Lasomvormers zijn niet duur, ze vandaag nog kopen is geen probleem. En toch zijn veel thuiswerkers geïnteresseerd in de vraag hoe ze met hun eigen handen een transformator (lassen) kunnen maken. Hoe moeilijk het is en hoe een zelfgemaakt apparaat zal werken. In principe is het niet moeilijk om het met de juiste aanpak te doen. Het belangrijkste is de wikkeling van de transformator, omdat de kracht van de eenheid en de kwaliteit van zijn werk afhangen van het correct geselecteerde aantal windingen, van de doorsnede van de gebruikte draad.

Voordat u de lastransformator opwindt, moet u deze dus berekenen volgens alle vereiste parameters. Opgemerkt moet worden dat de uitgevoerde berekening niet altijd overeenkomt met de standaardregels en diagrammen, omdat de lasmachine soms niet wordt geassembleerd uit die materialen die worden gebruikt tijdens de montage in de fabriek. Dat wil zeggen, wat ze vonden is wat ze gebruikten.

Er werd bijvoorbeeld niet het beste transformatorijzer of wikkeldraad gebruikt. Maar zelfs na zo'n wikkeling koken de transformatoren perfect, hoewel ze zoemen en erg heet worden. We voegen eraan toe dat u bij het kiezen van een transformatorijzer op een indicator als de vorm van de kern moet letten. Het kan worden gepantserd of staaf. Het tweede type wordt vaker gebruikt in zelfgemaakte lastransformatoren omdat ze de beste efficiëntie hebben. Toegegeven, de bewerkelijkheid van het opwinden van een transformator met uw eigen handen is hier veel hoger. Maar dit schrikt de meesters niet af.

We voegen eraan toe dat de transformator volgens verschillende schema's kan worden opgewonden.

• De netwikkeling is wanneer beide spoelen gelijk zijn in het aantal windingen en ze in serie zijn geschakeld.
• Beide wikkelingen zijn anti-parallel geschakeld.
• De gewikkelde draad bevindt zich aan één kant van de kern.
• Hetzelfde als in de vorige positie, alleen aan twee zijden in serie geschakeld.

Het eenvoudigste schema is het laatste. Het wordt meestal gebruikt om thuis een transformator te monteren. Daarin bestaat de secundaire wikkeling uit twee gelijke helften. En ze bevinden zich op tegenovergestelde schouders van het magnetische circuit. De verbinding, zoals hierboven vermeld, is serieel.

De berekening is gebaseerd op theoretische parameters, op basis waarvan een keuze moet worden gemaakt uit de feitelijke parameters van het magnetische circuit. De belangrijkste lasparameter is de stroom die aan de elektrode wordt geleverd. Omdat in het dagelijks leven elektroden met een diameter van 2 het vaakst worden gebruikt; 3 of 4 mm, dan is een stroomsterkte met een capaciteit van 120-130 ampère voor hen voldoende. Nu kunt u het vermogen van de lastransformator correct berekenen met behulp van deze formule:

P = U x I x cos φ / η

U is de nullastspanning, I is de stroomsterkte (120-130 A), cos φ is gelijk aan 0,8, η is de efficiëntie, die voor zelfgemaakte lasmachines 0,7 is.

De berekende waarde van het vermogen moet worden vergeleken met de doorsnede van het magnetische circuit volgens de tabel. De tabelwaarde voor dergelijke parameters is meestal 28 cm², maar in feite is het noodzakelijk om te kiezen uit het bereik van 25-60 cm². Nu wordt, volgens andere tabellen van naslagwerken, het aantal draadwindingen ten opzichte van de kernsectie geselecteerd.

Een heel belangrijk punt - hoe groter het gebied van de gebruikte kern voor de transformator, hoe minder windingen in de spoel zouden moeten zijn. Het punt is dat een groot aantal windingen mogelijk niet in het gat in het magnetische circuit passen. De berekening van het aantal beurten zelf gebeurt volgens deze formule:

N = 4960 × U / (S × I), waarbij U de spanning is van de stroombron op de primaire wikkeling, I is de secundaire wikkelstroom, in feite is dit dezelfde lasstroom, S is het dwarsdoorsnede-oppervlak van de kern.

En het aantal windingen op de secundaire wikkeling kan worden berekend met behulp van de verhouding:

U1 / U2 = N1 / N2

De nullastspanning op de secundaire wikkeling in zelfgemaakte lastransformatoren is 45-50 volt.

Hoe een transformator op te winden?

Dus, de berekeningen zijn uitgevoerd, de parameters van de gebruikte elementen van de step-up transformator zijn bepaald, het wikkelschema is bepaald, u kunt doorgaan met het terugspoelen zelf. Maar daarvoor moet je omgaan met de draden die rond de kern worden gewikkeld.

Op de primaire wikkeling wordt een koperdraad in glasvezel of katoenisolatie gewikkeld. Geen rubber. Op basis van de stroom op de primaire wikkeling gelijk aan 25 ampère, is de doorsnede van de wikkeldraad 5-6 mm². De doorsnede van de draad op de secundaire wikkeling moet 30-35 mm² zijn, omdat er een hoge stroom doorheen stroomt (120-130 A). Let vooral op de isolatie van deze draad, deze moet hittebestendig zijn. Nu alles klaar is, kunt u doorgaan met het opwinden van de theroidale transformator.

Voordat u de transformator terugspoelt, moet u één waarheid begrijpen dat de primaire wikkeldraden zwaar worden belast, omdat hier een kleinere geleider wordt gebruikt. Bovendien is de dichtheid van de gelegde windingen hier hoger, daarom worden ze meer verwarmd. Daarom moet speciale aandacht worden besteed aan de kwaliteit van de verpakking in de primaire wikkeling.

Het gebeurt zo dat een zelfgemaakte transformator niet uit één stuk draad wordt samengesteld, maar uit meerdere stukken. Daar is niets mis mee, want de uiteinden van de stukken kunnen met elkaar worden verbonden. Hiervoor kunt u geen twist gebruiken, het is beter om de twee uiteinden in meerdere windingen met een koperdraad te verbinden en vervolgens de verbinding te solderen en te isoleren.

Het is noodzakelijk om de bochten voorzichtig op te winden en ze stevig tegen elkaar aan te drukken. In dit geval mag het leggen van de draad niet strikt loodrecht op het raakijzer worden uitgevoerd, maar iets opzij. Maar als het ware moet de binnenwikkeling doorgaan. Dit maakt het eenvoudig om de volgende bocht op de vorige te drukken. Het is niet nodig om de draad af te knippen.

Houd er rekening mee dat tijdens het terugspoelen van de transformator de draad gelijkmatig wordt ingevoerd. Bochten en bochten zullen het proces zelf alleen maar bemoeilijken. Daarom is het beter om de draad om je hand te winden en er tijdens het leggen aan te trekken.

Voor het wikkelen van een ringkerntransformator moet elke gelegde laag worden geïsoleerd. Om dit te doen, is het beter om een ​​speciale geïmpregneerde latoissue te gebruiken, die bij aanraking aan alles hecht. Of u kunt bouwtape gebruiken die u zelf op de trafo wikkelt. Het handigst is als de tape in stroken van 15 mm breed wordt gesneden. Het is gemakkelijk om de draadlaag ermee te bedekken, en tegelijkertijd moet je proberen ervoor te zorgen dat de binnenkant van de wikkeling in twee lagen is bedekt met isolatiemateriaal en aan de buitenkant in één.

Daarna moet de hele wikkeling worden ingevet met PVA-lijm. Ten eerste zal het de isolatie versterken door het monolithisch te maken. Ten tweede zal de wikkeling niet zoemen. PVA mag niet worden gespaard, het is noodzakelijk om het hele oppervlak goed voor hen te behandelen. Daarna moet het apparaat worden gedroogd. En daarna nog een laag windingen en ga zo maar door tot de lastransformator helemaal klaar is. De doe-het-zelf-wikkeling van de ringkerntransformator is klaar.

Het op de juiste manier terugspoelen van de transformator is een garantie voor een hoge kwaliteit en langdurige werking. Het teruggespoelde apparaat zal precies hetzelfde werken als een praktisch nieuw apparaat. Natuurlijk bromt het harder, maar in alle andere opzichten is het nog steeds hetzelfde noodzakelijke apparaat.

Opwindmaterialen

De kern bestaat voornamelijk uit profielplaten van een speciale legering. Ze worden geassembleerd volgens de vereiste dikte, rekening houdend met de berekende doorsnede van de kern. Er zijn verschillende vormen van platen, maar W-vormige elementen worden het vaakst gebruikt.

Het transformatorframe is in principe een isolator die de kern afschermt van de wikkelingen. De spoel rust er ook op. Het frame is ook gemaakt van een diëlektrisch materiaal, het moet dun zijn (0,5-2,0 mm) om in het kernvenster te passen. Als de oude transformator wordt teruggespoeld, kunnen karton, textoliet enzovoort de functies van het frame vervullen. De afmetingen van het frame en de vorm ervan worden bepaald door de parameters van de kern. Maar de hoogte van de constructie moet groter zijn dan de afmetingen van de wikkeling.

Voor ringkerntransformatoren is het beter om koperdraden te gebruiken die zijn bedekt met beschermend email. Voor lasmachines is het beter om koper- of aluminiumdraden te gebruiken met isolatie van cellulose, katoen en glasvezel. Het laatste uitzicht is niet de beste. Het is goed bestand tegen belastingen, vooral bij hoge temperaturen, maar tijdens trillingen delamineren de vezels, en dit is een schending van de isolerende laag. Wat betreft de uitgangsdraden, het is optimaal als ze verschillende kleuren hebben. Dit maakt het gemakkelijker om verbinding te maken.

Zoals je kunt zien, is het terugspoelen van je eigen oude transformator niet erg moeilijk. Dit zal natuurlijk lang duren, maar het apparaat zal goed werken. Het is in ieder geval goedkoper dan een nieuwe kopen.

Er zijn situaties in het leven waarin u een transformator nodig heeft met speciale kenmerken voor een specifiek geval. Zo is de netwerk-tr-r in je favoriete ontvanger doorgebrand en heb je er geen om hem te vervangen. Maar er zijn andere onnodige tr-ry van oude technologie die inactief rondslingeren, dus je kunt proberen ze zelf opnieuw te maken voor specifieke parameters. Vervolgens zullen we u vertellen hoe u thuis een transformator kunt berekenen en maken met uw eigen handen, met alle benodigde berekeningsformules en montage-instructies.

Berekend deel

Laten we beginnen. Eerst moet je uitzoeken wat zo'n apparaat is. Een transformator bestaat uit twee of meer elektrische spoelen (primair en secundair) en een metalen kern gemaakt van afzonderlijke ijzeren platen. De primaire wikkeling creëert een magnetische flux in het magnetische circuit, die op zijn beurt een elektrische stroom induceert in de tweede spoel, zoals weergegeven in het onderstaande diagram. Op basis van de verhouding van het aantal windingen in de primaire en secundaire spoelen, verhoogt of verlaagt de transformator de spanning en verandert de stroom proportioneel.

Het maximale vermogen dat de transformator kan leveren, hangt af van de grootte van de kern, daarom worden ze bij het ontwerpen afgestoten door de beschikbaarheid van een geschikte kern. De berekening van alle parameters begint met het bepalen van het totale vermogen van de transformator en de daarop aangesloten belasting. Daarom moeten we eerst de kracht van het secundaire circuit vinden. Als er meer dan één secundaire spoel is, moet hun vermogen worden opgeteld. De berekeningsformule ziet er als volgt uit:

• U2 is de spanning over de secundaire wikkeling;
• I2 - secundaire wikkelstroom.

Nadat de waarde is ontvangen, is het noodzakelijk om de primaire wikkeling te berekenen, rekening houdend met de transformatieverliezen, de geschatte efficiëntie is ongeveer 80%.

P1 = P2 / 0,8 = 1,25 * P2

De kern wordt gekozen uit de vermogenswaarde P1, het dwarsdoorsnede-oppervlak S.

• S in centimeters;
• P1 in watt.

Nu kunnen we de coëfficiënt van effectieve transmissie en transformatie van energie achterhalen:

• 50 is de netfrequentie;
• S - sectie van ijzer.

Deze formule geeft een geschatte waarde, maar voor eenvoud van berekening is het best geschikt, omdat we het onderdeel thuis maken. Dan kun je beginnen met het berekenen van het aantal beurten, dit doe je met de formule:

Aangezien onze berekening vereenvoudigd is en een lichte spanningsval onder belasting mogelijk is, verhoogt u het aantal windingen met 10% van de berekende waarde. Vervolgens moet u de stroom van onze wikkelingen correct bepalen, dit moet voor elke wikkeling afzonderlijk worden gedaan volgens deze formule:

Bepaal de diameter van de benodigde draad met behulp van de formule:

Selecteer op basis van tabel 1 de draad met de gewenste doorsnede. Als er geen geschikte waarde is, moet u naar boven afronden op de tabeldiameter.

Als de berekende diameter niet in de tabel staat, of als er te veel vulling van het venster wordt verkregen, kunt u meerdere draden met een kleinere doorsnede nemen en in totaal de vereiste som krijgen.

Om erachter te komen of de spoelen op onze zelfgemaakte transformator passen, moet je de oppervlakte van het tr-p-venster berekenen, dit is de ruimte gevormd door de kern waarin de spoelen worden geplaatst. Het reeds bekende aantal windingen wordt vermenigvuldigd met de draaddoorsnede en de vulfactor:

Deze berekening wordt uitgevoerd voor alle wikkelingen, primair en secundair, waarna het nodig is om het gebied van de spoelen op te tellen en een vergelijking te maken met het gebied van het magnetische circuitvenster. Het kernvenster moet groter zijn dan het dwarsdoorsnede-oppervlak van de spoelen.

Productieprocedure:

Nu, met berekeningen en materiaal voor montage, kunt u beginnen met wikkelen. We leggen de eerste laag wikkeling op de voorbereide kartonnen spoel. Om dit te doen, is het handig om een ​​elektrische boor te gebruiken, waarbij u de spoel in de boorkop houdt met een speciaal apparaat (een bout met twee ringen en een moer kan als zodanig fungeren). Nadat we een boormachine op een tafel of werkbank hebben bevestigd, leggen we bij lage snelheden de draad, draaien om te draaien zonder overlappingen. We plaatsen een laag isolatie tussen de lagen van de draad - condensatorpapier. Tussen de primaire en secundaire wikkelingen moeten twee isolatielagen worden aangebracht om defecten te voorkomen.

Veel gemakkelijker als u van plan bent de voltooide transformator terug te spoelen naar de gewenste spanning. In dit geval volstaat het om het aantal windingen van de secundaire wikkeling tijdens het afwikkelen te tellen en de transformatieverhouding te kennen:

Voordat u de wikkelingen controleert, moet u ervoor zorgen dat hun weerstand niet te laag is, dat er geen breuken en storingen op de productbehuizing zijn. Het eerste inschakelen moet uiterst voorzichtig gebeuren, het is raadzaam om een ​​gloeilamp met een vermogen van 40-90 watt in serie met de primaire wikkeling aan te zetten.

Verificatie werk

Dit artikel bevat instructies waarin duidelijk wordt uitgelegd hoe u thuis een transformator met uw eigen handen kunt maken. Als voorbeeld hebben we de volgorde van berekening en montage van een gepantserd model beschreven, als het meest voorkomende type transducer. Zijn populariteit is te danken aan de eenvoud van het vervaardigen van spoeleenheden, het gemak van montage, reparatie en wijziging. Op basis van dit zelfgemaakte product kun je eenvoudig een tr-r maken voor het opladen van een auto-accu, of een step-up tr-r maken voor een laboratoriumstroombron, een elektrische houtbrander, een heet mes voor het snijden van schuimplastic of een ander apparaat voor de behoeften van een thuisvakman.

Er worden verschillende soorten speciale apparaten gebruikt om stroom om te zetten. Een ringkern TPP transformator voor een lasapparaat en andere apparaten, je kan hem zelf thuis opwinden, het is een ideale energie omvormer.

Ontwerp

De eerste bipolaire transformator werd gemaakt door Faraday en volgens de gegevens was het precies een ringkern. Een ringkern-autotransformator (merk Shtil, TM2, TTS4) is een apparaat dat is ontworpen om wisselstroom van de ene spanning naar de andere om te zetten. Ze worden gebruikt in verschillende lineaire installaties. Dit elektromagnetische apparaat kan eenfasig en driefasig zijn. Bestaat structureel uit:

1. Een metalen schijf van spoelmagneetstaal voor transformatoren;
2. Rubberen pakking;
3. Primaire wikkelklemmen;
4. Secundaire wikkeling;
5. Isolatie tussen wikkelingen;
6. Afschermende wikkeling;
7. Een extra laag tussen de primaire wikkeling en de afscherming;
8. Primaire wikkeling;
9. Isolerende kerncoating;
10. ringkern;
11. Lont;
12. bevestigingsmiddelen;
13. Isolatie afdekken.

Een magnetische kern wordt gebruikt om de wikkelingen te verbinden.

Dit type omvormers kan worden ingedeeld naar doel, koeling, type magnetisch circuit, wikkelingen. Op afspraak is er een puls-, power-, frequentieomvormer (TST, TNT, TTS, TT-3). Voor koeling - lucht en olie (OST, OSM, TM). Door het aantal wikkelingen - dubbele wikkeling en meer.

Foto - het werkingsprincipe van de transformator

Een apparaat van dit type wordt gebruikt in verschillende audio- en video-installaties, stabilisatoren, verlichtingssystemen. Het belangrijkste verschil tussen dit ontwerp en andere apparaten is het aantal windingen en de vorm van de kern. Natuurkundigen geloven dat de ringvorm de ideale uitvoering van het anker is. In dit geval wordt de wikkeling van de ringkerntransformator gelijkmatig uitgevoerd, evenals de warmteverdeling. Dankzij deze opstelling van de spoelen koelt de converter snel af en zelfs bij intensief werk is het gebruik van koelers niet nodig.

Foto - ringkernconverter

De voordelen van een ringkerntransformator:

1. Kleine maat;
2. Het uitgangssignaal bij de torus is erg sterk;
3. De wikkelingen zijn kort, wat resulteert in verminderde weerstand en verhoogde efficiëntie. Maar ook hierdoor is tijdens bedrijf een bepaalde geluidsachtergrond hoorbaar;
4. Uitstekende energiebesparende prestaties;
5. Eenvoudig zelf te installeren.

De converter wordt gebruikt als netwerkstabilisator, een oplader, als voeding voor halogeenlampen, een ULF buizenversterker.

Foto - afgewerkt TPN25

Video: het doel van ringkerntransformatoren

Werkingsprincipe

De eenvoudigste ringkerntransformator bestaat uit twee wikkelingen op een ring en een stalen kern. De primaire wikkeling is verbonden met de bron van elektrische stroom en de secundaire wikkeling is verbonden met de verbruiker van elektriciteit. Door het magnetische circuit zijn de afzonderlijke wikkelingen met elkaar verbonden en wordt hun inductieve koppeling versterkt. Wanneer de stroom wordt ingeschakeld, wordt een alternerende magnetische flux gecreëerd in de primaire wikkeling. Door gebruik te maken van individuele wikkelingen, creëert deze flux een elektromagnetische kracht in hen, die afhangt van het aantal windingen. Als u het aantal wikkelingen verandert, kunt u een transformator maken om elke spanning om te zetten.

Foto - Werkingsprincipe

Ook converters van dit type zijn buck en boost. Een ringkern step-down transformator heeft een hoge spanning op de secundaire klemmen en een lage spanning op de primaire. Het tegenovergestelde verhogen. Bovendien kunnen de wikkelingen een hogere of lagere spanning hebben, afhankelijk van de kenmerken van het netwerk.

Hoe te maken

Zelfs jonge elektriciens kunnen een ringkerntransformator maken. Opwinden en rekenen is niet moeilijk. We stellen voor om te overwegen hoe u een toroidaal magnetisch circuit voor een halfautomatisch apparaat op de juiste manier kunt opwinden:

Aangezien 1 winding 0,84 volt draagt, wordt het wikkelcircuit van een ringkerntransformator uitgevoerd volgens het volgende principe:

Zo maak je eenvoudig je eigen ringkerntransformator 220 bij 24 volt. Het beschreven schema kan zowel op booglassen als op halfautomatisch worden aangesloten. De parameters worden berekend op basis van de doorsnede van de draad, het aantal windingen, de maat van de ring. De kenmerken van dit apparaat maken stapsgewijze aanpassing mogelijk. Een van de voordelen van het montageprincipe: eenvoud en betaalbaarheid. Onder de nadelen: veel gewicht.

Prijsoverzicht

U kunt een ringkerntransformator HBL-200 kopen in elke stad van de Russische Federatie en de GOS-landen. Het wordt gebruikt voor verschillende audioapparatuur. Overweeg hoeveel de converter kost.

De meeste elektronische apparaten hebben voor hun werk een bepaald type stroomvoorziening nodig, die verschilt van die van het industriële netwerk. Een type van een dergelijk apparaat is een ringkerntransformator. Het apparaat heeft brede toepassing gevonden op verschillende gebieden van energietechniek, elektronica en radiotechniek. Meestal worden transformatoren gebruikt in elektrische netwerken en in voedingen van allerlei soorten elektronische apparatuur.

Ontwerp en werkingsprincipe:

Transformator - de naam van het woord komt van het Latijnse transformare, wat transformeren betekent. De algemeen aanvaarde definitie hiervoor is als volgt: een transformator is een apparaat dat, met behulp van het fenomeen van elektromagnetische inductie, in staat is de spanningsamplitude te veranderen zonder de vorm en frequentie van het signaal te veranderen.

Een transformator is een elektrisch apparaat met behulp waarvan een elektrische wisselspanning afneemt of toeneemt. Dergelijke transformatoren worden step-down of step-up transformatoren genoemd. Opgemerkt moet worden dat er apparaten zijn die de waarde van het sinusvormige signaal ongewijzigd laten, ze worden galvanisch of choke genoemd.

Elke transformator in zijn ontwerp bevat de volgende componenten:

• magnetisch circuit (kern);
• wikkelingen;
• frame voor de locatie van de wikkelingen;
• isolator;
• verschillende extra elementen (beugels voor bevestiging, strips voor het uitvoeren van contacten, enz.).

De transformator heeft twee of meer inductief gekoppelde wikkelingen in zijn ontwerp. Ze zijn verkrijgbaar in zowel draad- als bandtype en zijn altijd bedekt met een isolatielaag. De wikkelingen zijn bevestigd op een magnetische kern van zacht ferromagnetisch materiaal. De primaire wikkeling is verbonden met de spanningsbron en de secundaire met de belasting.

Het algemene werkingsprincipe van het apparaat, ongeacht het type en doel, is als volgt. Een wisselsignaal wordt toegepast op de primaire wikkeling van het apparaat, wat leidt tot het verschijnen van wisselstroom erin. Deze stroom induceert op zijn beurt een wisselend magnetisch veld in de kern, onder invloed waarvan een alternerende elektromotorische kracht (EMF) in de wikkelingen optreedt. Wanneer de belasting is aangesloten op de secundaire wikkeling, begint er wisselstroom doorheen te stromen. De wikkeling waarop het signaal wordt toegepast, wordt de primaire genoemd. De wikkeling die op de belasting is aangesloten, wordt de secundaire genoemd.

Volgens de koelmethode onderscheiden torusvormige apparaten zich door lucht- en vloeistofkoeling. Daarnaast zijn er transformatoren met gecombineerde koeling - vloeistof-lucht. De belangrijkste technische parameters van het apparaat zijn onder meer:

1. Ingangsspanningswaarde: toegestane spanningswaarde geleverd aan de primaire.
2. De grootte van de uitgangsspanning. Bepaald door de transformatieverhouding.
3. Transformatie type. Er is een toename of afname van het signaalniveau.
4. Aantal fasen. Afhankelijk van het netwerk waarin de transformatoren worden gebruikt, zijn ze onderverdeeld in eenfasig of driefasig.
5. Aantal windingen. Er zijn apparaten met dubbele wikkeling of meervoudige wikkeling.

De belangrijkste parameters van het apparaat zijn: nominaal vermogen en transformatieverhouding. De eenheid voor het meten van vermogen is volt-ampère (VA). De transformatieverhouding geeft de verhouding weer tussen de spanningsniveaus aan de ingang van het apparaat en de uitgang. De waarde is recht evenredig met de verhouding van het aantal windingen van de primaire tot de secundaire.

In een ringkerntransformator wordt een ringkern als basis gebruikt, die geometrisch een torus voorstelt. Het voordeel van dit type magnetische schakeling ligt in het eenvoudig terugspoelen van de transformator met uw eigen handen en het verkrijgen van de hoogste efficiëntie (efficiëntie) in vergelijking met andere soorten transformatoren met dezelfde totale afmetingen. De nadelen van tori zijn onder meer verhoogde verwarming tijdens bedrijf.

Huidige transformator:

Naast het standaard type spanningstransformator is er een speciaal type stroomtransformator genaamd. Het belangrijkste doel is om de waarde van de stroom te veranderen ten opzichte van de invoer. Een andere naam voor dit type apparaat is actueel.

Een stroomtransformator is een meetinstrument dat is ontworpen om de sterkte van een wisselstroom te meten. Huidige apparaten worden gebruikt wanneer het nodig is om een ​​hoge stroomsterkte te meten of om halfgeleiderapparaten te beschermen tegen abnormale waarden die op de lijn zijn ontstaan.

Het huidige apparaat verschilt qua uiterlijk niet van een spanningstransformator, de verschillen zitten in de aansluiting en het aantal windingen in de wikkeling. De primaire wordt uitgevoerd met behulp van een of een paar beurten. Deze windingen worden door een toroïdaal magnetisch circuit geleid en via hen wordt de stroom gemeten. Huidige apparaten zijn niet alleen gemaakt van het ringkerntype, maar kunnen ook op andere soorten kernen worden gemaakt. De belangrijkste voorwaarde is dat de gemeten draad een volledige slag heeft gemaakt.

Bij dit ontwerp wordt de secundaire wikkeling overbrugd door een weerstand met lage weerstand. In dit geval mag de grootte van de spanning op deze wikkeling niet groot zijn, omdat tijdens het passeren van de hoogste stromen de kern zich in de verzadigingsmodus bevindt.

In sommige gevallen worden metingen uitgevoerd aan meerdere geleiders die door de torus worden geleid. Dan is de grootte van de stroom evenredig met de sterkte van de som van de stromen.

Berekening van productparameters

Voordat u een ringkerntransformator thuis opwindt, moet u de waarden ervan berekenen. Om dit te doen, moet u de initiële gegevens kennen. Deze omvatten: de waarde van de uitgangsspanning, de buiten- en binnendiameter van de kern.

Het vermogen van het apparaat wordt bepaald door het product van de gebieden S en S®, vermenigvuldigd met de coëfficiënt: P = 1,9 * S * Sok.

Het dwarsdoorsnede-oppervlak wordt berekend met de formule: S = h * (D-d) / 2, waarbij:

• S - dwarsdoorsnede;
• h is de hoogte van de constructie;
• D - buitendiameter;
• d - binnendiameter.

Om het oppervlak van het venster te berekenen, wordt de formule gebruikt: Sok = 3,14 * d2 / 4.

Het aantal windingen in de secundaire wikkeling is gelijk aan het product W2 = U2 * 50 / Sok.

Deze rekentechniek is toepasbaar op vrijwel elk type ringkerntransformator. Maar voor de berekening van sommige producten is er een methodiek.

Lasapparaat

Dit type transformator kenmerkt zich door een hoge uitgangsstroom. Maximale stroom en spanning worden gebruikt als invoerparameters. Voor een apparaat met een lasstroom van 200 ampère en een spanning van 50 volt is de berekening bijvoorbeeld als volgt:

1. Het vermogen van de transformator wordt berekend: P = 200 A * 50 V = 1000 W.

2. De doorsnede van het venster wordt berekend: Sok = π * d2 / 4 = 3,14 * 144/4 (cm2) ≈ 113 cm².

3. Doorsnede: Sc = h * H = 2 cm * 30 cm = 60 cm².

4. Kernvermogen: Pc = 2,76 * 113 * 60 (W) 18712,8 W.

5. Het aantal windingen van de primaire wikkeling: W1 = 40 * 220/60 = 147 windingen.

6. Het aantal windingen voor de secundaire wikkeling: W2 = 42 * 60/60 = 42 windingen.

7. Het gebied van de secundaire draad is gebaseerd op de hoogste bedrijfsstroom: Sp = 200 A / (8 A / mm2) ≈ 25 mm².

8. Het gebied van de primaire draad wordt berekend: S1 = 43 A / (8 A / mm2) ≈ 5,4 mm².

Deze berekeningsoptie is niet alleen van toepassing op lassers, maar kan ook met succes worden gebruikt voor andere typen. Zoals u kunt zien, mogen er geen problemen optreden bij de berekening.

Huidig ​​transformatorapparaat:

Het is niet moeilijk om met uw eigen handen een stroomtransformator te maken, maar voordat u deze maakt, moet u een berekening uitvoeren. Deze berekening wijkt af van de algemeen aanvaarde berekening vanwege de ontwerpkenmerken van het product. Het begint met de vereiste waarde van de secundaire stroom (eenheid van ampère): Iam = Iper / Iw, waarbij:

Iper - de waarde van de primaire wikkelstroom, vermenigvuldigd met het aantal windingen erin;

Iw - het aantal windingen in de secundaire wikkeling.

Om erachter te komen hoe de berekening correct moet worden uitgevoerd, is het gemakkelijker om een ​​​​praktisch voorbeeld van een zelfgemaakt stroomapparaat te overwegen. Laat het nodig zijn om 4 volt aan de uitgang van het huidige apparaat te krijgen en beperk de stroom tot 5 ampère.

Stap voor stap ziet de berekeningswijze er als volgt uit:

1. Er wordt een ferrietring genomen, bijvoorbeeld 20 × 12x6 van 2000hM.
2. 100 windingen draad zijn gewikkeld. Deze windingen vormen de secundaire wikkeling, aangezien de primaire slechts één draadwinding door het ferriet is.
3. De waarde van de stroom in de secundaire is gelijk aan: I / Ktr = 5/100 = 0,05 A.
4. De grootte van de belastingshunt wordt berekend volgens de wet van Ohm: R = U / I. Het blijkt R = 4 / 0,05 = 80 ohm.

U kunt dus de berekening uitvoeren voor alle vereiste parameters. Ongeacht de huidige golfvorm aan de ingang, is de spanning aan de uitgang van het huidige apparaat altijd bipolair. Het is de weerstand, niet de diode, die als secundaire shunt wordt gebruikt. Als er een diode nodig is, wordt eerst een weerstand aangesloten en vervolgens een diode of diodebrug. In het tweede geval is de weerstand opgenomen in de diagonaal van de brug.

Zelfproductie

De prijs van afgewerkte producten is hoog, terwijl het niet altijd mogelijk is om een ​​apparaat met de vereiste parameters te vinden. Daarom is het raadzaam om met uw eigen handen een transformator of autotransformator te maken. Naast het helemaal opnieuw maken van een transformator, is het mogelijk om een ​​defect apparaat terug op te wikkelen.

Om het product te vervaardigen, heeft u transformatorijzer en -draad nodig. IJzer is een plaat die is samengesteld in de vorm van een torus en een magnetisch circuit vormt. Het kan worden gekocht of genomen van oude gedemonteerde apparaten. Neem bijvoorbeeld platen van industriële transformatoren en rol met een apparaat in de vorm van een snijring donutvormige platen van metaal op. Verzamel de platen, bedek de kern met glasvezel en vul met vernis.

De windingen van de wikkelingen zijn gemaakt van koperdraad met de vereiste diameter. Het opwinden zelf is eenvoudig:

Als het tijdens het opwindproces nodig is om een ​​​​retractie uit te voeren, breekt de gewikkelde draad. Op de plaats van de opening wordt een kraan gesoldeerd en de hoofddraad wordt verder gewikkeld. De uitlaat is meestal zorgvuldig geïsoleerd. Het vastzetten van de uiteinden van de wikkelingen gebeurt meestal met draden die de draden aan het oppervlak van de kern of de gelegde draad binden. Het is beter om een ​​strook van de draaddraad op de "shuttle" te plaatsen. Het is gemaakt van een klein plastic profiel met sleuven in de uiteinden voor het bevestigen van de draad.

Dergelijk werk vereist zorg en nauwkeurigheid, vooral bij het opwinden van de primaire wikkeling. Voor de vervaardiging van meerdere apparaten is het raadzaam een ​​rite gebruiken. Het is moeilijk om zo'n apparaat met je eigen handen te maken, maar het is mogelijk.

Doe-het-zelf wikkelmachine

Een mogelijke optie is om een ​​machine te voorzien van een verstelbare stapelaar en draaiteller volgens het fietswielprincipe.

Het wiel wordt op een pen in de muur gezet, terwijl de rand is voorzien van een rubberen ring. Om de kern op de rand te plaatsen, moet je hem eerst afsnijden en dan weer vastmaken, zodat je een stevige cirkel krijgt. Nadat de vereiste draadlengte erop is gewikkeld, is het ene uiteinde ervan verbonden met een kern die vrij op de rand is geplaatst. De spoel beweegt in volledige cirkels om de rand, waardoor de draad op het frame wordt gelegd. In dit geval wordt een fietsteller gebruikt om het toerental te berekenen.

De creatie van een meer geavanceerd apparaat vereist het gebruik van stappenmotoren met positionering van hun positie. Hiervoor worden microcontrollers en een elektronische meter gebruikt. Een dergelijk ontwerp vereist bepaalde vaardigheden op het gebied van elektronica.

Het belangrijkste element van de voeding is een transformator. Soms kan het worden gekocht in gespecialiseerde winkels, op de radiomarkt of via internet. Maar meestal is het niet mogelijk om een ​​transformator met de vereiste parameters te kopen. Om zelf een transformator te maken, moet u eerst beslissen over het type strijkijzer. De meest voorkomende transformatoren zijn gemaakt van W-vormige platen. Tegelijkertijd hebben transformatoren op basis van ringkern (donut gemaakt van ijzeren tape), in vergelijking met transformatoren op basis van gepantserde kernen gemaakt van W-vormige platen, minder gewicht en afmetingen. Ook onderscheiden tori zich door betere omstandigheden voor het koelen van de wikkelingen en verhoogde efficiëntie. Met een gelijkmatige verdeling van de windingen rond de omtrek van de ringkern is er praktisch geen strooiveld en is het in de meeste gevallen niet nodig om de transformator af te schermen. Hoewel, bij het bouwen van een hoogwaardige versterker, het scherm niet mag worden verwaarloosd.

Bovendien heeft de magnetiserende stroom zelfs op het beste strijkijzer met een inductie van 15000 Gs in een ringkerntransformator de vorm van pulsen met een piekfactor van 5 ... 50. Dit is een bron van krachtige interferentie met een vrij breed spectrum. Min of meer sinusvormige stroom h.h. wordt bij een inductie van minder dan 6000 G voor staal 3410 en 8000 ... 9000 G voor 3425. De verminderde inductie verhoogt de kosten aanzienlijk en maakt de transformator zwaarder, wat uiterst ongewenst is voor seriële apparatuur. Om interferentie in een audiofrequentie-eindversterker te verminderen, is het echter zinvol om de inductie in de voedingstransformator te verminderen. In dit geval werkt de regel: "Hoe lager de inductie, hoe beter."

Het is erg handig om een ​​rekenmachine te gebruiken om de parameters van een ringkerntransformator te berekenen. Hiermee kunt u snel de parameters van de transformator berekenen, met een kant-en-klare torus beschikbaar. Voor Hi-End UMZCH wordt aanbevolen om de inductie in de kern van Russisch (Sovjet-)ijzer niet meer dan 1,0 T te kiezen. Voor geïmporteerd ijzer (torus van een oude UPS) is 1,2 T toegestaan. In dit geval wordt een lage magnetische opname en minimale akoestische ruis van de transformator verkregen.

Voordat u de ringkerntransformator opwindt, moet u de geselecteerde kern voorbereiden: eerst afschuinen met een halfronde vijl van alle scherpe randen van de donut, omcirkel vervolgens het uiteinde van de torus met een potlood en knip de wangen uit dik papier (ansichtkaarten ), lijm de wangen aan de zijkanten van de torus, lijm de buiten- en binnenkant van de kern met gewoon papier ... Andere opties voor aderisolatie zijn mogelijk. Het belangrijkste is om een ​​eventuele kortsluiting van de primaire wikkeling op de transformatorkern als gevolg van een eventuele doorbraak van de isolatie en beschadiging van de lak van de wikkeldraad op de scherpe randen van de torus tijdens het wikkelen te voorkomen.

Om de ringkerntransformator op te winden, gebruik ik een shuttle gemaakt van hout of textoliet aan de uiteinden waarvan ik uitsparingen maak in de vorm van een zwaluwstaart. De shuttle is eenvoudig te maken van een houten studentenliniaal van 20-30 cm lang en om te voorkomen dat hij meescheurt bij het opwinden van de wikkeldraad, is de "zwaluwstaart" verstevigd met papieren tape (3-4 slagen dwars). Als u handmatig opwindt, moet u PELSHO-, PESHO-draden gebruiken. In het uiterste geval kunt u de wijdverbreide wikkeldraad PEV-2 of PETV-2 gebruiken. Fluorplastische PET-folie met een dikte van 0,01-0,02 mm, gelakte stof LShSS met een dikte van 0,06-0,12 mm of cambric tape zijn geschikt als tussenwikkeling en externe isolatie, maar ik gebruikte een fluoroplastische film.

Na het wikkelen van het geschatte aantal windingen van de primaire wikkeling, is het wenselijk om de nullaststroom van de transformator te meten. Om dit te doen, verbinden we de tester in serie met de primaire wikkeling in ampèremetermodus. Om een ​​noodsituatie te voorkomen, kunt u in serie met het primaire apparaat een gloeilamp van 220 V en 40 W inschakelen. Het lampje gaat branden als het aantal beurten klein is. Als de trance correct is opgewonden, moet het filament een roze tint hebben. De ringkerntransformator heeft grote startstromen, op het moment van starten kan de overbelasting 160 keer bereiken. Daarom moet de start van de transformator niet via de tester gebeuren, maar met behulp van een "jumper", die vervolgens opent en de stroom door de tester begint te stromen.

Om de nullaststroom te meten, gebruik ik de volgende schakeling:

In serie met de primaire wikkeling van de transformator zet ik een weerstand van 10 Ohm aan, zet de netspanning aan en meet de spanningsval erover. Dienovereenkomstig is de nullaststroom I = U / R. In mijn geval 0,045 V / 10 Ohm = 0,0045 A. of 4,5 mA.

De nullaststroomsnelheid voor elke transformator is individueel en is meestal niet groter dan 50 mA bij een spanning van 220 V. Hier is de basisregel: "Hoe lager de ch-stroom, hoe beter", hoe meer de vorm van de open circuit stroom ziet eruit als een sinus.

Voor de ringkern in de UMZCH-voeding is de stroom h.x .:

• 20-30 mA - "voldoende",
• 10-20 - "goed"
• minder dan 10 mA - "uitstekend".

Om het aantal windingen van de primaire wikkeling te berekenen met een beschikbare draad (in mijn geval MGTF), wikkel ik de secundaire wikkeling, breng ik de netspanning aan op de primaire wikkeling, ik meet de spanning op de secundaire wikkeling.

Bij 4 windingen van de secundaire geeft de tester 0,581 V aan. Het aantal windingen van de primaire wikkeling is dus gelijk aan: U-netwerk x N secundair / U secundair. Op het moment van metingen was het netwerk 230 V. In cijfers krijgen we: 230 V x 4 windingen / 0,581 V = 1583 windingen.

Nog een paar woorden over transformatorwikkeling. Om het geluid van de ringkerntransformator te minimaliseren, is het noodzakelijk om elke laag wikkelingen gelijkmatig te vullen met de spoeldraad. Als je de eerste helft van de winding de windingen naar rechts hebt gelegd, moet de tweede helft van de winding naar links worden gelegd, zonder de richting van het leggen van de windingen zelf rond de kern te veranderen. Als het nodig is om twee identieke wikkelingen op te winden (typisch voor UMZCH), wordt een dubbele draad op de spoel gewikkeld en vervolgens worden de windingen van twee secundaire cellen tegelijkertijd van de spoel gelegd, zoals weergegeven op de foto.

In mijn geval zijn drie lagen van de primaire in de ene richting gestapeld en nog drie lagen in de andere. De conclusies van de primaire komen zo dicht mogelijk bij elkaar te liggen. Twee wederverkopen worden op dezelfde manier gewikkeld, twee lagen werden in de ene richting gelegd en nog 2 lagen in de andere. In overeenstemming met deze regels heb ik een ringkerntransformator van 120 watt gemaakt voor de versterker van Vasilich met een N-kanaals uitgangstrap van Alexei Nikitin, die minimale interferentie met de ingangscircuits van de UMZCH opleverde.

Ik zou blij zijn als mijn ervaring in de productie van ringkerntransformatoren nuttig voor u zal zijn.

Eerlijk!