Deja m-am săturat să montez amplificatoare de joasă frecvență pe microcircuite, mă mâncărime mâinile și am vrut să lipim ceva serios. Am decis să lipim un amplificator cu tranzistor cu sursă de alimentare bipolară. Sursa de alimentare va fi o sursă de alimentare liniară cu un transformator toroidal, despre a cărui înfășurare voi vorbi în acest articol.
Mai întâi trebuie să decidem cu privire la puterea amplificatorului, numărul de canale și rezistența la sarcină.
Voi avea doua canale, puterea de iesire va fi de aproximativ 100W pe canal, rezistenta de sarcina va fi de 4 Ohmi.
Nu trebuie să vă deranjați și să luați un transformator de 300 W, dar acesta este o dimensiune și o greutate suplimentară. Din fericire, dacă un amplificator de clasă AB are o eficiență de aproximativ 50%, atunci pentru a obține 100W la ieșire, trebuie să consumați 200W. Dacă două canale sunt de 100W fiecare, atunci consumul va fi de 400W. Toate acestea sunt aproximative și cu condiția ca semnalul de intrare să fie un sinusoid cu o amplitudine constantă. Nu cred că printre oamenii rezonabili există fani care ascultă scârțâituri groaznice în difuzoare.
Muzica pe care o ascultăm are o formă de undă sinusoidală care variază atât ca frecvență, cât și ca amplitudine. Acest semnal nu va avea întotdeauna o amplitudine maximă în astfel de momente, condensatorul electrolitic al sursei de alimentare va fi încărcat și descărcat la amplitudini maxime, economisind astfel puterea transformatorului. Din nou, dacă nu sunteți fan să ascultați scârțâit în sistemul de difuzoare.
Să calculăm puterea și tensiunea viitorului nostru transformator. Descărcați și rulați programul.
Completem toate câmpurile din partea de sus a programului, setăm curentul de repaus la 10mA, curentul preamplificatorului la 0mA, selectăm scopul și tipul de semnal în funcție de gustul muzicii pe care o ascultați. Faceți clic pe „Aplicați”.
Programul a calculat tensiunea viteza de mers în gol sursă de alimentare, precum și capacitatea condensatorului, aceste evaluări sunt de natură consultativă și sunt date pentru un braț.
Apoi, completați cele două ferestre inferioare în conformitate cu valorile recomandate și faceți clic pe „Calculați”. Avem tensiunea de ieșire a înfășurărilor transformatorului, am 34,5V pe fiecare braț, curentul înfășurărilor secundare este de 1,7A, parametrii diodei și schema de conectare.
Ne-am hotărât asupra parametrilor transformatorului, acum descărcam și rulăm programul. Vom calcula datele de înfășurare.
Miezul meu este toroidal și are dimensiuni de 130*80*25. Completați câmpurile programului.
Am stabilit amplitudinea de inducție la 1,2 T, sau poate la unu și jumătate (ca în cazul meu), aceasta este pentru miezurile de bandă, iar pentru miezurile de plăci o setăm la 1 T. Acest parametru depinde de hardware.
Densitatea de curent pentru clasa AB este de la 3,5-4 A/mm2, pentru clasa A 2,5 A/mm2.
Setăm curenții și tensiunea înfășurărilor secundare, faceți clic pe Calculați.
Deci, am obținut numărul de spire ale înfășurărilor primare și secundare, precum și diametrele firelor.
Puteți să faceți fără calcule, să înfășurați aproximativ 900 de spire și să conectați periodic înfășurarea la o rețea de 220V în serie printr-o lampă incandescentă cu o tensiune nominală de 220V.
Dacă lampa rămâne aprinsă, chiar și la jumătate de căldură, atunci mergem mai departe, verificând periodic. De îndată ce lampa încetează să mai strălucească, este necesar să se măsoare curentul fără sarcină (dar fără lampă, conectăm înfășurarea direct la rețea), care ar trebui să fie de 10-100 mA.
Dacă curentul fără sarcină este mai mic de 10mA, atunci acest lucru nu este foarte bun. Datorită rezistenței mari, transformatorul se va încălzi sub sarcină. Dacă curentul depășește 100mA, transformatorul se va încălzi la relanti. Deși există transformatoare cu curent fără sarcină și 300mA, acestea se încălzesc fără sarcină și zumzăi teribil.
Puteți începe să înfășurați transformatorul în sine. Trebuie să înfășurez 1291 de spire ale înfășurării primare cu un fir al cărui diametru este de 0,6 mm. Observați diametrul, nu secțiunea transversală! Am un fir de 0,63 mm.
Îl învelesc cu bandă adezivă. Odată am înfășurat miezul cu o bandă lavsan, fără bandă electrică (sau carton), iar după înfășurarea mai multor straturi a apărut o defecțiune. Se pare că straturile inferioare ale sârmei au fost zdrobite, iar lacul a fost deteriorat de marginea ascuțită a miezului. Acum, când înfășurați transformatoare toroidale, înfășuram întotdeauna miezul cu bandă de cârpă.
Banda Mylar poate fi cumpărată din magazin, sub formă de manșon de copt, care este tăiat în panglici folosind o lamă de ras și o riglă metalică.
Luăm o riglă de lemn de 40 cm, ferăstrău prin ambele margini, astfel încât firul să poată fi înfășurat în jurul ei. Înfășurăm o cantitate mare de sârmă (a trebuit să înfășurăm 1300 de spire de mai multe ori).
Înfășurează toate înfășurările în sensul acelor de ceasornic, ca în imagine.
Asigurăm capătul liber al sârmei cu bandă sau fir și înfășurăm stratul de înfășurare.
Lipiți firele înfășurării primare. Izolăm zonele de lipire și decapare a lacului.
Îți dau una mic sfat. Când lipiți firele la bornele înfășurării primare, alegeți fire de înaltă calitate și durabile sau nu le lipiți, ci plasați-le în tuburi dielectrice (contractabil termic, cambric). În timp ce înfășuram înfășurările secundare, cablurile mi s-au rupt din cauza îndoirilor repetate. Am luat firele de la sursa PC-ului.
Suprapunem 4-5 straturi de bandă lavsan luate din manșonul de copt.
Nu uitați să notați numărul de spire din fiecare strat pe o bucată de hârtie, astfel încât să nu uitați. La urma urmei, înfășurarea unui transformator poate dura nu 1-2 zile, ci o lună sau câteva luni, când nu există timp, și puteți uita totul.
Înfășurăm straturile rămase de sârmă în aceeași direcție, între care așezăm straturi de izolație cu bandă lavsan.
Punctele de conectare trebuie să fie lipite și izolate cu tub termocontractabil.
Când îl înfășurați cantitatea necesară rotește înfășurarea primară a unui transformator toroidal, trebuie să conectați înfășurarea în serie printr-o lampă de 220V la rețea, așa cum sa menționat mai sus. Lampa nu trebuie să lumineze. Dacă se aprinde, înseamnă că aveți un număr mic de spire, sau un scurtcircuit între straturi sau spire (dacă firul este rău).
Curentul meu fără sarcină este de 11 mA.
Lipiți robinetul. Izolăm înfășurarea primară de puțul secundar, poate 6-8 straturi de bandă Mylar.
Înfășurarea secundară poate fi înfășurată conform calculelor făcute mai sus, sau folosind următoarea metodă.
Luăm un fir subțire și înfășurăm două sau trei duzini de rotiri peste „primar”. Apoi, conectăm înfășurarea primară la rețea și măsurăm tensiunea pe înfășurarea noastră experimentală. Am 18 spire de 2.6V.
Împărțind 2,6V în 18 spire, am calculat că o tură este egală cu 0,144V. Cu cât înfășurarea experimentală este mai mare, cu atât calculul este mai precis. În continuare, iau tensiunea de care am nevoie pe una dintre înfășurările secundare (am 35V) și împart la 0,144V, obțin numărul de spire ale înfășurării secundare egal cu 243.
Înfășurarea „secundarului” nu este diferită. O înfășurăm în aceeași direcție, cu aceeași navetă, doar că luăm diametrul firului din calculele de mai sus. Diametrul firului meu este de 1,25 mm (nu aveam unul mai mic).
Mulți sudori amatori visează la un transformator toroidal. La urma urmei, se știe de mult timp că caracteristicile de greutate și dimensiune ale toroidilor sunt mult mai bune decât cele ale transformatoarelor în formă de „W” și „U”. Deci, cu aceleași caracteristici, toroidul este de 1,3-1,5 ori mai mic. Motivul pentru care mulți nu se angajează la fabricarea unui astfel de transformator este lipsa fierului. Acest articol vă va ajuta să găsiți o cale de ieșire din această situație.
Proiectarea presupune fabricarea unui transformator toroidal din uz industrial transformator de sudare. Pentru a face acest lucru, este dezasamblat și o gogoașă este asamblată din plăci de 90X450 mm. Secțiunea transversală necesară a miezului depinde de numărul de plăci.
În principiu, plăcile pot fi folosite și de la transformatoarele de putere ale televizoarelor color cu tub vechi. Transformatoarele TS270, TSA310 sunt în curs de îndepărtare. Miezurile în formă de U sunt sparte în plăci cu o lovitură de ciocan, care sunt îndreptate pe o nicovală.
Pentru a face o gogoașă, mai întâi trebuie să nituriți un cerc din plăci cu un diametru exterior de 260 mm. Apoi se introduce prima farfurie în interiorul cercului, ținându-l cu mâna pentru a nu se desfășura, a doua se introduce cap la cap și tot așa, până când diametrul interior al gogoșii este de 120 mm. Dacă gogoșia este făcută din transformatoare TC270, atunci diametrul trebuie recalculat pentru a obține suprafața necesară a secțiunii transversale. Puteți face două covrigi și le puteți pune împreună. În acest caz, diametrele externe și interne ale gogoșii pot fi lăsate neschimbate.
Marginile toroidului sunt procesate cu un fișier. Din carton electric facem două inele cu un diametru exterior de 270 mm, un diametru interior de 110 mm și o bandă de 90 mm lățime. Aplicăm semifabricate din carton electric pe gogoașă și le înfășuram cu bandă electrică pe bază de țesătură, le puteți înfășura cu bandă din buclele de demagnetizare ale tuburilor de imagine. Înfășurarea primară este înfășurată cu sârmă PEV-2 cu un diametru de 2,0 mm, numărul de spire pentru 220 V este de aproximativ 170. Acest lucru depinde în mare măsură de densitatea ansamblului plăcilor. Cantitatea exacta bobina poate fi verificată experimental. Dacă curentul fără sarcină este mai mare de 1-2 A, atunci este necesar să derulați spirele, dacă este mai mic, derulați-l. Înfășurarea secundară este înfășurată cu sârmă PV3 cu o secțiune transversală de 15-20 mm, 30 de spire. A treia înfășurare conține și 30 de spire, dar înfășurată cu fir MGTF 0,35. Izolarea cu bandă este așezată între înfășurări.
După testarea transformatorului, puteți începe fabricarea circuitului de control. Este un regulator de curent de fază. Tensiunea alternativă îndepărtată din a treia înfășurare a transformatorului este redresată printr-o punte pe diodele VD5-VD8. Când tensiunea pe ea atinge aproximativ șase volți, are loc o defalcare a analogului dinistorului de joasă tensiune, asamblat pe dioda zener VD6 și tiristorul VS3, iar prin dioda VD3 se deschide tiristorul VS1. Capacitatea C1 este descărcată. Același lucru se întâmplă cu o semiundă negativă, doar dioda VD4 și tiristorul VS2 deschise. Rezistorul R3 servește la limitarea curentului prin analogul dinistorului.
Configurarea constă în reglarea rezistenței R1 la zona de control a curentului de sudare necesară.
Ca SA1, puteți utiliza orice mașină automată de 25 A KD209A poate fi înlocuită cu KD202V-KD202M sau orice alta cu un curent mai mare de 0,7 A și o tensiune mai mare de 70 V. Tiristorul KUKLA poate fi înlocuit cu KU201-KU202. Rezistoarele R1 și R2 - pentru o putere de cel puțin 10 W. C1 - K50-6. VD1, VD2, VS1, VS2 pentru un curent de 160-250 A cu orice grup de tensiune. Acestea trebuie instalate pe calorifere cu o suprafață de răcire de cel puțin 100 cm2.
Înfășurarea 3 a transformatorului este proiectată pentru o tensiune de 40 V, iar secundarul, dacă este necesar, poate fi mărit.
Ei stau în picioare invertoare de sudare ieftin, achiziționarea lor astăzi nu este o problemă. Și totuși, mulți meșteri de acasă sunt interesați de întrebarea cum să facă un transformator (sudare) cu propriile mâini. Cât de dificil este și cum va funcționa? aparate de casă. În principiu, nu este dificil să o faci cu abordarea corectă. Principalul lucru este înfășurarea transformatorului, deoarece puterea unității și calitatea muncii sale depind de numărul de spire selectat corect și de secțiunea transversală a firului utilizat.
Deci, înainte de înfășurarea transformatorului de sudură, este necesar să îl calculați în funcție de toți parametrii necesari. Trebuie remarcat faptul că calculele efectuate nu corespund întotdeauna regulilor și diagramelor standard, deoarece aparatul de sudură este uneori asamblat din alte materiale decât cele utilizate în asamblarea din fabrică. Adică ce au găsit, au folosit.
De exemplu, nu a fost folosit cel mai bun fier de transformare sau sârmă de înfășurare. Dar chiar și după o astfel de înfășurare, transformatoarele se gătesc perfect, deși bâzâie și se încinge foarte tare. Să adăugăm că atunci când alegeți fierul de transformare, trebuie să acordați atenție unui astfel de indicator precum forma miezului. Poate fi blindat sau tijă. Al doilea tip este folosit la transformatoarele de sudare de casă mai des deoarece au o eficiență mai bună. Adevărat, intensitatea muncii de a înfășura un transformator cu propriile mâini este mult mai mare aici. Dar acest lucru nu îi sperie pe stăpâni.
Să adăugăm că transformatorul poate fi bobinat după mai multe scheme.
- O înfășurare de rețea este atunci când ambele bobine sunt egale ca număr de spire și sunt conectate în serie.
- Ambele înfășurări sunt conectate conform principiului back-to-back.
- Firul bobinat este situat pe o parte a miezului.
- La fel ca în poziția anterioară, doar pe două părți conectate în serie.
Cel mai mult circuit simplu– ultimul. De obicei, este folosit pentru a asambla un transformator acasă. În ea, înfășurarea secundară este formată din două jumătăți egale. Și sunt situate pe umerii opuși ai circuitului magnetic. Conexiunea, așa cum am menționat mai sus, este serială.
Calculul se bazează pe parametri teoretici, pe baza cărora vor trebui selectați parametrii efectivi ai circuitului magnetic. Parametrul principal de sudare este curentul furnizat electrodului. Deoarece în viața de zi cu zi electrozi cu un diametru de 2; 3 sau 4 mm, atunci un curent de 120-130 de amperi va fi suficient pentru ei. Acum puteți calcula corect puterea transformatorului de sudură folosind această formulă:
P=U x I x cos φ / η
U este tensiunea în circuit deschis, I este puterea curentului (120-130 A), cos φ este luat egal cu 0,8, η este factorul de eficiență, care pentru casă aparate de sudat este 0,7.
Valoarea puterii calculate trebuie verificată conform tabelului cu secțiunea transversală a circuitului magnetic. Valoarea tabelului pentru astfel de parametri este de obicei de 28 cm², dar de fapt este necesar să alegeți din intervalul de 25-60 cm². Acum, conform altor tabele de referință, este selectat numărul de spire de sârmă în raport cu secțiunea transversală a miezului.
Foarte punct important- cu cât aria miezului folosită pentru transformator este mai mare, cu atât ar trebui să fie mai puține spire în bobină. Chestia este că un număr mare de spire înfășurate ar putea să nu se potrivească în orificiul circuitului magnetic. Calcularea numărului de spire se face folosind această formulă:
N = 4960 × U/(S × I), unde U este tensiunea sursei de alimentare pe înfășurarea primară, I este curentul înfășurării secundare, de fapt, acesta este același curent de sudare, S – aria secțiunii transversale a miezului.
Și numărul de spire pe înfășurarea secundară poate fi calculat folosind raportul:
U1/U2=N1/N2
Tensiunea fără sarcină pe înfășurarea secundară a transformatoarelor de sudură de casă este de 45-50 volți.
Cum să înfășurați un transformator
Deci, au fost efectuate calculele, au fost determinați parametrii elementelor transformatorului step-up utilizat, a fost determinat circuitul de înfășurare și puteți trece la procesul de rebobinare în sine. Dar înainte de asta, trebuie să vă ocupați de firele care vor fi înfășurate în jurul miezului.
Un fir de cupru din pânză de sticlă sau izolație din bumbac este înfășurat pe înfășurarea primară. Fără cauciuc. Pe baza puterii curentului de pe înfășurarea primară egală cu 25 de amperi, secțiunea transversală a firului de înfășurare este de 5-6 mm². Secțiunea transversală a firului de pe înfășurarea secundară ar trebui să fie de 30-35 mm², deoarece trece un curent mare (120-130 A). O atenție deosebită Izolația acestui fir trebuie să fie rezistentă la căldură. Acum totul este gata, puteți trece la înfășurarea transformatorului teroidal.
Înainte de a rebobina un transformator, este necesar să înțelegem un adevăr că firele de înfășurare primară sunt supuse unei solicitări mai mari, deoarece folosesc un conductor mai mic. În plus, densitatea bobinelor așezate aici este mai mare, astfel încât acestea se încălzesc mai mult. De aceea, trebuie acordată o atenție deosebită calității instalării în înfășurarea primară.
Se întâmplă că transformator de casă Este asamblat nu dintr-o singură bucată de sârmă, ci din mai multe bucăți. Nu este nimic în neregulă în asta, deoarece capetele pieselor pot fi îmbinate. Pentru a face acest lucru, nu puteți utiliza răsucirea, este mai bine să conectați cele două capete cu un fir de cupru în mai multe spire, apoi să lipiți îmbinarea și să o izolați.
Bobinele trebuie înfășurate cu grijă, apăsându-le strâns una pe cealaltă. În acest caz, firul nu trebuie așezat strict perpendicular pe tangenta fierului de călcat, ci ușor în lateral. Dar înfășurarea internă ar trebui să fie înainte. Acest lucru va face pur și simplu ușor să apăsați următorul înveliș pe cel anterior. Nu este nevoie să tăiați firul.
Vă rugăm să rețineți că în timpul procesului de rebobinare a transformatorului, firul este alimentat într-o stare uniformă. Îndoirile și îndoirile nu vor face decât să complice procesul în sine. Prin urmare, este mai bine să înfășurați firul în jurul mâinii și să-l strângeți în timpul instalării.
Pentru a înfăşura un transformator toroidal, fiecare strat aşezat trebuie izolat. Pentru a face acest lucru, este mai bine să utilizați o țesătură latto impregnată specială, care, la contact, se lipește de tot. Sau puteți folosi bandă de construcție pe care o înfășurați singur în jurul transformatorului. Cel mai convenabil este dacă banda este tăiată în benzi de 15 mm lățime. Sunt ușor de acoperit un strat de sârmă și, în același timp, trebuie să încercați să vă asigurați că partea interioarăÎnfășurările au fost acoperite cu material izolator în două straturi, iar la exterior într-unul singur.
După care întreaga înfășurare trebuie lubrifiată cu adeziv PVA. În primul rând, va întări izolația, făcând-o monolitică. În al doilea rând, înfășurarea nu va zumzea. Nu ar trebui să vă pară rău pentru PVA, trebuie să tratați bine întreaga suprafață cu el. După care dispozitivul trebuie uscat. Și apoi înfășurați un alt strat de spire și așa mai departe până când transformatorul de sudură este complet gata. Înfășurarea transformatorului toroidal cu propriile mâini este terminată.
Rebobinarea unui transformator, efectuată corect, este o garanție calitate superioarăși funcționarea sa pe termen lung. Un dispozitiv rebobinat va funcționa exact la fel ca unul practic nou. Desigur, bâzâie mai mult, dar în toate celelalte privințe este încă același dispozitiv necesar.
Materiale de bobinaj
Ca miez, se folosesc în principal plăci profilate dintr-un aliaj special. Sunt colectate conform grosimea necesară, ținând cont de secțiunea transversală de proiectare a miezului. Există mai multe forme de plăci, dar cele mai des sunt folosite elementele în formă de W.
Cadrul transformatorului este, în principiu, un izolator care protejează miezul de înfășurări. Pe ea se sprijină și bobina. Cadrul și materialul dielectric sunt realizate; trebuie să fie subțire (0,5-2,0 mm) pentru a se potrivi în fereastra miezului. Dacă un transformator vechi este rebobinat, atunci funcțiile cadrului pot fi îndeplinite de carton, textolit și așa mai departe. Dimensiunile cadrului și forma acestuia sunt determinate de parametrii miezului. Dar înălțimea structurii ar trebui să fie mai multe dimensiuniînfăşurări
Pentru transformatoarele toroidale este mai bine să se utilizeze fire de cupru, acoperit cu email protector. Pentru aparatele de sudură, este mai bine să folosiți fire de cupru sau aluminiu cu izolație din celuloză, bumbac sau fibră de sticlă. Ultima vizualizare nu cel mai bun. Face față bine sarcinilor, mai ales cu temperaturi ridicate, dar în timpul vibrației fibrele se delaminează, iar aceasta este o încălcare a stratului izolator. În ceea ce privește firele de ieșire, este optim dacă sunt de culori diferite. Acest lucru va simplifica metoda de conectare.
După cum puteți vedea, rebobinarea propriului transformator vechi nu este foarte dificilă. Acest lucru, desigur, va dura mult timp, dar dispozitivul va funcționa bine. În orice caz, va fi mai ieftin decât cumpărarea unuia nou.
Înfășurarea unui transformator cu propriile mâini este o procedură simplă în sine, dar necesită semnificativă munca pregatitoare. Unele persoane implicate în fabricarea diferitelor echipamente radio sau unelte electrice au nevoie de transformatoare pentru nevoi specifice. Deoarece nu este întotdeauna posibil să achiziționați un anumit transformator pentru cazuri specifice, mulți le înfășoară singuri. Cei care fac pentru prima dată un transformator cu propriile mâini nu pot rezolva adesea problemele legate de calculul corect, selecția tuturor pieselor și tehnologia de înfășurare. Este important să înțelegeți că asamblarea și înfășurarea unui transformator step-up și a unui transformator descendente nu sunt același lucru.
Înfășurarea dispozitivului toroidal este, de asemenea, semnificativ diferită. Deoarece majoritatea radioamatorilor sau meșterilor care au nevoie să creeze un dispozitiv de transformare pentru nevoile echipamentelor lor de putere nu au întotdeauna cunoștințele și abilitățile adecvate cu privire la modul de a realiza un dispozitiv de transformare, prin urmare, acest material se adresează în mod special acestei categorii de oameni.
Pregătirea pentru bobinare
Primul pas este să calculați corect transformatorul. Sarcina pe transformator trebuie calculată. Se calculează prin însumarea tuturor dispozitivelor conectate (motoare, transmițătoare etc.) care vor fi alimentate de transformator. De exemplu, un post de radio are 3 canale cu o putere de 15, 10 și 15 wați. Puterea totală va fi 15+10+15 = 40 wați. În continuare, se face o corecție pentru eficiența circuitului. Deci, majoritatea transmițătoarelor au o eficiență de aproximativ 70% (mai precisă va fi în descrierea unui anumit circuit), așa că un astfel de obiect ar trebui să fie alimentat nu cu 40 W, ci cu 40/0,7 = 57,15 W. Este de remarcat faptul că transformatorul are și eficiență proprie. De obicei, eficiența unui transformator este de 95-97%, dar ar trebui să faceți o corecție pentru produsele de casă și să acceptați o eficiență de 85-90% (selectat independent). Astfel, puterea necesară crește: 57,15/0,9 = 63,5 W. De obicei, transformatoarele cu această putere cântăresc aproximativ 1,2-1,5 kg.
În continuare, se determină tensiunile de intrare și de ieșire. De exemplu, să luăm un transformator coborâtor cu tensiuni de intrare de 220 V și ieșire de 12 V, frecvență standard (50 Hz). Determinați numărul de ture. Deci, pe o singură înfășurare, numărul lor este 220 * 0,73 = 161 de spire (rotunjit la un număr întreg), iar în partea de jos 12 * 0,73 = 9 spire.
După ce au determinat numărul de spire, încep să determine diametrul firului. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți curentul care curge și densitatea curentului. Pentru instalații de până la 1 kW, densitatea de curent este aleasă în intervalul 1,5 - 3 A/mm 2, curentul în sine este calculat aproximativ pe baza puterii. Deci, curentul maxim pentru exemplul selectat va fi de aproximativ 0,5-1,5 A. Deoarece transformatorul va funcționa cu o sarcină maximă de 100 W cu sarcină naturală. răcit cu aer, atunci densitatea de curent este considerată a fi de aproximativ 2 A/mm2. Pe baza acestor date, determinăm secțiunea transversală a firului 1/2 = 0,5 mm 2. În principiu, secțiunea transversală este suficientă pentru a selecta un conductor, dar uneori este necesar și diametrul. Deoarece secțiunea transversală este găsită folosind formula pd 2 /2, diametrul este egal cu rădăcina lui 2 * 0,5/3,14 = 0,56 mm.
În același mod, găsiți secțiunea transversală și diametrul celei de-a doua înfășurări (sau, dacă sunt mai multe, atunci toate celelalte).
Materiale de bobinaj
Înfășurarea unui transformator necesită o selecție atentă a materialelor utilizate. Aşa, important au aproape toate detaliile. Veți avea nevoie de:
- Cadru transformator. Este necesar să izolați miezul de înfășurări și deține, de asemenea, bobinele de înfășurare. Fabricarea sa se realizează dintr-un material dielectric durabil, care trebuie să fie destul de subțire pentru a nu ocupa spațiu în intervalele („fereastră”) miezului. Adesea, carton special, textolit, fibre etc. sunt folosite în aceste scopuri. Ar trebui să aibă o grosime de cel puțin 0,5 m și maximum 2 mm. Cadrul trebuie lipit pentru aceasta, se folosesc adezivi obișnuiți pentru lucrări de tâmplărie (adezivi nitro). Formele și dimensiunile ramelor sunt determinate de formele și dimensiunile miezului. În acest caz, înălțimea cadrului ar trebui să fie puțin mai mare decât înălțimea plăcilor (înălțimea de înfășurare). Pentru a determina dimensiunile acesteia, este necesar să se efectueze măsurători preliminare ale plăcilor și să se estimeze înălțimea aproximativă a înfășurării.
- Miez. Un circuit magnetic este folosit ca miez. Plăcile de la un transformator dezasamblat sunt cele mai potrivite pentru aceasta, deoarece sunt fabricate din aliaje speciale și sunt deja proiectate pentru un anumit număr de spire. Cea mai comună formă a unui circuit magnetic seamănă cu litera „W”. În plus, poate fi tăiat din diversele semifabricate disponibile. Pentru a determina dimensiunile, trebuie mai întâi să înfășurați firele înfășurărilor. La înfăşurare, care are cel mai mare număr spirele determină lungimea și lățimea plăcilor de miez. Pentru a face acest lucru, luați lungimea înfășurării + 2-5 cm și lățimea înfășurării + 1-3 cm. În acest fel, are loc o determinare aproximativă a dimensiunilor miezului.
- Sârmă. Aici luăm în considerare înfășurarea și firele pentru terminale. Cea mai bună alegere pentru înfășurarea bobinelor unui dispozitiv de transformare, sunt luate în considerare fire de cupru cu izolație email (tip „PEL” / „PE”), aceste fire sunt suficiente pentru înfășurarea nu numai a transformatoarelor pentru nevoile radio amatorilor, ci și pentru transformatoarele de putere (de exemplu, pentru sudare). Au o selecție largă de secțiuni, ceea ce vă permite să achiziționați firul secțiunii dorite. Firele care ies din bobine trebuie sa aiba o sectiune transversala mai mare si sa fie izolate cu PVC sau cauciuc. Sunt adesea utilizate fire din seria „PV” cu o secțiune transversală de 0,5 mm 2. Se recomandă utilizarea firelor cu izolație de culori diferite pentru ieșire (pentru a evita confuzia la conectare).
- Tampoane izolatoare. Sunt necesare pentru a crește izolația firului de înfășurare. De obicei, hârtia groasă și subțire este folosită ca distanțiere (hârtia de calc funcționează bine), care este plasată între rânduri. În acest caz, hârtia trebuie să fie intactă, fără rupturi sau înțepături. Această hârtie este, de asemenea, folosită pentru a înfășura înfășurările după ce sunt toate gata.
Modalități de a accelera procesul
Mulți radioamatori au adesea dispozitive primitive speciale pentru înfășurarea înfășurării. Exemplu: o mașină primitivă pentru înfășurarea înfășurării este o masă (adesea un suport) pe care sunt instalate bare cu o axă longitudinală rotativă. Lungimea axei este selectată de 1,5-2 ori mai mare decât lungimea cadrului bobinelor dispozitivului de transformare (luate lungime maxima), la una dintre iesirile din bare axa trebuie sa aiba maner pentru rotatie.
Pe ax este pus un cadru de bobine, care este blocat pe ambele părți cu știfturi restrictive (acestea împiedică mișcarea cadrului de-a lungul axei).
Apoi, un fir de înfășurare este atașat la bobină la un capăt și înfășurarea este efectuată prin rotirea mânerului axei. Un astfel de design primitiv va accelera semnificativ înfășurarea înfășurărilor și o va face mai precisă.
Procesul de bobinare
Înfășurarea unui transformator implică înfășurarea înfășurării. Pentru a face acest lucru, firul care este planificat să fie utilizat pentru înfășurări este înfășurat strâns pe orice bobină (pentru a simplifica procesul). Apoi, bobina în sine este instalată fie pe dispozitivul indicat mai sus, fie este înfășurată „manual” (acest lucru este dificil și incomod). După aceasta, capătul firului de înfășurare este fixat de bobina de înfășurare, la care este lipit firul de plumb (acest lucru se poate face fie la începutul, fie la sfârșitul operațiunii). Apoi, bobina începe să se rotească.
În acest caz, bobina nu ar trebui să se miște nicăieri, iar firul ar trebui să aibă o tensiune puternică pentru o așezare strânsă.
Înfășurarea spirelor de sârmă longitudinal trebuie făcută astfel încât spirele să se potrivească cât mai strâns. După ce primul rând de spire a fost înfășurat pe lungime, acesta este înfășurat cu hârtie specială izolatoare în mai multe straturi, după care următorul rând de spire este înfășurat. În acest caz, rândurile ar trebui să se potrivească strâns unele cu altele.
În timpul procesului de înfășurare, ar trebui să controlați numărul de spire și să vă opriți după înfășurarea numărului necesar. Este important ca spirele complete să fie numărate, fără a ține cont de consumul de sârmă (adică al doilea rând de spire necesită mai multă sârmă, dar numărul de spire este bobinat).
Înfășurarea unui transformator cu propriile mâini nu este o sarcină dificilă dacă vă pregătiți în avans. Oamenii care produc diverse echipamente radio sau unelte electrice au nevoie de transformatoare pentru nevoi specifice. Deoarece nu este întotdeauna posibilă achiziționarea anumitor produse, meșterii adesea vândează ei înșiși transformatoarele toroidale. Cei care încearcă să efectueze bobinajul pentru prima dată întâmpină dificultăți: nu pot determina corectitudinea calculelor sau nu pot selecta piesele și tehnologia corespunzătoare. Este necesar să se înțeleagă că diferite tipuri sunt ranite diferit.
Asemenea dispozitivele toroidale sunt radical diferite. Calculul transformatorului toroidal și înfășurarea acestuia va fi deosebit. Deoarece radioamatorii și meșterii creează piese pentru echipamentele de putere, dar nu au întotdeauna cunoștințe și experiență suficiente pentru a le fabrica, acest material va ajuta această categorie de oameni să înțeleagă nuanțele.
Pregătirea pentru bobinare
Materiale necesare
Materialele de bobinare necesită o selecție atentă, fiecare detaliu este important. În special, veți avea nevoie de:
- Cadru transformator. Este folosit pentru a izola miezul de înfășurări și deține, de asemenea, bobinele de înfășurare. Este realizat din materiale dielectrice puternice și subțiri pentru a nu ocupa prea mult spațiu în intervalele („ferestre”) ale miezului. Puteți folosi carton, microfibră, textolit. Grosimea materialului nu trebuie să depășească 2 mm. Cadrul este lipit împreună cu lipici obișnuit de tâmplărie (clei nitro). Forma și dimensiunile sale depind în întregime de miez, înălțimea sa este puțin mai mare decât cea a plăcii (înălțimea de înfășurare).
- Miez. Acest rol este îndeplinit de obicei de circuite magnetice. Cea mai bună soluție va fi utilizarea plăcilor de la transformatoare dezasamblate, deoarece sunt fabricate din aliaje adecvate și sunt proiectate pentru un anumit număr de spire. Miezurile magnetice au o varietate de forme, dar cel mai adesea există produse sub forma literei „W”. În plus, acestea pot fi tăiate din diverse semifabricate disponibile. Pentru a determina dimensiunile exacte, firele înfășurărilor sunt preînfășurate.
- Firele. Aici trebuie să utilizați două tipuri: pentru înfășurare și pentru cabluri. Soluție optimă pentru dispozitive de transformare - fire de cupru cu izolatie emailata (tip PEL sau PE). Sunt suficiente chiar și pentru transformatoarele de putere. O selecție largă de secțiuni vă permite să alegeți cel mai mult varianta potrivita. Firele fotovoltaice sunt, de asemenea, adesea folosite. Pentru ieșire, cel mai bine este să luați fire cu izolație multicoloră, pentru a nu vă confunda la conectare.
- Tampoane de izolare. Ajută la creșterea izolației firului de înfășurare. De regulă, subțire și hârtie groasă(hârtia de calc funcționează excelent), care ar trebui să fie așezată între rânduri. Dar hârtia trebuie să fie intactă, să nu existe rupturi sau înțepături, chiar și cele mai nesemnificative.
Cum să vă accelerați fluxul de lucru
Mulți radioamatori au în arsenalul lor unități speciale simple, cu ajutorul căruia se realizează bobinajul. În multe cazuri, vorbim despre structuri simple sub forma unei mese mici sau a unui suport de masă, pe care sunt instalate mai multe bare cu o axă longitudinală rotativă. Lungimea axei în sine trebuie să depășească de 2 ori lungimea cadrului de înfășurare. Un mâner este atașat la una dintre ieșirile din bare, permițându-vă să rotiți dispozitivul.
Cadrele mulinetelor sunt plasate pe osii, care sunt blocate pe ambele părți cu știfturi de limitare (acestea împiedică mișcarea cadrului de-a lungul axei).