениям каркаса вдоль оси).

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

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

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

Добавим, что намотать трансформатор можно по нескольким схемам.

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

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

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

P=U x I x cos φ / η

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

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

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

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

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

U1/U2=N1/N2

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

Как намотать трансформатор

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Материалы для намотки

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

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

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

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

Федотов Алексей Геннадьевич (UA3VFS)
г. Гусь-Хрустальный

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.

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

Если у вас есть силовой трансформатор с подходящим (в данном случае S = 10,4 см² ) по мощности сечением сердечника, но его вторичная обмотка рассчитана на другое напряжение, можно перемотать трансформатор.

В этом случае можно не проводить такую трудоемкую работу, как намотка многовитковой первичной обмотки, а использовать уже готовую, старую первичную обмотку.

Определяем расположение первичной и вторичной обмоток на каркасе. Первичная обмотка обычно располагается на каркасе ближе к сердечнику и намотана тонким проводом с большим количеством витков.
Далее нужно определить количество витков на вольт w для этого стального сердечника. Использовать ранее рассчитанное, для предыдущей статьи, значение количества витков на вольт, нельзя.
Включим трансформатор в сеть 220 вольт. Измерим напряжение на всех вторичных обмотках. Выберем обмотку с наименьшим напряжением. Например, оно будет равно U = 30 вольт . Отметим ее расположение на каркасе.
Далее нужно разобрать трансформатор, вынув пластины сердечника, освободить каркас. Нужно перемотать трансформатор, смотать старую вторичную (или вторичные, если их несколько) обмотку и посчитать количество витков в выбранной обмотке.
Оставляем только первичную обмотку и межобмоточную изоляцию.
Допустим, количество витков в выбранной обмотке будет n = 140 .

Тогда количество витков на один вольт w для этого трансформатора будет:

w = n: U = 140: 30 = 4,67 витка.

Если вторичной обмотки совсем нет, или нет возможности ее посчитать, поступим другим способом.
Намотаем поверх первичной обмотки 100 витков изолированного провода любого диаметра – это «измерительная» обмотка.
Снова соберем трансформатор, включим в сеть 220 вольт и измерим вольтметром напряжение на «измерительной» обмотке. Допустим, оно будет 21,5 вольта .

Посчитаем количество витков на 1 вольт для этого трансформатора:
w = n: U = 100: 21,5 = 4,65 витка.
Тогда количество витков в новой вторичной обмотке на 36 вольт будет:

U_2 = 36 4,65 = 167,8 витка. Округлим до 170 витков .
«Измерительную» обмотку следует снять и намотать свою, соответствующего диаметра, проводом.

Подобный способ использования готовой первичной обмотки трансформатора можно применять в любом случае и на любое напряжение и мощность нагрузки.
Количество витков на один вольт w будет каждый раз другим.

Настоящая статья является продолжением статей:

Намотку обмоток каркаса трансформатора на Ш-образном сердечнике, нужно производить на намоточном станке, оборудованном счетчиком оборотов и специальным приспособлением для крепления каркаса и бабины с проводом. Но, как правило, под рукой такого станка нет.

Используем для намотки обычную ручную дрель. Перед намоткой нужно снять и одеть каркас на оправку несколько раз, чтобы каркас свободнее сидел на оправке. Далее вновь одеваем каркас на оправку, подкрепляем его двумя фанерными дощечками(дощечки нужны для того, чтобы щечки каркаса при намотке провода не распирало в стороны), стягиваем болтом или шпилькой и закрепляем в патроне ручной дрели. Дрель нужно закрепить в настольные тиски.

Нужно рассчитать передаточное число оборотов патрона и ручки дрели. Для этого посчитаем количество оборотов патрона дрели на один оборот ручки. Или, если есть возможность, посчитать количество зубьев на обоих шестернях. Соотношение их количества и даст коэффициент пересчета n .

Например: количество зубьев на шестерне ручки 35 шт ., количество зубьев на патроне – 7 шт ., тогда коэффициент n = 35 / 7 = 5. При одном обороте ручки дрели на каркас наматывается 5 витков провода.

При намотке каркаса трансформатора на Ш-образном сердечнике, нужно считать не количество оборотов патрона, а количество оборотов ручки дрели, что значительно проще и удобнее. Определим количество оборотов ручки для сетевой первичной обмотки.
K = 1050/5 = 210 оборотов.
Чтоб намотать первичную обмотку нужно сделать 210 оборотов ручки дрели.

Один практический совет: чтоб не сбиться со счета числа оборотов при намотке катушки, после каждых 10 оборотов ручки дрели, где нибудь на бумаге нужно делать отметку — галочку.
Отсчитал количество галочек равное 21 — вот и готова первичная обмотка.

В щечке каркаса необходимо сделать отверстие для выхода провода. Отверстие делается шилом в щечке, которая выходит наружу трансформатора.
Эмалированный провод обмотки с помощью пайки соединяется с многожильным проводом. Место соединения прикрывается кусочком плотной бумаги как на рисунке…

Намотку катушек трансформатора на Ш-образном сердечнике, лучше всего (очень рекомендую) проводить виток к витку, прокладывая между слоями конденсаторную бумагу, для изоляции между слоями.

Ширина конденсаторной бумаги на 4-5 мм должна быть шире, чем расстояние между щечками каркаса и иметь надрезы по всей длине, как на рисунке….
Причина увеличения ширины бумаги такова: при намотке витки провода прижимают бумагу, она деформируется и сужается в размере. Оголяются витки нижнего слоя, возможен межвитковый пробой между слоями.

Намотав первичную обмотку и выведя конец многожильным проводом, прокладывают 2-3 слоя бумаги или лакоткани (межобмоточная изоляция), чтобы предохранить от случайного соприкосновения провода сетевой обмотки с проводами выходной обмотки.

Мотать вторичную обмотку с применением дрели не удобно, т.к. провод вторичной обмотки толстый – диаметром 1 мм… Лучше всего вторичную обмотку мотать вручную, вынув заготовку с каркасом из патрона дрели.

Вторичная обмотка также мотается виток к витку с прокладкой бумажной полосы (такой же как и у первичной обмотки) между слоями. Количество витков вторичной обмотки на 36 вольт будет 180 витков.

Концы вторичной обмотки выводятся из каркаса самим проводом, без спайки с многожильным проводом. Можно только, для прочности, надеть на провод тонкую хлорвиниловую трубку.

После намотки вторичной обмотки снова прокладываются 2-3 слоя плотной бумаги для защиты провода от внешних повреждений. Затем готовый каркас с обмотками осторожно снимают с оправки, стараясь не повредить.

Затем собираем трансформатор полностью, вставляем пластины магнитопровода вперекрышку, с разных сторон каркаса. Сначала собираем без пластин — перемычек, так удобнее. После того как все Ш-образные пластины вставлены, вставляем пластины — перемычки.

Легкими постукиваниями молотка по торцам, подравниваем пластины на ровной площадке. Затем весь магнитопровод необходимо стянуть болтами-шпильками или обжать уголками с крепежными отверстиями.

Вот наконец и добрались мы до интересного момента – пуска своего творения — трансформатора на Ш-образном сердечнике в электрическую сеть.

Для испытания трансформатора подключим сетевой провод с вилкой (через предохранитель на 1 ампер) к первичной обмотке трансформатора.

Вольтметром переменного тока нужно проверить наличие напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Оно должно быть 35 — 37 вольт.

Если все работы выполнены правильно, то по истечении 5-10 минут работы, трансформатор не должен нагреться. После подсоединения лампочки на 36 вольт напряжение может просесть до 33-35 вольт, это нормально.

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.

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.

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.

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)

Тороидальный сварочный трансформатор своими руками

Конструкция предполагает изготовление тороидального трансформатора из отслужившего свое промышленного сварочного трансформатора. Для этого он разбирается, и из пластин размером 90X450 мм собирается бублик. Нужная площадь сечения сердечника зависит от количества пластин.

Многие сварщики-любители мечтают о тороидальном трансформаторе. Ведь давно известно, что массогабаритные характеристики у тороидов намного лучше чем у «Ш» и «П»-образных трансформаторов. Так, при тех же характеристиках, тороид в 1,3-1,5 раза меньше. Причина по которой многие не берутся за изготовление такого трансформатора, — это отсутствие железа. Данная статья поможет найти выход из такой ситуации.

В принципе, пластины можно использовать и от силовых трансформаторов старых ламповых цветных телевизоров. Трансформатор ТС270, ТСА310 раэбирают. П-обраэные сердечники ударом молотка разбивают на пластины, которые на наковальне выправляют.

Для изготовления бублика, необходимо для начала склепать обруч из пластин, внешним диаметром 260 мм. Затем внутрь обруча вставляют первую пластину, придерживая её рукой, чтобы она не раскрутилась, встык к ней вставляют вторую, и так далее, до получения внутреннего диаметра бублика 120 мм. Если бублик делается из трансформаторов ТС270, то диаметр нужно пересчитать для достижения необходимой площади сечения. Можно сделать два бублика и сложить их вместе. В этом случае, внешние и внутренние диаметры бублика можно оставить без изменения.

Края тороида обрабатываются напильником. Из электрокартона изготавливаем два кольца внешним диаметром 270 мм, внутренним 110 мм, и полоску шириной 90 мм. Прикладываем заготовки из электрокартона к бублику и обматываем изолентой на тканной основе, можно обмотать тесьмой от петлей размагничивания кинескопов. Первичная обмотка мотается проводом ПЭВ-2 диаметром 2,0 мм, количество витков для 220 В примерно 170. Это во многом зависит от плотности сборки пластин. Точное количество витком можно проверить экспериментально. Если ток холостого хода будет больше 1-2 А, то необходимо домотать витки, если меньше — отмотать. Вторичная обмотка мотается проводом ПВ3 сечением 15-20 мм, 30 витков. Третья обмотка содержит так же 30 витков, но намотанных проводом МГТФ 0,35. Между обмотками прокладывается изоляция из тесьмы.

После испытания трансформатора можно можно приступить к изготовлению схемы управления. Она представляет собой фазовый регулятор тока. Переменное напряжение, снятое с третьей обмотки трансформатора выпрямляется мостом на диодах VD5-VD8 Положительной полуволной через резисторы R1 и R2 заряжается конденсатор С1. Когда напряжение на нём достигнет примерно шести вольт происходит пробой аналога низковольтного динистора, собранного на стабилитроне VD6 и тиристоре VS3, и через диод VD3 происходит открывание тиристора VS1. Ёмкость С1 при этом разряжается. То же самое происходит при отрицательной полуволне, только открывается диод VD4 и тиристор VS2. Резистор R3 служит для ограничения тока через аналог динистора.

Налаживание заключается в подстройке резистором R1 необходимой зоны регулирования сварочного тока.

В качестве SA1 можно использовать любой автомат на 25 А КД209А можно заменил» на КД202В-КД202М или любые другие на ток более 0,7 А и напряжение более 70 В. Тиристор КУКЛА можно заменить на КУ201-КУ202. Резисторы R1 и R2 — на мощность не менее 10 Вт. С1 — К50-6. VD1, VD2, VS1, VS2 на ток 160-250 А с любой группой по напряжению. Их необходимо установить на радиаторы с площадью охлаждения не менее 100 см2.

Обмотка 3 трансформатора рассчитана на напряжение 40 В, а вторичную, при необходимости, можно увеличить.

Абрамов С.М.

Как Намотать Тороидальный Трансформатор :: Электротехническое оборудование

Как Намотать Тороидальный Трансформатор

Среди радиолюбителей большой популярностью пользуются тороидальные трансформаторы, как наименее габаритные и массивные. Но каждому радиолюбителю доставляет немало хлопот их намотка. Кто-то использует для этого челноки, кто-то отдает сердечники для намотки специалистам, я же обхожусь простым приспособлением в виде обода колеса от велосипеда.

Способ прост и не требует больших затрат, но позволяет за пару вечеров без особых проблем намотать силовой трансформатор для “хорошего” усилителя. Для начала подготовьте тороидальный сердечник к намотке. Для этого его обматывают одним — двумя слоями киперной ленты и покрыв лаком или в крайнем случае клеем “Момент”, просушивают. Таким же образом нужно делать изоляцию между обмотками. Вместо киперной ленты можно применить фторопластовую ленту или в крайнем случае – изоленту на матерчатой основе. Поливинилхлоридную изоленту применять не следует, так как она легко плавится даже при небольшой температуре.

Основу приспособления составляет обычный обод от велосипедного колеса. Обод разрезается поперек и продевается в подготовленный к намотке тороидальный сердечник. После этого разрезанная часть обода аккуратно соединяется полоской металла и двумя винтами. Для поддержки обода в стену вбивается 🙂 металлический штырь, таким образом, чтобы обод проходил точно посредине тороидального сердечника.

Приспособление готово и можно рассчитать количество провода, необходимое для намотки обмотки. Прикиньте периметр одного витка первичной обмотки. Для этого можно использовать отрезок провода, которым обхватывают сердечник и затем измеряют его длину. Умножьте получившуюся длину на количество витков первичной обмотки и на коэффициент “запаса” 1, 1 – 1, 3. Вы получите длину провода, необходимого для намотки первичной обмотки. Эту длину разделите на периметр обода колеса и вы получите количество витков провода, которые необходимо намотать на обод.

Теперь можно наматывать на обод провод. После намотки полезно закрепить провод на ободе с помощью разрезанного резинового кольца( можно использовать кистевой резиновый эспандер).

Источник: www.cqham.ru

Правильная намотка трансформатора своими руками. Собираем трансформатор в домашних условиях Тороидальный магнитопровод своими руками

!
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.

Для преобразования тока используются различные вид специальных устройств. Тороидальный трансформатор ТПП для сварочного аппарата и других приборов, можно намотать своими руками в домашних условиях, он является идеальным преобразователем энергии.

Конструкция

Металлического диска, изготовленного из рулонной магнитной стали для трансформаторов;
Резиновой прокладки;
Выводов первичной обмотки;
Вторичной обмотки;
Изоляции между обмотками;
Экранирующей обмотки;
Дополнительным слоем между первичной обмоткой и экранирующей;
Первичной обмотки;
Изоляционного покрытия сердечника;
Тороидального сердечника;
Предохранителя;
Крепежных элементов;
Покрывной изоляции.

Для соединения обмоток используется магнитопровод.

Фото — принцип работы трансформатора

Фото — тороидальный кольцевой преобразователь

Достоинства тороидального трансформатора :

Небольшие габариты;
Выходной сигнал на торе очень сильный;
Обмотки имеют небольшую длину, и как результат уменьшенное сопротивление и повышенный КПД. Но также из-за этого при работе слышен определенный звуковой фон;
Отличные характеристики энергосбережения;
Простота в самостоятельной установке.

Фото — готовый ТПН25

Видео: назначение тороидальных трансформаторов

Принцип работы

Самый просто тороидальный трансформатор состоит из двух обмоток на кольце и сердечнике из стали. Первичная обмотка подключается к источнику электрического тока, а вторичная – к потребителю электроэнергии. За счет магнитопровода осуществляется соединение отдельных обмоток между собой и усиления их индуктивной связи. При включении питания в первичной обмотке создается переменный магнитный поток. Сцепляясь с отдельными обмотками, этот поток создает в них электромагнитную силу, которая зависит от количества витков намотки. Если изменять число обмоток, то можно сделать трансформатор для преобразования любого напряжения.

Фото — Принцип действия

Также преобразователи такого типа бывают понижающими и повышающими. Тороидальный понижающий трансформатор имеет высокое напряжение на выводах вторичной обмотки и низкое на первичной. Повышающий наоборот. Помимо этого, обмотки могут быть высшего напряжения или низшего, в зависимости от характеристик сети.

Как сделать

Изготовление тороидального трансформатора под силу даже молодым электрикам. Намотка и расчет не представляют собой ничего сложного. Предлагаем рассмотреть, как правильно мотать тороидальный магнитопровод для полуавтомата:

Учитывая, что 1 виток переносит 0,84 Вольт, схема намотки тороидального трансформатора выполняется по такому принципу:

Так можно с легкостью самостоятельно сделать тороидальный трансформатор 220 на 24 вольта. Описанную схему можно подключить как к дуговой сварке, так и к полуавтоматической. Параметры рассчитываются исходя из сечения провода, количества витков, размера кольца. Характеристики этого устройства позволяют производить ступенчатую регулировку. Среди достоинств принципа сборки: простота и доступность. Среди недостатков: большой вес.

Обзор цен

Трансформатор переводится с латинского как «превращатель», «преобразователь». Это электромагнитное устройство статического типа, предназначенное для преобразования переменного напряжения или электрического тока. Основу любого трансформатора составляет замкнутый магнитопровод, который иногда называют сердечником. На сердечник наматываются обмотки, которых может быть 2−3 и более в зависимости от вида трансформатора. Когда на первичной обмотке возникает переменное напряжение, внутри сердечника возбуждается магнитный ток. Он, в свою очередь, вызывает на остальных обмотках токовое переменное напряжение с точно такой же частотой.

Обмотки различаются между собой количеством витков, что определяет коэффициент изменения величины напряжения. Иными словами, если вторичная обмотка имеет в своём составе в два раза меньше витков, то на ней возникает переменное напряжение по величине в два раза меньшее, чем на обмотке первичной. Но мощность тока при этом не меняется. Это делает возможным работу с токами большой силы при относительно небольшом напряжении.

В зависимости от формы магнитопровода различают три вида трансформаторов:

Материалы пластин

Сердечники для трансформаторов изготавливают либо из металла, либо из феррита. Феррит, или ферромагнетик, — это железо с особым строением кристаллической решётки. Применение феррита увеличивает КПД трансформатора. Поэтому чаще всего сердечник трансформатора изготавливается именно из феррита. Существует несколько способов изготовления сердечника:

Из наборных металлических пластин.
Из намотанной металлической ленты.
В виде отлитого из металла монолита.

Любой трансформатор может работать как в повышающем, так и в понижающем режиме. Поэтому условно все трансформаторы делятся на две большие группы. Повышающие: на выходе напряжение больше, чем на входе. Например, было 12 В, стало 220 В. Понижающие: на выходе напряжение ниже, чем на входе. Было 220, а стало 12 вольта. Но в зависимости от того, на какую обмотку подаётся первичное напряжение, можно превратить в повышающий, который 10 А превратит в 100 А.

Тороидальный трансформатор своими руками

Преимущества и недостатки тора

Тор обладает несомненными достоинствами по сравнению с другими видами:

Расчет мощности тороидального трансформатора

Мощность будущего трансформатора рассчитывается по следующей формуле:

U — напряжение холостого хода

I — сила тока

cos f — коэффициент мощности, равный 0.8

n — коэффициент полезного действия, равный 0.7

U — напряжение тока на первичной обмотке.

I — ток вторичной обмотки, или сварочный ток.

S — площадь сечения магнитопровода.

Количество витков на вторичной обмотке вычисляется по следующей формуле:

Тороидальный сердечник

Особенности намотки тора

Первичная обмотка осуществляется медным проводом в стеклотканевой или хлопчатобумажной изоляции. Ни в коем случае нельзя использовать провода в резиновой изоляции. Для силы тока на первичной обмотке в 25 А наматывающийся провод должен иметь сечение 5−7 мм. На вторичной необходимо использовать провод значительно большего сечения — 30−40 мм. Это необходимо ввиду того, что на вторичной обмотке будет протекать ток значительно большей силы — 120−150 А. В обоих случаях изоляция провода должна быть термостойкой.

Для того чтобы правильно перемотать и собрать самодельный трансформатор, необходимо понимать некоторые детали процесса его работы. Нужно грамотно осуществлять намотку проводов. Первичная обмотка производится с помощью провода меньшего сечения, а количество самих витков здесь значительно больше, это приводит к тому, что первичная обмотка испытывает очень большие нагрузки и, как следствие, может очень сильно греться в процессе работы. Поэтому укладка первичной обмотки должна производиться особенно тщательно.

В процессе намотки каждый намотанный слой необходимо изолировать. Для этого используют либо специальную лакоткань, либо строительный скотч. Предварительно изоляционный материал нарезается на полоски шириной 1−2 см. Изоляцию укладывают таким образом, что внутренняя часть обмотки покрывается двойным слоем, а внешняя, соответственно, одним слоем. После этого весь изоляционный слой обмазывается толстым слоем клея ПВА. Клей в этом случае несёт двойную функцию. Он укрепляет изоляцию, превращая её в единый монолит, а также значительно уменьшает звук гудения трансформатора во время работы.

Приспособления для намотки

Намотка тора — сложный процесс, занимающий много времени. Для того чтобы как-то его облегчить, используют специальные приспособления для намотки.

Так называемый вилочный челнок. Предварительно на него наматывается необходимое количество провода, и затем посредством челночных движений производят последовательную намотку провода на сердечник трансформатора. Этот способ годится лишь в том случае, если наматываемый провод достаточно тонок и гибок, а внутренний диаметр тора настолько велик, что позволяет свободно протаскивать челнок. При этом намотка происходит достаточно медленно, поэтому если необходимо намотать большое количество витков, то придётся потратить на это очень много времени.
Второй способ более продвинутый и требует для своего осуществления специального оборудования. Но зато с его помощью можно намотать трансформатор практически любого размера и с очень большой скоростью. При этом качество намотки будет очень высоким. Приспособление называется «размыкаемый обод». Суть процесса состоит в следующем: намоточный обод аппарата вставляется в отверстие тора. После этого намоточный обод замыкается в единое кольцо. Затем на него наматывается необходимое количество обмоточной проволоки. И в заключение намоточный провод сматывается с обода аппарата на катушку тора. Такой станок можно изготовить в домашних условиях. Его чертежи находятся в свободном доступе в Интернете.

Надоело уже собирать усилители НЧ на микросхемах, руки чешутся, и захотелось что-нибудь серьезное спаять. Задумал я паять транзисторный усилитель с двуполярным питанием. Источником питания будет служить линейный блок питания с тороидальным трансформатором, о намотке которого я буду рассказывать в этой статеечке.

Сначала нужно нам определится с мощностью усилителя, количеством каналов и сопротивления нагрузки.

Каналов у меня будет два, выходная мощность будет приблизительно 100Вт на канал, сопротивление нагрузки будет составлять 4Ом.

Можно не заморачиваться и взять трансформатор мощностью 300Вт, но это лишние размеры и масса. По хорошему, если усилитель класса АБ имеет КПД приблизительно 50%, то чтобы на выходе получить 100Вт, необходимо потребить 200Вт. Если два канала по 100Вт, то потребление будет 400Вт. Это все приблизительно, и с условием, что входным сигналом будет являться синусоида с постоянной амплитудой. Я не думаю, что среди разумных людей есть любители слушать ужасный писк в колонках.

Музыка, которую мы прослушиваем, имеет форму сигнала в виде синусоиды, которая меняется как по частоте, так и по амплитуде. Этот сигнал будет не всегда иметь максимальную амплитуду, в такие моменты будет заряжаться электролитический конденсатор источника питания, а на максимальных амплитудах разряжаться, тем самым можно сэкономить на мощности трансформатора. Опять же если вы не любитель слушать писк в акустической системе.

Вычислим мощность и напряжение нашего будущего трансформатора. Скачиваем и запускаем программу .

Заполняем в верхней части программы все поля, ток покоя ставим 10мА, ток предусилителя 0мА, назначение и тип сигнала выбираем по вкусу прослушиваемой музыки. Нажимаем “Применить”.

Программа произвела расчет напряжение холостого хода источника питания, а также емкость конденсаторов, эти номиналы имеют рекомендательный характер и даны для одного плеча.

Далее заполняем два нижних окошка в соответствии с рекомендательными величинами и нажимаем “Вычислить”. Получили выходное напряжение обмоток трансформатора, у меня 34,5В на каждое плече, ток вторичных обмоток 1,7А, параметры диодов и схему подключения.

С параметрами трансформатора мы определились, теперь скачиваем и запускаем программу . Будем вычислять намоточные данные.

Сердечник у меня тороидальный и имеет размеры 130*80*25. Заполняем поля программы.

Амплитуду индукции выставляем 1.2 Тл, можно полтора (как в моем случае), это для ленточных сердечников, а для пластинчатых ставим 1 Тл. Этот параметр зависит от железа.

Плотность тока для класса АБ от 3.5- 4 А/мм2, для класса А 2.5 А/мм2.

Выставляем токи и напряжение вторичных обмоток, нажимаем рассчитать.

Итак, мы получили количество витков первичной и вторичных обмоток, а также диаметры проводов.

Можно обойтись без расчетов, мотать примерно 900 витков, и периодически обмотку включать в сеть 220В последовательно через лампу накаливания, с номинальным напряжением 220В.

Если лампа будет гореть, даже в пол накала, то мотаем дальше, периодически проверяя. Как только лампа перестанет светиться, необходимо замерить ток холостого хода (но уже без лампы, обмотку подключаем в сеть напрямую), который должен составлять 10-100мА.

Если ток холостого хода будет меньше 10мА, то это не очень хорошо. Из-за большого сопротивления трансформатор будет греться на нагрузке. Если ток будет превышать 100мА, то трансформатор будет греться на холостом ходу. Хотя есть трансформаторы с током холостого хода и 300мА, но они греются без нагрузки и ужасно гудят.

Можно приступать к самой намотке трансформатора. Мотать мне нужно 1291 виток первичной обмотки, проводом, диаметр которого составляет 0,6мм. Заметьте диаметр, а не сечение! У меня провод 0.63мм.

Обматываю тряпочной изолентой. Как-то раз я обмотал сердечник одной лавсановой лентой, без изоленты (или картона), после намотки нескольких слоев произошел пробой. Видимо передавило нижние слои провода, и повредился лак об острую кромку сердечника. Теперь всегда при намотке тороидальных трансформаторов, произвожу обмотку сердечника тряпочной изолентой.

Лавсановую ленту можно купить в магазине, в виде рукава для запекания, который нарезается лентами с помощью лезвия бритвы и металлической линейки.

Берем деревянную линейку на 40см, пропиливаем оба края, чтобы на нее можно было намотать провод. Наматываем большое количество провода (мне пришлось несколько раз наматывать 1300 витков).

Я мотаю все обмотки по часовой, как на картинке.

Закрепляем скотчем, можно ниткой, свободный конец провода и мотаем виток к витку слой обмотки.

Припаиваем провода первичной обмотки. Изолируем места пайки и зачистки лака.

Дам вам один маленький совет. Припаивая провода, к выводам первичной обмотки выбирайте качественные и прочные провода, либо не припаивайте, а уложите их в диэлектрические трубки (термоусадка, кембрик). Пока я мотал вторичные обмотки, мои выводы из-за многократных изгибов отломились. Я брал провода от блока питания ПК.

Мотаем внахлёст 4-5 слоев лавсановой ленты, добытой из рукава для выпекания.

Не забываем записывать на листочек количество витков в каждом слое, чтобы не забыть. Ведь намотка трансформатора может продолжаться не 1-2 дня, а месяц или несколько месяцев, когда нет времени, и вы все можете позабыть.

Мотаем в том же направлении остальные слои провода, между которыми располагаем слои изоляции лавсановой ленты.

Места соединения необходимо паять и изолировать термоусадочной трубкой.

Когда намотаете необходимое количество витков первичной обмотки тороидального трансформатора, нужно подключить обмотку последовательно через лампу 220В к сети, как говорилось выше. Лампа не должна светиться. Если светиться, значит у вас малое количество витков, либо короткое замыкание между слоями или витками (если провод плохой).

У меня ток холостого хода 11мА.

Припаиваем отвод. Изолируем первичную обмотку от вторичной хорошенько, можно слоев 6-8 лавсановой ленты.

Вторичную обмотку можно мотать по расчетам, сделанным выше, либо следующим методом.

Берем тонкий провод и мотаем десятка два-три витков поверх “первички”. Далее включаем первичную обмотку в сеть и измеряем напряжение на нашей экспериментальной обмотке. У меня получилось 18 витков 2,6В.

Разделив 2.6В на 18витков, я вычислил, что один виток равен 0,144В. Чем больше витков на экспериментальной обмотке будет намотано, тем точнее расчет. Далее беру необходимую мне величину напряжения на одной из вторичных обмоток (у меня 35В) и делю на 0,144В, получаю количество витков вторичной обмотки равное 243.

Намотка “вторички” ничем не отличается. Мотаем в туже сторону, тем же челноком, только диаметр провода берем из расчетов выше. Мой диаметр провода равен 1,25мм (меньше у меня не оказалось).

Многие домашние мастера задумываются об изготовлении тороидального трансформатора своими руками. Объясняется это тем, что его эксплуатационные характеристики значительно лучше, чем у трансформаторов с сердечниками другой формы. Например, при тех же электрических характеристиках, его вес может быть до полутора раз меньше. К тому же и КПД такого трансформатора заметно выше.

Основных причин, по которым изготовление тороида не всегда удается, две:

Трудно найти подходящий сердечник.
Трудоемкость изготовления, особенно сложна намотка трансформатора.

Читайте также:
Расчет тороидального трансформатора
Для упрощенного расчета трансформатора на тороидальном магнитопроводе необходимо знать следующие исходные данные:
Подаваемое на первичную обмотку входное напряжение U 1 .
Наружный диаметр D сердечника.
Его внутренний диаметр – d.
Толщина магнитопровода – H.
Площадь поперечного сечения магнитопровода S c определяет мощность трансформатора и, соответственно, надежность работы будущего сварочного аппарата. Оптимальными считаются значения 45-55 см 2 . Рассчитать ее значение можно по формуле:
S c = H * (D – d)/2.
Важной характеристикой сердечника является площадь его окна S 0 , поскольку этот параметр определяет не только удобство намотки обмоточных проводов и интенсивность отвода избытков тепла, но и оказывает влияние на характер магнитного рассеяния. Оптимальные значения этого параметра 80-110 см 2 . Вычислить его значение позволяет формула:
S 0 = π * d 2 / 4.
P = 1,9 * S c * S 0 , где S c и S 0 берутся в квадратных сантиметрах, а P получается в ваттах.
Количество витков в первичной обмотке лучше рассчитать, используя в качестве исходного данного напряжение на вторичной обмотке:
W 1 = (U 1 * w 2) / U 2 , где U 1 – напряжение, подводимое к первичной обмотке, а U 2 – снимаемое со вторичной.
Дело в том, что регулировать сварочный ток лучше изменением числа витков первичной обмотки, поскольку величина тока в ней меньше, чем во вторичной. Пусть, например, нужно получить три значения выходного тока 60 А, 80 А и 100 А при мощности трансформатора 5000 Вт.
Этим значениям сварочного тока будут соответствовать следующие значения напряжений на вторичной обмотке:
U 21 = P / I 21 = 5000 Вт / 60 А = 83,3 В;
U 22 = P / I 22 = 5000 Вт / 80 А = 62,5 В;
U 23 = P / I 23 = 5000 Вт / 100 А = 50 В.
Пусть вторичная обмотка содержит w 2 = 70 витков. Теперь можно рассчитать число витков в соответствующих ступенях первичной обмотки для напряжения в сети U 1 = 220 В:
W 11 = (U 1 * w 2) / U 21 = 220 В * 70 / 83,3 В ≈ 185 витков;
W 12 = (U 1 * w 2) / U 22 = 220 В * 70 / 62,5 В ≈ 246 витков;
W 13 = (U 1 * w 2) / U 23 = 220 В * 70 / 50 В = 308 витков.
Последнее значение следует увеличить на 5%:
W 13 = 308 * 1,05 ≈ 323 витка – это и будет их необходимое число в первичной обмотке, а отводы следует сделать от 185-го и 246-го витка.
Для самодельных трансформаторов для сварки допустимая плотность тока в обмотках j = 3 А/мм 2 . Зная ее, можно найти площадь поперечного сечения проводов обмоток. В приведенном ранее примере максимальный ток в первичной обмотке:
I 1 m = P / U 1 = 5000 Вт / 220 В ≈ 23 А.
Сечение этого провода должно составлять:
S 1 = I 1 m / j = 23 А / 3 А/мм 2 ≈ 8 мм 2 .
Во вторичной обмотке следует применить провод с площадью поперечного сечения:
S 2 = I 23 / j = 100 А / 3 А/мм 2 ≈ 33 мм 2 .
Вернуться к оглавлению
Подбор и изготовление тороидального сердечника
Наилучшим материалом для изготовления тороидального магнитопровода является ленточная трансформаторная сталь. Для изготовления сердечника эта лента сворачивается в рулон, имеющий форму тора прямоугольного сечения. Если имеется такая лента или сердечник из нее, то особых проблем при изготовлении магнитопровода для тороидального трансформатора не будет.
При малом значении внутреннего диаметра d можно часть ленты с внутренней стороны тора отмотать, а затем намотать ее на наружную поверхность сердечника. В результате возрастут оба диаметра, а площадь внутренней части магнитопровода увеличится. Правда, несколько уменьшится площадь поперечного сечения сердечника S 0 . При необходимости можно добавить ленту с другого магнитопровода.
Хороший готовый тороидальный сердечник можно взять от рассчитанного на ток 9 А лабораторного автотрансформатора ЛАТР 1М. Нужно только перемотать его обмотки. Бывает, что для изготовления тороидального сердечника для трансформатора используется магнитопровод статора подходящего электродвигателя.
Еще один способ изготовления тороидального сердечника – использование в качестве материала пластин от неисправного мощного промышленного или силового трансформатора, питавшего в свое время ламповый цветной телевизор. Сначала из этих пластин с помощью заклепок изготовляется обруч, имеющий диаметр около 26 см. Затем внутрь этого обруча начинают вставлять одну за другой пластины встык, придерживая их рукой от разматывания.
После набора нужного сечения S 0 магнитопровод готов. Для увеличения S 0 можно изготовить два тороида одинаковых размеров, а затем соединить их вместе. Края тороидов следует слегка закруглить с помощью напильника. Из электроизоляционного картона следует изготовить два кольца, имеющих внутренний диаметр d и внешний D, а также две полоски на внутреннюю и наружную сторону тора. После наложения их на тороид, сердечник обматывается поверх картонных прокладок киперной или тканой изоляционной лентой. Магнитопровод готов, и можно начинать наматывать обмотки.

Делаем тороидальный сварочный трансформатор | Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы

Тороидальный трансформатор своими руками

По всем характеристикам тороидальные трансформаторы превосходят П и Ш образные трансформаторы примерно в 1.5.. 2 раза. Также по весу торы в намного легче.

В связи с этим лучше делать тороидальный трансформатор для сварочных аппаратов.

Об изготовлении тороидального трансформатора в домашних условиях пойдет речь в нашей статье.

В наличии имелось железо от какого то трансформатора размерами 7 см х 65 см.

Берем пластины и обкатываем их круглым предметом, например бутылкой.

Берем одну пластину сворачиваем ее в кольцо и закрепляем саморезами. Это будет оправка для набора пластин.

Начинаем укладывать пластины начиная от края во внутрь. Так как внутренний диаметр самом начале большой, то сначала укладываем ровные пластины, не обкатанные бутылкой.

Набрав небольшое количество пластин, обязательно поджимаем их.

Примерно вот что должно получится. Так как внутренний диаметр кольца уменьшается, то далее применяем пластины, которые обкатывали бутылкой.

Первое кольцо магнитопровода тороидального трансформатора готово. Выглядит оно вот так.

Далее подготавливаем вторую оправку для второго кольца магнитопровода нашего трансформатора.

Продолжаем укладывать пластины от края во внутрь. Процесс повторяется, делать нужно то же самое, что и для первого кольца.

Стремитесь укладывать пластины без зазорно, то есть стык в стык. Конечно в начале будет получаться хорошо, но в конце все равно не получится.

Не забываем обжимать пластины. Делаем это постоянно. От этого зависит качество сборки тора. Лишние зазоры нам ни к чему.

Вот собственно оба кольца. Фотка получилась не резкой.

Далее обстукиваем торцы получившихся колец молотком.

Берем эпоксидный клей, разводим его растворителем.

Пропитываем клеем оба кольца магнитопровода. Клей не жалеем.

Затем склеиваем оба кольца.

Вот такой вот сердечник тороидального трансформатора у нас получился. Высота сердечника получилась 14 см и набор пластин 4 см. Площадь сердечника 56 см.кв. Учитывая небольшие зазоры, которые образовались при сборке, принимаем площадь сердечника 50 см.кв.

Теперь необходимо за изолировать сердечник. Для этого вырезаем из картона куги и накладываем на сердечник.

Далее берем тряпочную черную изоляционную ленту и обматываем сердечник.

Вот что получилось.

Обматываем еще раз сердечник молярным скотчем.

Все готово для намотки обмоток трансформатора. Провод для первичной обмотки наматываем на самодельный челнок, сделанный из куска ДСП.

Обматываем конец провода филенкой.

Начинаем мотать. Просовываем челнок через отверстие в торе и аккуратно прижимаем каждый виток, равномерно распределяя по поверхности сердечника.

Намотав первый ряд обмотки, обматываем обмотку изоляционной лентой.

Далее мотаем второй ряд первичной обмотки, делая отводы для регулирования тока по первичной обмотке.

После того как первичная обмотка намотана, проверяем ток холостого тока трансформатора. Он должен быть в пределах от 0,2 А до 1,2 А.

На изображениях показаны замеры тока в в нормальном и форсированном режиме работы трансформатора. Цифровым мультиметром производился замер напряжения вторичной обмотки (для дальнейшего точного расчета количества витков вторичной обмотки), в качестве которой был намотан кусок провода из 4 витков.

Обматываем второй конец первичной обмотки филенкой и изолируем первичную обмотку.

Далее мотаем вторичную обмотку точно так же как первичную, только без применения челнока.

После намотки изолируем ее.

Далее вырезаем из текстолита или подобного материала два круга, сверлим отверстия под крепление обмоток.

В результате мы получаем вот такой вот сварочный трансформатор.

Данный тороидальный трансформатор был установлен в сварочный полуавтомат. При интенсивном использовании сварочного полуавтомата, температура трансформатора не повышалась выше 60 градусов. Трансформатор работает тихо без потрескиваний и гула.

Вес данного экземпляра в собранном виде равен 16 кг.

Ответы на комментарии:

Изолирование проводов.

Пропитка сердечника эпоксидным клеем.

Расчет площади сердечника.

Площадь сердечника равна S=А*Б

Шпильки для тора

Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.

Автор статьи и фото: Admin Svapka.Ru

Понравилась ли вам статья? Если не трудно, то проголосуйте пожалуйста:

Изготовление собственных индукторов с тороидальным сердечником и ВЧ трансформаторов

Многие строительные проекты, предназначенные для любителей электроники и радиолюбителей, требуют индукторов или радиочастотных (РЧ) трансформаторов, намотанных на тороидальных сердечниках. Тороид представляет собой объект в форме пончика, то есть короткий цилиндр (часто со скругленными краями) с отверстием в центре (см. рис. 4-4). Для катушек индуктивности желательна тороидальная форма, поскольку она обеспечивает относительно высокое значение индуктивности при небольшом количестве витков провода и, что, возможно, наиболее важно, геометрия сердечника делает его самозащитным.Этот последний атрибут упрощает использование тороидальной катушки индуктивности в практических радиочастотных цепях. Обычные цилиндрические катушки индуктивности с соленоидной обмоткой имеют магнитное поле, которое выходит за пределы непосредственной близости обмоток и, таким образом, может пересекать близлежащие катушки индуктивности и другие объекты. Непреднамеренная индуктивная связь может вызвать множество серьезных проблем в радиочастотных электронных схемах, поэтому их следует по возможности избегать. Использование тороидального коэффициента формы с его ограниченным внешним магнитным полем позволяет устанавливать индуктор рядом с другими индукторами (и другими компонентами) без слишком большого нежелательного взаимодействия.

(A) Схема трансформатора с обмоткой TrifHar; (B) собственно обмотки (0) клей или силиконовый герметик] используется для удержания концов обмоток.

Материалы, используемые в тороидальных сердечниках

Сердечники

Toroid доступны в различных материалах, которые art1 обычно сгруппированы в два общих класса; порошковое железо и феррит. Эти группы далее подразделяются.

Порошковые материалы

Сердечники из порошкового железа доступны в двух основных составах: карбонильное железо и железо, восстановленное водородом.Карбонильные материалы хорошо известны своей температурной стабильностью; они обладают проницаемостью (значения uO в диапазоне от Ijx до abovit 35 | i. Карбониты предлагают очень хорошие значения Q до частот 20t) МГц, карбонилы используются в мощных приложениях, а также в генераторах переменной частоты и везде, где стабильность температуры становится важным. Однако обратите внимание, что нет порошкового железа или феррита, полностью свободных от колебаний температуры, поэтому генераторы, использующие эти сердечники, должны иметь температурную компенсацию для правильной работы.Устройства из железа, восстановленного водородом, обладают проницаемостью до 9 .

Таблица 4-2. Порошковые материалы сердечника

Разрешаемость материала (p,) Комментарий i Используется на частотах до 200 МГц; индуктивность зависит от способа намотки

1 20 из карбонила 0; аналогично смеси № но более стабилен и имеет более высокое объемное сопротивление

2 10 из карбонила Е; высокая добротность и хорошее объемное сопротивление в диапазоне от 1 до 30 МГц

3 35 Изготовлен из карбонила HP; очень хорошая стабильность и хорошая добротность в диапазоне 0.От 05 до 0,50 МГц

6 8 Изготовлен из карбонила SF; аналогично смеси ni>. 2 Bul имеет более высокую добротность в диапазоне от 20 до GO MHz

10 6 Железный порошок типа W; хорошая добротность и высокая стабильность от 40 до 100 МГц

12 3 Изготовлен из синтетического оксида, хорошая добротность, но только умеренная стабильность в диапазоне от 50 л до 100 МГц

15 25 Изготовлен из карбонила GS6; отличная стабильность и хороший 0 в диапазоне от 01 до 2 МГц; рекомендуется для приложений AM BOB и VLF

17 Карбонильный материал, аналогичный смеси №12, но имеет более высокую температурную стабильность, но ниже Q, чем нет. 12

26 75 Из железа, восстановленного водородом; имеет очень высокую проницаемость; используется в фильтрах электромагнитных помех и дросселях постоянного тока

Ферритовые материалы

Название феррит подразумевает, что материалы на основе железа (это не так), но на самом деле ферриты подразделяются на никель-цинковые и марганцево-цинковые *. Никель-цинковый материал имеет высокое объемное сопротивление и высокую добротность в диапазоне от 0,50 до 00 Дж 00 МГц. Однако температурная стабильность умеренная., Марганцево-цинковые материалы имеют более высокую проницаемость, чем никель-цинковые, и составляют порядка от 850 до 5000 мкм. Марганцево-цинковые материалы имеют высокую добротность в диапазоне от 0,001 до 1 МГц. Они обладают низким объемным удельным сопротивлением и умеренной плотностью потока насыщения. Эти материалы используются в импульсных источниках питания от 20 до 100 кГц и для ослабления электромагнитных помех в диапазоне от 20 до 400 МГц, информацию о ферритовых материалах см. В Таблице 4-3,

Номенклатура тороидальных сердечников

Несмотря на то, что существует несколько различных способов обозначения тороидальных сердечников, Amidon Associates использует, пожалуй, тот, который чаще всего встречается в проектах, публикуемых любителями электроники и радиолюбителями.

AJ Хотя единицы измерения — это английская система, которая используется в Соединенных Штатах и Канаде, а ранее в Великобритании, а не единицы СИ, их использование по отношению к тороидам кажется широко распространенным. Типовой мимбер для любого заданного ядра будет состоять из трех элементов; хх-гг-зз. «Xx» — это одно- или двухбуквенное обозначение

Изготовление индукторов и ВЧ-трансформаторов mmt toroid-corc 79 Таблица 4-3, Ферритовые материалы

Проницаемость материала (футы)

43 61

68 72

Дж / 75

850 850

40 40

30 2000 5000

2000

3000

Замечания ‘

М-З; используется на частотах от 001 до 1 МГц для стержней рамочной антенны, с низким объемным сопротивлением

N-Z; средневолновые индукторы и широкополосные трансформаторы до 50 МГц; высокое затухание на частотах от 30 до 400 МГц; высокое объемное сопротивление N-Z; высокий Q более 0.От 2 до 15 МГц; умеренная температурная стабильность, используемая для широкополосных трансформаторов до 200 МГц

High Q от 15 до 25 МГц; низкая проницаемость и высокое объемное сопротивление

N-Z; работа с высокой добротностью на частотах от 10 до 80 МГц; относительно высокая плотность потока и хорошая температурная стабильность; аналогичен типу 63, но имеет более низкое объемное удельное сопротивление; используется в широкополосных трансформаторах до 200 МГц

N-Z; отличная температурная стабильность и высокий коэффициент добротности в диапазоне от 80 до 180 МГц; высокое объемное удельное сопротивление Высокая добротность до 0,50 МГц, но используется в электромагнитных] фильтрах от 0 50 до 50 МГц; низкое объемное сопротивление

Используется в импульсных и широкополосных трансформаторах от 0.От 001 до 1 МГц и в фильтрах EMI от 0,50 до 20 МГц; низкое объемное сопротивление и низкие потери в сердечнике

от 0,001 до 1 МГц; используется в широкополосных трансформаторах и преобразователях мощности, а также в фильтрах электромагнитных помех и помех от t »J> до 50 Mh3

Подобен типу 77, указанному выше, предлагает более высокое объемное удельное сопротивление, более высокую начальную проницаемость и более высокую плотность магнитного насыщения; используется для силовых преобразователей и в фильтрах EMI / шумов от 0,50 до 50 МГц

1 N-Z никет-iUvi M-Z: марганцево-цинковые материалы общего класса, т.е.например, порошковое железо txx = «T») или феррит (xx = «TFT» yy1 — округленное значение внешнего диаметра (od на рис. 4-4) сердечника в дюймах; цифра 37 означает сердечник 0,375 дюйма (9,53 мм), тогда как «50» указывает сердечник 0,50 дюйма (12,7 мм). «zz» указывает тип (смесь) материала. Сердечник из порошкового железа из смеси № 2 диаметром 0,50 дюйма будет быть внесенным в список как ядро Т-50-2. (Руды имеют цветовую маркировку в соответствии с идентификацией.

Индуктивность тороидальных катушек

Индуктивность катушки индуктивности с тороидальным сердечником зависит от проницаемости материала сердечника, количества витков, внутреннего диаметра (id) сердечника, внешнего диаметра (o.d.) сердечника, а высоту (/ ¿) (см. рис. 4-1) и можно приблизительно рассчитать следующим образом:

Это уравнение редко используется напрямую, поскольку производители тороидов предоставляют параметр, называемый значением AL, который связывает индуктивность на 100 или 100 витков провода. Таблицы 4-4 и 4 -!> Показывают значения R для сердечников из феррита и порошкового железа.

Таблица 4-4. Обычное порошковое железо Ai номиналом

Тип материала сердечника (смесь)

Таблица 4-4. Обычное порошковое железо Ai номиналом

Тип материала сердечника (смесь)

Размер ядра	2 «	3	15	1	2	6	10	12	0
12	–	60	50	48	20	17	12	7	3
16	–	61	55	44	22	19	13	8	3
20	–	90	65	52	27	22	16	10	3.5
37	275	120	90	80	40	30	25	15	4-9
50	320	175	135	100	49	40	31	18	6-4
68	420	195	ISO	115	57	47	32	21	7.5
94	590	248	200	160	34	70	58	32	10,6
130	785	350	250	200	110	96	–	–	15
200	896	425	–	250	120	100	–	–	_

Таблица 4 * 5.Общие значения AL с ферритовым сердечником

Тип материала Сердечник _

Таблица 4 * 5. Общие значения AL с ферритовым сердечником

Тип материала Сердечник _

размер1	«43	61	63	72	75	77
33	188	24,8	7.9	396	990	356
37	420	55,3	17,7	884	2210	796
50	523	68	22	1100	2750	990
50À	570	75	34	1300	2990	1080
50Б	1140	150	48	2400	–	2160
82	557	73.3	22,8	1170	3020	1060
114	603	79,3	25,4	1270	3170	1140
И14А	–	146	–	2340	–	–
240	1249	173	53	3130	6845	3iyo

Обмотка тороидальных индукторов

Существует два основных способа намотки индуктора с тороидальным сердечником: распределенный (рис.4-5A) и близко расположенных (рис. 4-5B). В распределенных тороидальных индукторах витки провода, намотанные на тороидальный сердечник, равномерно распределены по окружности сердечника, за исключением зазора не менее 30 ° между концами (см. Рис. 4-5A). Зазор обеспечивает минимальную паразитную емкость. Обмотка покрывает 270 * сердечника. При замкнутой намотке (рис. 4-5В) витки сделаны так, что соседние витки провода касаются друг друга. Эта практика увеличивает паразитную емкость обмотки, которая влияет на резонансную частоту, но во многих случаях это можно сделать с небольшим или без вредного воздействия (особенно, когда емкость и сдвиг резонансной точки пренебрежимо малы)

Сердечник тороида

Тороидный сердечник

Типы обмоток 4-5 Tbroid: (A) распределенная, (B) гибкая оболочка с закрытой обмоткой), в целом, закрытая обмотка используется для индукторов в узкополосных схемах, а распределенная обмотка используется для широкополосных ситуаций, таких как как обычные и балунные ВЧ трансформаторы.Рейтинг сердечника lL используется с достаточной уверенностью для прогнозирования количества оборотов, необходимых для порошкообразного железа <руды:

где

LyM = индуктивность в микрогенри (> Гн)

ЛмГн = индуктивность в миллигенри (мГн)

Ат — это свойство материала сердечника.

Изготовление тороидального устройства

Тороидальный сердечник или трансформатор обычно наматывают эмалированным проводом или проводом с формварной изоляцией. Для маломощных приложений (приемники, VFO и т. Д.) Провод обычно не используется.С 22 по № 36 (причем № 26 является очень распространенным) AWG. Для приложений с большой мощностью, таких как передатчики и усилители ВЧ мощности, требуется более толстый сорт проводов. Для мощных ВЧ-приложений нет. 14 или нет. Обычно указывается провод 12, хотя в некоторых коммерческих приложениях использовался провод такого размера, как № 6. Опять же, провод покрыт эмалью, а не изолированным.

В случае большой мощности вполне вероятно, что будут существовать высокие напряжения. В мощных РЧ-усилителях, которые используются радиолюбителями во многих странах, потенциалы, присутствующие в цепи 50 мкл, могут достигать сотен вольт.В таких случаях обычно оборачивают сердечник лентой на стеклянной основе, такой как Scotch 27.

Для приложений с высокой мощностью также требуется тороид большой площади, а не маленькие тороиды, которые практичны при более низких уровнях мощности. Обычно используются сердечники от FT-15Q-z2 до FT-240-az или от T-130-zz до T-500-zz. В некоторых случаях с высокой мощностью несколько одинаковых тороидов сложены вместе и обернуты лентой для увеличения грузоподъемности. Этот метод довольно часто используется в проектах радиочастотных усилителей мощности и антенных таймеров.

Обвязка проводов

Иногда случается, что провода, составляющие тороидальную катушку индуктивности или трансформатор, отсоединяются. Некоторые строители предпочитают крепить провод к. сердечник с использованием одного из двух методов, показанных на рис. 4-6. На рис. 4-6A показан мазок липкого материала, силиконового клея или высоковольтного герметика Glyptol (иногда применяемого в высоковольтных цепях телевизионных приемников) для закрепления конца провода к сердечнику тороида.

Для ферритовых сердечников:

4-6 Методы закрепления провода на тороидальной обмотке: (A) точка клея и (B) метод «заправки».

Другие строители предпочитают метод, показанный на рис., согласно которым нужно соблюдать дугу, не так строги.Причина ослабления правил монтажа заключается в том, что тороид, если он построен правильно, по сути является самозащитным, поэтому меньше внимания (а не отсутствие внимания!) Можно уделять компонентам, окружающим индуктор. Например, в катушке с соленоидом важно расстояние между соседними катушками и их ориентация. Смежные катушки, если они хорошо не экранированы, должны быть размещены под прямым углом друг к другу, чтобы уменьшить взаимную связь между катушками. Однако »тороидальные катушки индуктивности могут быть расположены ближе друг к другу, и могут быть размещены либо коптанарные, либо смежные плоские по отношению друг к другу.Несмотря на то, что между тороидальными сердечниками должно быть сохранено некоторое расстояние (обмотка и изготовление корпуса не идеальны), требуемый средний наклон может быть меньше, чем для сердечников с соленоидными обмотками.

Механическая стабильность крепления всегда важна для любой катушки (фактически, любого электронного компонента). В наиболее благоприятных условиях сердечник может быть установлен непосредственно на печатной монтажной плате (PWB), как показано на рис. 4-7A и 4-7B. На рис. 4-7A тороидальный индуктор установлен плашмя напротив платы; его приводит vmrmrinmrm

Читать здесь: Prafll

Была ли эта статья полезной?

Toroidy.pl — польская компания, специализирующаяся на высококачественных тороидальных трансформаторах. Исторически сложилось так, что они происходят из сектора «источников питания», по крайней мере, насколько я их помню, обеспечивая широкий спектр тороидальных трансформаторов для различных нужд электроснабжения. Их производство включало и до сих пор включает в себя многие типы тороидальных трансформаторов, в том числе заказы на отдельные позиции, выполняемые в соответствии с конкретными техническими требованиями заказчика. Диапазон мощности, который они предлагают, довольно широк: от 10 ВА до колоссальных 5000 ВА.

Вам нужно указать только самые основные параметры, такие как входное и выходное напряжения, которые ему требуются, а также максимальный ток и / или мощность. Остальное — они сделают за вас. Откуда мне это знать? Что ж, очевидно, как «DIY Guy», я много раз нуждался в качественном трансформаторе. И много раз я заказывал такое. Когда требовался бескомпромиссный и максимально возможный стандарт качества — это было (и остается) то место, где я обычно их заказываю.

Некоторые основные характеристики этих силовых тороидов включают: герметичные корпуса со степенью защиты IP 65, трансформаторы высокого напряжения, высокого напряжения и / или большого тока, трехфазные трансформаторы, закрытые трансформаторы, блоки большой мощности, трансформаторы для управления, распределительных устройств и освещения, и все остальное. из них с возможностью изготовления по индивидуальному заказу в соответствии с требованиями заказчика.

1. Блоки питания Toroids — SUPREME V2 Series

Но времена … они меняются. Как случилось, что теперь эта компания внезапно появилась в контексте АУДИО? Что ж, недавно, во время последней Audio Show, которая проходила в Варшаве в 2014 году, во время посещения ярмарки я, к своему полному изумлению, обратил внимание на экспозиционный стенд toroidy.pl. Что за черт ?

Что ЭТИ ребята здесь делают? Что ж, оказывается, они были там по очень уважительной причине. На самом деле, причин немало.

Первая причина — это определенно превосходные тороидальные трансформаторы питания Audio Class. Они не только совершенно сексуальны на вид, но и имеют действительно достойные характеристики. Так что, по сути, за действительно разумную цену вы получаете как внешний вид, так и характеристики, и полученный звук. Причем звук Hiend-Audio. Эта серия продуктов была специально разработана и создана для использования в аудиоаппаратуре высочайшего качества.

Здесь я представил несколько фотографий их источников питания, тороидальных трансформаторов аудио-класса — серии SUPREME V2…

Продукты, представляющие серию источников питания SUPREME V2, созданы с особой тщательностью и вниманием к деталям. Каждый такой тороидальный трансформатор Supreme V2 состоит из следующих слоев, снаружи внутрь:

полированный, глянцевый, немагнитный, корпус из нержавеющей стали

шпатлевка из эпоксидной смолы

Майларовая лента

магнитный экран из листового кремния

вторичная обмотка

медный электрический экран Synshield с двойным покрытием

изоляция

первичная обмотка

Майларовая лента

изоляция

ядро

Их продукция уже может быть найдена в различных усилителях известных производителей звукового оборудования под такими торговыми марками, как: Lampizator, AbysSound, Mytek, JAG Electronics или Amare Musica.

2. Тороиды выходного трансформатора динамика — серии EXPO SE и EXPO PP

Вот несколько примеров из серии «EXPO» их нового предложения, тороидальных трансформаторов для вывода звука на громкоговорители. Чтобы развеять сомнения, изделие изображено с некоторыми хорошо известными типами электронных ламп. Те, с которых, скорее всего, начнёт начинающий ламповый аудиофил сделай сам, прыгнуть в глубокую воду и построить свой самый первый ламповый усилитель. Без сомнения, это аудио-тороиды.

Компания предлагает такие тороидальные трансформаторы, которые специально созданы для контекста аудио, выполнены из выбранных материалов и собраны таким образом, чтобы удовлетворить самые требовательные электроакустические приложения. Они отличаются высоким качеством отделки, бесшумной работой и отличными электрическими параметрами. Очевидно, что существует множество возможных трубок и топологий, поэтому эти продукты * НЕОБХОДИМО * изготавливать на заказ, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности получателя.Заказчик выбирает уровень модификации и технические характеристики оборудования, определяет параметры. Toroidy.pl, со своей стороны, изготовит необходимые трансформаторы мощностью от 20 ВА до 3000 ВА (если вам так нужно :)}, с несколькими дополнительными ответвлениями на первичной и вторичной сторонах. Также доступны некоторые популярные «готовые» типы.

Превосходные характеристики продуктов были достигнуты за счет использования компонентов высочайшего качества, отобранных в лаборатории.Очевидно, что эти продукты основаны на особом типе магнитного материала, используемого для сердечника, на основе стали с ориентированной зернистостью, способного выдерживать высокие значения напряженности магнитного поля и с очень хорошей общей линейностью.

Модификации и специальные исполнения таких индивидуальных заказов включают, помимо прочего: пределы насыщения сердечника и катушки, электрические экраны (между катушками), магнитные экраны (внешние экраны с защитой от электромагнитных помех), корпуса, заполненные эпоксидной смолой, а также вибрацию. надежные системы крепления.Ядро специально обрабатывается в соответствии с запатентованным ноу-хау и процессом, чтобы можно было использовать такие тороиды в контексте SET («Single-Ended-Topology»). Составляющая постоянного тока, типичная для топологии SET и протекающая через трансформатор, была рассмотрена и учтена.

Вот несколько конкретных примеров выходных тороидальных трансформаторов для двухтактной системы на основе пары электронных ламп KT88 на каждый канал. Обратите внимание, что фактические размеры продукта меньше, чем у эквивалентного трансформатора, изготовленного с использованием традиционной технологии на основе профиля E-I.

3. Полный комплект усилителя для самостоятельной сборки

В этом году на Audio Show компания представила два ламповых стереофонических усилителя, оба из которых относятся к классу несимметричного усиления, устройства, конструкция которых основана на тороидальных трансформаторах ** ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО **. ТОЛЬКО тороидальные трансформаторы.

Уважаемый DIY’er, просто для того, чтобы подбодрить ваш аппетит, ниже мы приводим лишь несколько снимков проверенного концептуального демонстрационного усилителя, того самого тороидального.pl проводила демонстрации во время выставки Audio Show и устраивала прослушивания. Вот как «мог бы» выглядеть ваш DIY-усилитель (кроме самих ламп — вы можете использовать эти лампы PCL86, либо, возможно, вы захотите рассмотреть некоторые альтернативы, возможно, слегка усиленную версию EL34, KT88. или подобный вид?) Это готовый комплект DIY, в основе которого лежат трубки PCL86. В ближайшее время toroidy.pl сделает его доступным в разделе веб-страницы своего электронного магазина. Односторонний ламповый усилитель, основанный на 4x PCL86 в качестве выходных ламп, с тороидом.pl шасси «DT5» и выходные тороидальные трансформаторы класса А. Вы * все еще * думаете, что несимметричный усилитель невозможно сделать с использованием тороидальных трансформаторов на «выходе»? Попробуйте это устройство. Это будет стоить менее 150 евро, плюс доставка. Это маломощный блок, 2x 2,5 Вт, на основе 4 ламп PCL86, укомплектованный простым фонокорректором. В ближайшее время компания опубликует на своем сайте схемы этого усилителя, а также список элементов, деталей, которые используются для его самостоятельной сборки в рамках проекта DIY. Конечно, нет нужды упоминать, что все отдельные тороидальные трансформаторы, а также шасси, также «индивидуально» или по частям доступны в электронном магазине toroidy.pl.

Насколько я понимаю, производитель постарается обеспечить, чтобы стоимость всех необходимых компонентов комплекта не превышала 150 евро, плюс-минус, с учетом постоянно меняющихся обменных курсов.

Учитывая качество звука, которое мне довелось послушать во время ярмарки Audio Show Warsaw, если они действительно сдержат обещание и справятся с этой задачей — это будет чистая кража.

Такой прецедент означал бы, что хорошее качество, начальный уровень и очень приличный hiend-audio только что стал доступен для обычных людей. В самом деле, я очень надеюсь, что им удастся успешно запустить эту линейку продуктов и сохранить намеченную цену.

4. Стандартный усилитель toroidy.pl на тороидальных трансформерах серий SUPREME и EXPO.

Но опять же, если вы не являетесь мастером души, и просто хотите сосредоточиться на музыке, прослушивании, но без пайки и домашних хлопот, то, возможно, готовый продукт будет более подходящим для Вы? Выходная мощность этого усилителя 2х14Вт.Он разработан для работы с импедансом динамика 4 или 8 Ом. Это продукт, на основе которого компания планирует в ближайшее время расширить свое предложение. Трансформаторы, которые использовались в этих пробных продуктах, были 4-кратными тороидальными выходными тороидальными трансформаторами на громкоговорители серии «EXPO» и блоком серии «SUPREME» в качестве тороидальных силовых трансформаторов с возможностью управления мощностью 250 ВА. . В основе устройства лежат 4 выходные лампы EL84 и одна драйверная лампа ECC83.

… Говоря об усилителях и трансформаторах, нельзя забывать о «ДУСКАХ», или попросту говоря, об индукторах, которые чаще всего входят в конструкцию любого усилителя на основе электронных ламп.

Компания toroidy.pl также производит такие индуктивные тороидальные компоненты, в том числе высокоиндуктивные дроссели, на основе сердечников, намотанных из полосок холоднокатаной кремниевой стали с ориентированной зернистостью (CRGOSSS), а также на ферритовых сердечниках. Они могут производить дроссели и катушки с любым заданным набором электрических и / или механических параметров в соответствии с техническими условиями заказчика.

С уважением,
Зигги.
hiend-audio.com

Как спроектировать свой собственный инверторный трансформатор

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

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

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

Проектирование инверторного трансформатора

Инвертор — это ваша личная электростанция, которая может преобразовать любой сильный источник постоянного тока в удобный для использования Мощность переменного тока очень похожа на мощность, получаемую от розеток переменного тока в вашем доме.

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

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

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

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

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

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

Хотите узнать, как спроектировать основные схемы инвертора?

В следующем пояснении первичная сторона упоминается как сторона трансформатора, которая может быть подключена к стороне батареи постоянного тока, в то время как вторичная сторона означает выходную сторону 220 В переменного тока.

Имеющиеся данные:

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

Расчет напряжения инверторного трансформатора, тока, количества витков

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

Мы выбираем CRGO в качестве материала сердечника.

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

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

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

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

Шаг 4: Затем Площадь вторичной обмотки становится = 450/137 (из Таблицы A) = 3 .27 кв. См.

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

Шаг # 5 : Расчет первичного числа витков = 1,04 (1,96 × 24) = 49. Значение 1,04 включено, чтобы обеспечить добавление нескольких дополнительных витков к общей сумме, чтобы компенсировать потери в обмотке.

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

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

Шаг № 7 : Вычисляя общую площадь , получаем = 18 / 0,9 = 20 кв. См.

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

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

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

Таблица A

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

Таблица B

Тип ——————- Язык ———- Обмотка
№—- —————— Ширина ————- Площадь
17 (E / I) ———— ——— 1,270 ———— 1,213
12A (E / 12I) ————— 1,588 —- ——- 1.897
74 (E / I) ——————— 1,748 ———— 2,284
23 (E / I) — —————— 1.905 ———— 2.723
30 (E / I) ———— ——— 2.000 ———— 3.000
21 (E / I) ——————— 1.588- ———- 3.329
31 (E / I) ——————— 2.223 ———— 3,703
10 (E / I) ——————— 1,588 ———— 4,439
15 (E / I) — ——————- 2.540 ———— 4.839
33 (E / I) ———— ———- 2,800 ———- 5,880
1 (E / I) ——————— —2.461 ———- 6.555
14 (E / I) ——————— 2.540 ———- 6.555
11 (E / I) ——————— 1.905 ——— 7,259
34 (U / T) ——————— 1/588 ——— 7,259
3 (E / I) — ——————— 3,175 ——— 7,562
9 (Ед. / Т.) ———— ———— 2,223 ———- 7,865
9А (U / T) ——————— 2,223 ———- 7,865
11A (E / I) ——————- 1,905 ———— 9.072
4A (E / I) ——————— 3.335 ———— 10.284
2 (E / I) — ———————- 1.905 ———— 10.891
16 (E / I) ——— ————- 3.810 ———— 10.891
5 (E / I) ———————- 3.810 ———— 12.704
4AX (U / T) —————- 2.383 ———— 13.039
13 (E / I) ————— —— 3,175 ———— 14,117
75 (U / T) ——————- 2,540 —- ——- 15,324
4 (E / I) ———————- 2,540 ———- 15,865
7 (E / I) ———————- 5.080 ———— 18.969
6 (E / I) — ——————— 3.810 ———- 19.356
35A (U / T) ———— —— 3.810 ———- 39.316
8 (E / I) ——————— 5.080 — ——- 49.803

Самодельный трансформатор

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вторичный провод , который я использовал, имел диаметр 0,4 мм / AWG # 26 / SWG # 27). После долгого изучения различных таблиц силы тока проводов я использовал цифру ~ 500 круговых мельниц на ампер (круговая милла / ампер), но только потому, что обмотки находятся под маслом. (используйте от 1000 до 750 мкм на воздух.A ‘Cir mil’ = диаметр провода в тыс. Кв. Балласт реально дает 537 м / а при первичном потреблении 21 ампер.

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

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

J&K Audio Design: Тороидальный трансформатор

Мы получили много запросов от клиентов о предоставлении высококачественных тороидальных трансформаторов. На самом деле мы не сторонники тороидных трансформаторов, но есть только случаи, когда трансформаторы с сердечником EI или C не подходят. Таким образом, тороидальный трансформатор J&K родился незадолго до дня дурака! Метод обмотки тороидального трансформатора

полностью отличается от трансформаторов с сердечником EI или C, поскольку он не требует катушек и требует, чтобы машина выполняла работу правильно.Одни только вложения в автоподзавод — огромные деньги!

Как обычно, мы предлагаем только высококачественные сердечники, а наши тороидальные сердечники — это высококачественные индивидуальные сердечники от Nippon Steel. Из-за того, что сердечники тороида являются ветровыми, мы настоятельно рекомендуем залить тороидальный трансформатор заливочной массой, чтобы сохранить его механическую стабильность, качество звука и продлить срок службы.

Обычные тороидальные трансформаторы дребезжат и имеют очень явный шум, особенно под нагрузкой.Это действительно вызывает у аудиофилов большую головную боль. Если вы чувствительны к этому и хотите действительно тихий тороидный трансформатор с полным номиналом, то это то, что вам нужно.

Тороидный трансформатор мощностью <500 Вт, диаметр около 130-150 мм x высота 75-97 мм с крышкой
Тороидальный трансформатор мощностью 1200 Вт, имеет габариты 159 мм x 110 мм с крышкой.
Тороидный трансформатор мощностью 1500 Вт, имеет габариты 180 мм x 120 мм с крышкой.
Тороидальный трансформатор мощностью 2500 Вт, имеет габариты 210 мм x 120 мм с крышкой.

При заказе укажите необходимое напряжение при каких условиях — без нагрузки, при половинной или полной нагрузке.Они созданы с расчетом на круглосуточную работу — промышленный + аудиофильский уровень! Все трансформаторы проходят тщательные испытания, при этом в первичную обмотку подается напряжение 4 КВ в течение 1 минуты.

Сердечники Nippon Steel работают бесшумно при пустой или полной нагрузке. Наша конструкция гарантирует отсутствие шума при полной номинальной нагрузке! У нас также есть два типа тороидальных сердечников — плоский 90 градусов и кольцевой (гладкий O, лучше) кольцевой (только 600 Вт, 800 Вт и 1000 Вт).

Применения:

Несимметричный или симметричный изолирующий трансформатор
Силовые трансформаторы (несимметричные или симметричные) для полупроводниковых усилителей или ламповых усилителей (от 1 до 1000 В переменного тока)

Ориентировочная цена следующая.Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы узнать актуальную цену с вашими конкретными требованиями и спецификациями.

500 Вт — 200 долларов США
1000 Вт — 300 долларов США
1500 Вт — 400 U $
2000 Вт — 500 австралийских долларов

Это высококачественные тороидальные сердечники, намотанные из высококачественных медных магнитных проводов, изготовленные по индивидуальному заказу в соответствии с потребностями клиентов, поэтому они будут дороже, чем стандартные тороидные трансформаторы. Насколько мне известно, даже мелкие производители будут делать это только для клиентов с минимальным количеством заказа (MOQ) 10 единиц.Принимаем даже 1 единицу!

Для тех, кто требует приложений с низким энергопотреблением (<500 Вт), мы обычно рекомендуем трансформаторы с сердечником EI или C. Для приложений с большой мощностью (> 500 Вт) тороидальный трансформатор становится более экономичным вариантом. В сочетании с более низким магнитным полем рассеяния по сравнению с сердечником EI или C, аудиофилы не должны забывать об этом. Благодаря заливке и экранированию корпуса создание малошумящего мощного твердотельного усилителя становится реальностью.

Если вы задумывались о том, чтобы сделать изолирующие трансформаторы для ваших любимых передач HIFI, сейчас самое время сделать это! Вы можете использовать тороидальные изолирующие трансформаторы (симметричный выход, если возможно — лучше!) Для ваших усилителей мощности и изолирующие трансформаторы сердечника EI / C для ваших маломощных устройств, таких как предусилители, проигрыватель компакт-дисков или ЦАП.Каждое оборудование должно иметь собственную изоляцию, поскольку само оборудование также является генераторами шума. Наличие отдельных изолирующих трансформаторов, обслуживающих отдельные передачи, даст вам гораздо лучшую изоляцию и гораздо более низкий уровень шума (более темный фон) по сравнению с использованием одного и того же огромного изолирующего трансформатора.

Теперь отправьте нам свой список желаний, и мы сделаем это за вас! Если вам нужны собственные изолирующие трансформаторы, подобные тем, которые используются в BPT, Equitech, Isotek и т. Д., Сейчас самое время. Вы можете сделать это самостоятельно или попросить нас изготовить его в подходящем для вас корпусе.Пример ниже размещен для вашей справки.

P / S:

Мы поставляем продукцию только высокого качества и за это следует платить. Если вы хотите найти более низкую стоимость или договориться о очень низкой цене, пожалуйста, поищите в другом месте. Мы не можем удовлетворить запросы такого типа.
Производство высококачественной продукции требует времени. Если вы хотите быструю доставку, пожалуйста, подумайте дважды, прежде чем делать заказ у нас. Мы предоставим приблизительное время выполнения заказа при заказе и постараемся сделать все возможное, чтобы его уложить, но это не гарантируется.

J&K Audio Design
31.03.2015

Списки продуктов
Уровень 0

Уровень 3: d зависит от типа, размера и сложности. Напишите нам для получения подробной информации.

* Завершен усилители, ЦАПы, аудио гаджеты, апгрейды и ремонт — это не наши основной бизнес, и мы делаем это с энтузиазмом. Мы не есть фиксированные модели, фиксированная цена, и мы настраиваем их для каждого человека.Небо — предел творчества.

* Наши продуктовые линейки постоянно улучшаются и расширяются. Если вы не видите то, что хотите, свяжитесь с нами!

* Пожалуйста, напишите по электронной почте для получения оптовых скидок, расценок дистрибьютора и OEM.

Тороидальный трансформатор

: принципы, характеристики, типы и применение

Тороидальный трансформатор — это тип электронного трансформатора, который широко используется в бытовых приборах и другом электронном оборудовании с высокими техническими требованиями.Он в основном используется в качестве силового трансформатора и изолирующего трансформатора, а также широко используется в компьютерах, медицинском оборудовании, телекоммуникациях, инструментах и освещении. Тороидальный трансформатор является конкурентоспособным электронным трансформатором благодаря своим хорошим выходным характеристикам и помехоустойчивости.

Каталог

I. Принцип работы

Сердечник тороидального трансформатора изготовлен из высококачественных холоднокатаных листов кремнистой стали (обычно толщина менее 0.35 мм), бесшовно свернутый, что делает его характеристики сердечника лучше, чем у традиционных ламинированных сердечников. Катушка тороидального трансформатора равномерно намотана на железный сердечник, и направление силовых линий магнитного поля, генерируемых катушкой, почти полностью совпадает с магнитной цепью железного сердечника. По сравнению с ламинированным типом энергия возбуждения и потери в сердечнике будут уменьшены на 25%. Тороидальный сердечник намотан лентой из кремнистой стали, тороидальный сердечник имеет непрерывную магнитную цепь, а трансформатор с многослойным сердечником имеет воздушный зазор между листами EI; следовательно, имеется большой воздушный зазор.Магнитное сопротивление ламината Главный недостаток трансформаторов. Тороидальный сердечник не имеет воздушного зазора, а электрический шум намного меньше, чем у трансформаторов с сердечником EI и C. Использование технологии вакуумной пропитки позволяет сделать железный сердечник цельным без деформации при намотке и обработке; поскольку железный сердечник в форме кольца очень прочный, вибрация и звуковой шум уменьшаются.

Принцип работы тороидального трансформатора такой же, как и у трансформатора.Когда синусоидальное переменное напряжение U1 прикладывается к обоим концам первичной катушки, в проводе возникает переменный ток I1 и создается переменный магнитный поток ф1. Он проходит через первичную обмотку и вторичную обмотку вдоль железного сердечника, образуя замкнутую магнитную цепь. Потенциал взаимной индукции U2 индуцируется во вторичной катушке, а ф1 также индуцирует потенциал самоиндукции E1 на первичной катушке. Направление E1 противоположно приложенному напряжению U1, а амплитуда аналогична, что ограничивает размер I1.Для поддержания наличия магнитного потока ф1 требуется определенная потребляемая мощность, да и сам трансформатор тоже имеет определенные потери. Хотя вторичная обмотка в это время не подключена к нагрузке, в первичной обмотке все еще есть определенный ток. Этот ток называется «током холостого хода».

Если вторичная обмотка подключена к нагрузке, вторичная обмотка будет генерировать ток I2 и, следовательно, создавать магнитный поток ф2, направление ф2 противоположно ф1, что действуют, чтобы компенсировать друг друга, так что общий магнитный поток в железном сердечнике уменьшается.Напряжение первичной самоиндукции E1 уменьшается, и, как следствие, I1 увеличивается. Видно, что первичный ток тесно связан с вторичной нагрузкой. Когда ток вторичной нагрузки увеличивается, I1 увеличивается, и ф1 также увеличивается, а увеличенная часть ф1 просто дополняет часть магнитного потока, смещенную на ф2, чтобы общий магнитный поток в железном сердечнике оставался неизменным. Если потери в трансформаторе не учитываются, можно считать, что мощность, потребляемая вторичной нагрузкой идеального трансформатора, представляет собой электрическую мощность, получаемую первичной обмоткой от источника питания.

Трансформатор может изменять вторичное напряжение, изменяя количество витков вторичной катушки по мере необходимости, но он не может изменять мощность, которую может потреблять нагрузка.

Тороидальный трансформатор и трансформатор работают с использованием основных принципов электромагнитного и магнито-электрического преобразования.

Схема принципа работы трансформаторов

Когда переменный ток U1 подается на обе стороны обмоточного резистора L1 трансформатора (количество витков катушки N1), переменное напряжение I1 проходит через L1 и L1 сразу создают электромагнитное поле.Магнитная линия электромагнитного поля соответствует потребности в сердечнике трансформатора с превосходным магнетизмом. Соединение до тех пор, пока L2 не намотается снова (количество витков катушки N2), индуцированная электродвижущая сила немедленно возникает на L2, а затем L2 равен 1 импульсному источнику питания.

Поскольку L2 и нагрузка R объединены в замкнутую цепь, L2 всегда имеет выход переменного напряжения I2 и проходит через нагрузку R, а рабочее напряжение с обеих сторон R равно U2.

Одна обмотка трансформатора выполняет электромагнитное преобразование, а вторая обмотка — магнитоэлектрическое преобразование.

II. Характеристики

Основными преимуществами тороидальных трансформаторов являются более низкие поля излучения и более высокий КПД. В случае уменьшения вдвое размера и веса можно достичь заданной емкости. Если используется трансформатор большей мощности, можно снизить температуру трансформатора. Метод крепления через центральное отверстие позволяет легко установить кольцевой трансформатор на печатную плату. Тороидальный трансформатор обладает высокой степенью гибкости, и размер трансформатора может быть спроектирован в соответствии с требованиями шасси и сборки в целом.Поскольку для производства тороидальных трансформаторов не требуется ни штампа, ни пресс-формы для литья под давлением, производственный цикл короткий, подходит для производства малых и средних партий и может удовлетворить потребности в непрерывной модификации современного электронного оборудования. Из-за малошумной прочности тороидальных трансформаторов многие производители используют их для высококачественного аудиооборудования и видеотерминалов, усилителей мощности, электронных тестеров и общего оборудования.

Тороидальные трансформаторы также обладают некоторыми выдающимися преимуществами:

1.Высокий электрический КПД

В сердечнике нет воздушного зазора, коэффициент штабелирования может достигать 95% или более, проницаемость сердечника может составлять 1,5 ~ 1,8 Тл (ламинированный сердечник может быть только 1,2 ~ 1,4 Тл), электрический КПД достигает 95%.

2. Небольшие размеры и легкий вес

Вес тороидального трансформатора можно уменьшить вдвое по сравнению с многослойным трансформатором. Пока площадь поперечного сечения сердечника остается одинаковой, тороидальный трансформатор может легко изменять соотношение длины, ширины и высоты сердечника, а внешние размеры могут быть спроектированы в соответствии с требованиями;

3. меньше магнитных помех

Тороидальный сердечник трансформатора не имеет воздушного зазора, а обмотки равномерно намотаны на тороидальный сердечник. Эта структура приводит к небольшой утечке магнитного поля и низкому уровню электромагнитного излучения. Его можно использовать в высокочувствительном электронном оборудовании без дополнительных экранов, например, в низковольтных устройствах. Об усилителях уровня и медицинском оборудовании;

4. Меньше вибрации и шума

Стальной сердечник не имеет воздушного зазора, поэтому стальной сердечник можно уменьшить.

III. Типы

Тороидальные трансформаторы можно разделить на три типа: стандартный, экономичный и изолированный:

1. Стандартный тип

Стандартная серия силовых трансформаторов имеет мощность 8 ～ 1500 ВА. , небольшая скорость регулировки напряжения и повышение температуры всего на 40 ℃ во время работы с полной нагрузкой. Он допускает кратковременную работу с перегрузкой и подходит для приложений с высокими требованиями. Первичная и вторичная обмотки изолированы полиэфирной пленкой класса B (130 ° C).Требуется не менее трех слоев изоляционной ленты, чтобы выдержать испытание на выдерживаемое напряжение переменного тока 4000 В в течение 1 мин.

2. Экономичный тип

Серия экономичных силовых трансформаторов мощностью 50 1500 ВА направлена на снижение стоимости на основе гарантированной производительности. Подходит для непрерывной работы без перегрузок. Повышение рабочей температуры составляет 60 ℃, а класс изоляционного материала — класс A (105 ℃), при полной нагрузке погрешность выходного напряжения составляет менее 3%.

3. Изолированный тип

Мощность серии разделительных трансформаторов составляет 50 ～ 1000 ВА, которые можно разделить на две серии для промышленного использования и использования в медицинском оборудовании. Изоляционный трансформатор фокусируется на его изоляционных характеристиках. Между первичной и вторичной обмотками используйте изолирующую полиэфирную пленку класса B, чтобы обернуть не менее 4 слоев с напряжением пробоя более 4000 В, и все первичные выводы должны использовать провода с двойной изоляцией. Максимальное превышение температуры трансформатора составляет менее 45 ° C.Помимо выполнения вышеуказанных требований, медицинские изолирующие трансформаторы также должны соответствовать стандарту UL544, то есть первичная и вторичная обмотки должны иметь тепловую защиту, а расстояние между обмоткой и заземленным медным экраном должно быть более 13 мм.

IV. Приложения

1. Аудиооборудование

Среди современных тороидальных трансформаторов наиболее известными являются те, которые используются в звуковом оборудовании. Например, высокопроизводительные продукты, которые могут использоваться в качестве силовых трансформаторов в мощных высококачественных усилителях класса 3 и силовых трансформаторах для звукового оборудования малой и средней мощности.Высококачественные тороидальные трансформаторы могут использоваться в диапазоне мощностей от 6 ВА до 1000 ВА.

2. Электрический контроль

Электрический контроль, используемый в трансформаторах тока и напряжения. Прецизионный и стабильный трансформатор, изготовленный по технологии тороидального трансформатора. Новые высокоэффективные магнитные материалы, такие как магнитомягкие материалы из пермаллоя, аморфные материалы или нанокристаллические сплавы, могут использоваться в качестве магнитных сердечников, оснащенных прецизионными интеллектуальными счетчиками и специальными методами тестирования.Это может гарантировать, что параметры трансформатора точны, а производительность полностью согласована.

3. Медицинское оборудование

Тороидальные трансформаторы, специально разработанные и изготовленные для медицинского оборудования. Помимо высокой эффективности, высокой надежности и высоких требований безопасности. Он также особенно усиливает электрическую прочность и улучшает термостойкость. Для обеспечения надежности внутри трансформатора требуется добавить плавкий предохранитель.

4. Другие области

Тороидальные трансформаторы также могут использоваться в различных инверторах мощности, таких как солнечные и ветряные генераторы. Этот высокоэффективный тороидальный трансформатор с железным сердечником с низкими потерями может значительно повысить общую эффективность источника питания инвертора.

US Magnetics »Почему тороид? Примечания к тороидальным трансформаторам

Почему тороид? Примечания к тороидальным трансформаторам

Ральф Ливингстон

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

Размер и вес

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

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

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

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

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

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

Самозащитный

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

Другой башмак — недостатки тороидов

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

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

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

КАК НАМОТАТЬ ТОРОИДАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР СВОИМИ РУКАМИ

Намотка тороидального трансформатора

Конструкция

Трансформатор тока

Создать аккаунт

Тороидальный трансформатор, как сделать своими руками?

Подбор и изготовление тороидального сердечника

Намотка тороидального трансформатора

Как ускорить рабочий процесс

Тороидальный трансформатор своими руками

Преимущества и недостатки тора

Расчет мощности тороидального трансформатора

Тороидальный сердечник

Обзор цен

Как намотать тороидальный трансформатор с помощью обруча. Трансформатор тороидальный своими руками – расчет витков, технология намотки

Подготовка к проведению намотки

Необходимые материалы

Как ускорить рабочий процесс

Как намотать трансформатор

Материалы для намотки

Иллюстрации

Тороидальный сварочный трансформатор своими руками

Как Намотать Тороидальный Трансформатор :: Электротехническое оборудование

Как Намотать Тороидальный Трансформатор

Правильная намотка трансформатора своими руками. Собираем трансформатор в домашних условиях Тороидальный магнитопровод своими руками

Конструкция

Принцип работы

Как сделать

Обзор цен

Материалы пластин

Тороидальный трансформатор своими руками

Преимущества и недостатки тора

Расчет мощности тороидального трансформатора

Тороидальный сердечник

Особенности намотки тора

Приспособления для намотки

Расчет тороидального трансформатора

Подбор и изготовление тороидального сердечника

Делаем тороидальный сварочный трансформатор | Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы

Тороидальный трансформатор своими руками

Похожие записи

Изготовление собственных индукторов с тороидальным сердечником и ВЧ трансформаторов

Порошковые материалы

Ферритовые материалы

Номенклатура тороидальных сердечников

Индуктивность тороидальных катушек

Изготовление тороидального устройства

Обвязка проводов

Mono & Stereo © 2021: Тороидальные силовые и выходные трансформаторы класса Hi-End от toroidy.pl

Как спроектировать свой собственный инверторный трансформатор

Проектирование инверторного трансформатора

Расчет напряжения инверторного трансформатора, тока, количества витков

Таблица A

Таблица B

Самодельный трансформатор

J&K Audio Design: Тороидальный трансформатор

: принципы, характеристики, типы и применение

IV. Приложения

US Magnetics »Почему тороид? Примечания к тороидальным трансформаторам

Добавить комментарий Отменить ответ