Как сделать дома трансформатор своими руками?

Собираем трансформатор в домашних условиях

Вы здесь:Бывают в жизни ситуации, когда нужен трансформатор для конкретных случая. К примеру, сгорел сетевой тр-р в любимом приемнике, а такого для замены нет, и возможности достать аналогичный нет.

Зато есть всевозможные другие тр-ры от старой техники, которые валяются без дела, вот их можно попробовать использовать как доноров или же самому переделать под конкретные параметры.

Далее мы расскажем, как сделать трансформатор своими руками в домашних условиях, предоставив все необходимые расчетные формулы и инструкцию по сборке.

Расчетная часть

Итак, начнем. Небольшое отступление для ввода в курс дела. Трансформатор — это преобразователь одного вида энергии в другую и обратно.

 Обычно он состоит из двух электрических катушек (первичной и вторичной) и листов железа сердечника.

 Первичная обмотка индуцирует магнитный поток в магнитопроводе, а тот в свою очередь индуцирует электрический ток во второй катушке, что показано на схеме ниже.

Обратите внимание

От размеров железа зависит мощность транса, поэтому при проектировании и сборке отталкиваются от его наличия для сердечника. Любой расчет моточных узлов начинается от расчета габаритной мощности трансформатора.

 Поэтому для того чтобы сделать трансформатор из подручных средств, сначала нам необходимо найти мощность вторичной цепи. Если катушка вторичного напряжения не одна, то их нужно суммировать.

Расчетная формула будет иметь вид:

P2=U2*I2

Где:

  • U2 — это напряжение на вторичной обмотке;
  • I2 — ток вторичной обмотки.

Получив значение, нужно сделать расчет первичной обмотки, учитывая потери на трансформации предполагаем КПД 80%.

P1=P2/0.8=1.25*P2

От значения мощности Р1 подбирается сердечник, его площадь сечения S.

S=√Р1

Где:

  • S в сантиметрах;
  • Р1 в ватт.

Теперь можем узнать коэффициент эффективной передачи и трансформации энергии:

w’=50/S

Где:

  • 50 — это частота сети;
  • S — сечение железа.

Эта формула имеет приблизительное значение результата от классического решения, но для самодельной сборки и простоты решения вполне подойдет. Найдя решение можно приступить к расчету количества витков, сделать который можно по формуле:

w1=w’*U1

w2=w’*U2

w3=w’*U3

Так как расчет у нас упрощенный и возможна небольшая просадка напряжения под нагрузкой, увеличьте число витков на 10 % от рассчитанного результата. Далее нужно правильно определить ток наших обмоток, опираясь на первичную обмотку:

I1=P1/U1

Определяем диаметр нашего провода по формуле:

d = 0.8*√I

По таблице 1 выбираем провод с искомым сечением. Если подходящего значения нет, нужно сделать округление в большую сторону до табличного диаметра.

Если посчитанного диаметра нет в таблице, или слишком большое заполнение окна получается, то можно взять несколько проводов меньшего сечения и получить в сумме искомое.

Чтобы узнать поместятся катушки на нашем самодельном трансформаторе, требуется посчитать площадь окна тр-ра, это образованное сердечником окно в которое помещается катушки. Уже известное число витков умножаем на сечение провода и коэффициент заполнения:

s= w*d²*0.8

Данный расчет производим для всех обмоток, первичной и вторичной, после чего нужно суммировать площадь катушек и сделать сравнение с площадью окна магнитопровода. Окно сердечника должно быть больше площади сечения катушек.

Порядок изготовления

Теперь, имея расчеты и материал для сборки, можно приступить к намотке. На подготовленную картонную катушку производим укладку первой обмотки.

 Для этого удобно использовать электродрель, зажав катушку приспособлениями крепим в патроне, закрепив на столе или верстаке дрель, на малых оборотах, производим укладку провода, один к одному в ряд.

Между слоями провода улаживаем один слой изоляции, конденсаторную бумагу. Между первичной и вторичной обмоткой нужно сделать два слоя изоляции.

Важно

Намного проще, если планируем перематывать готовый трансформатор на желаемое напряжение. В этом случае достаточно при размотке подсчитать количество витков вторичной намотки, и зная коэффициент трансформации:

w’=U2/w2

Можно подсчитать необходимое количество витков под требуемое напряжение:

w2=w’*U2

Также рекомендуем просмотреть видео, на которых наглядно демонстрируется порядок сборки трансформатора в домашних условиях:

В данной статье приведена инструкция, которая доступно объясняет, как сделать трансформатор своими руками в домашних условиях. Для примера мы описали последовательность расчета и сборки броневой модели, как наиболее распространенного вида преобразователей.

Его популярность обусловлена простотой изготовления моточных узлов, легкостью сборки, ремонта и переделки.

 На основе этой самоделки легко можно сделать тр-р для зарядки автомобильного аккумулятора, или же изготовить повышающий тр-р для лабораторного источника питания, электрический выжигатель по дереву, горячий нож для резки пенопласта или другой прибор для нужд домашнего мастера.

Будет интересно прочитать:

  • Необычный кодовый замок на Arduino
  • 7 идей сборки самодельного ветряка
  • Собираем простейший проектор за 5 минут

  • Источник: https://samelectrik.ru/sobiraem-transformator-v-domashnix-usloviyax.html

    Как рассчитать и сделать простой тороидальный трансформатор

    Большинство электронных устройств для своей работы нуждаются в определённом типе питания, отличающегося от поступающего из промышленной сети.

    Одним из видов таких устройств является тороидальный трансформатор. Прибор нашёл широкое применение в различных областях энергетики, электроники и радиотехники.

    Наиболее часто трансформаторы используются в электрических сетях и в блоках питания всевозможной электронной техники.

    Конструкция и принцип работы

    Трансформатор — название слова происходит от латинского transformare, что в переводе означает превращать. Общепринятое определение для него следующее: трансформатор — это устройство, которое, используя явление электромагнитной индукции, способно изменять амплитуду напряжения без изменения формы и частоты сигнала.

    Трансформатор — это электротехнический прибор, с помощью которого происходит уменьшение или увеличение переменного электрического напряжения. Такие трансформаторы называют понижающими или повышающими. При этом следует отметить, что существуют и такие приборы, которые оставляют величину синусоидального сигнала без изменения, они называются гальваническими или дроссельными.

    Любой трансформатор в своей конструкции содержит следующие компоненты:

    • магнитопровод (сердечник);
    • обмотки;
    • каркас для расположения обмоток;
    • изолятор;
    • различные дополнительные элементы (скобы для крепления, планки для вывода контактов и т. п. ).

    Трансформатор в своей конструкции имеет две или более обмотки с индуктивной связью. Выпускаются они как проволочного, так и ленточного типа и всегда покрываются слоем изоляции. Обмотки закрепляются на магнитопроводе, изготовленном из мягкого ферромагнитного материала. Первичная обмотка подсоединяется к источнику напряжения, а вторичная к нагрузке.

    Общий принцип работы устройства, независимо от его вида и назначения, заключается в следующем. На первичную обмотку прибора подаётся переменный сигнал, что приводит к появлению в ней переменного тока.

    Этот ток, в свою очередь, наводит в сердечнике переменное магнитное поле, под действием, которого происходит возникновение переменной электродвижущей силы (ЭДС) в обмотках. При подключении нагрузки к вторичной обмотке по ней начинает протекать переменный ток.

    Обмотка, на которую подаётся сигнал, называется первичкой. Обмотка, подключённая к нагрузке, называется вторичкой.

    По способу охлаждения тороидальные устройства различаются на использующие воздушное и жидкостное охлаждение. Кроме этого, существуют трансформаторы с совмещённым охлаждением — жидкостно-воздушным. К главным техническим параметрам устройства относятся:

    1. Величина входного напряжения: допустимое значение напряжения, подаваемое на первичку.
    2. Величина выходного напряжения. Определяется коэффициентом трансформации.
    3. Тип трансформации. Существует с повышением или понижением уровня сигнала.
    4. Число фаз. В зависимости от сети, в которой используются трансформаторы, они делятся на однофазные или трехфазные.
    5. Число обмоток. Существуют двухобмоточные или многообмоточные устройства.

    К основным параметрам устройства относят: номинальную мощность и коэффициент трансформации. Единица измерения мощности вольт-ампер (ВА). Коэффициент трансформации показывает соотношение уровней напряжения на входе устройства к его выходу. Его значение прямо пропорционально отношению количества витков первички к вторичке.

    Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/kak-sdelat-toroidalnyiy-transformator

    Как сделать трансформатор своими руками?

    Повышающие или понижающие трансформаторы на сегодняшний день используются для преобразования напряжения. Их устройство представляет собою машину, которая имеет высокое КПД и применяется во многих областях техники.

    Многие часто задаются вопросом, как сделать трансформатор своими руками. Для того чтобы самостоятельно собрать это устройство могут потребоваться определенные знания. Также следует знать весь технологический процесс.

    Если вам необходимо самостоятельно соорудить этот аппарат, тогда следует ответить на вопросы:

    Для чего необходимо устройство: для повышения или понижения тока?

    Какое напряжение будет через него проходить?

    На какой частоте будет работать ваш аппарат?

    Какую мощность он должен иметь после изготовления?

    Совет

    После того как вы ответите на эти вопросы можно приступать к покупке необходимых материалов. Все материалы для того чтобы сделать трансформатор своими руками можно найти в магазине.

    В магазине вам необходимо приобрести ленточную изоляцию, сердечник (при необходимости снять его можно из старого телевизора), провода, которые имеют эмалевую изоляцию.

    Ленточная изоляция трансформатора должна иметь высокое качество.

    Трансформатор своими руками также необходимо наматывать. Для его намотки вам потребуется соорудить простой станок. Для его изготовления вам может потребоваться доска шириною 10 см и длиною 40 см.

    На нее нужно прикрепить с помощью шурупов два бруска 50 на 50 мм. Расстояние между ними обязательно должно составлять не меньше 30 см. Потом просверлите небольшие отверстия с диаметром в 8 мм.

    В эти отверстия необходимо будет вставить пруты, на которые будет надета катушка трансформатора.

    Трансформатор своими руками может иметь разное количество витков. Необходимое количество витков вы рассчитаете исходя из его мощности. Например, если вам необходимо устройство от 12 до 220 В, тогда мощность аппарата будет составлять от 90 до 150 Вт. Магнитопровод должен иметь О – образную форму. Взять его можно из старого телевизора. Сечение необходимо определить с помощью формулы.

    На следующем этапе вам потребуется определить количество витков на 1 В, которое в данном случае равно 50 Гц, деленное на 10. Первичная и вторичная обмотка рассчитывается с помощью формулы:

    W1= 12 Х 5 = 60 и W2= 220 Х 5=1100.

    Определить в них токи можно с помощью:

    I1 = 150:12=12,5 А и I2=150:220=0,7 А.

    Вот так рассчитываются все параметры будущего трансформатора. Инструкция трансформатора содержит в себе эти формулы для расчета.

    Процесс изготовления каркаса катушек

    Если вы используете круглый сердечник, тогда его предварительно необходимо обмотать изоляцией. После этого можно приступать к намотке провода.

    После того как первичная обмотка будет завершена ее необходимо закрыть 3 слоями изоляции. Потом вам необходимо начать накручивать вторичный ее слой. Концы обмоток следует вывести наружу.

    При использовании магнитопровода каркас необходимо делать так:

    1. Необходимо выкроить гильзы с отворотами.
    2. Вырезать щечки из картона.
    3. Тело катушки необходимо свернуть в небольшую коробку.
    4. Вам следует надеть на гильзы щечки.

    Изготовление обмоток для повышающего трансформатора

    1. На катушку следует намотать два слоя лакоткани.
    2. Конец провода нужно закрепить на щечке и начать вращать ручку станка.
    3. Витки нужно плотно укладывать.
    4. После первичной обмотки провод нужно обрезать и закрепить на щечке рядом с первым.
    5. На выводы нужно закрепить изоляционную трубку.

    Сборка повышающего трансформатора

    Инструменты и материалы для изготовления устройства

    Для его изготовления вам потребуются следующие инструменты:

    • Сердечник (можно взять из старого телевизора).
    • Лакоткань.
    • Толстый картон.
    • Доски и деревянные бруски.
    • Стальной прут.
    • Клей и пила.

    Сделать этот трансформатор несложно. Трансформатор для галогенных ламп тоже можно сделать с помощью этих инструментов. Помните, что не нужно отступать от технологии намотки. Если все правила будут соблюдены, тогда оно проработает много лет. Этих инструментов и материалов хватит для того, чтобы изготовить трансформатор своими руками.

    К вашему вниманию: как сделать тороидальный трансформатор своими руками?

    Источник: http://FasadDomStroy.ru/otdelka-doma-dizajn/kak-sdelat-transformator-svoimi-rykami.html

    Сделай своими руками трансформатор Тесла (Tesla coil)

    В 1891 г. Никола Тесла разработал трансформатор (катушку) при помощи которого он ставил эксперименты с электрическими разрядами высоких напряжений.

    Разработанное Теслой устройство состояло из блока питания, конденсатора, первичной и вторичной катушек, установленных так, что пики напряжения чередуются между ними, и двух электродов, разведенных друг от друга на расстояние. Устройство получило имя своего изобретателя.

    Принципы, открытые Тесла при помощи этого устройства, используется сейчас в различных областях, начиная от ускорителей частиц, заканчивая телевизорами и игрушками.

    Трансформатор Тесла может быть сделал своими руками. Данная статья посвящена рассмотрению этого вопроса.

    Выбор места сборки и размера

    Сначала необходимо определиться с размером трансформатора. Можно построить большой прибор, если позволяет бюджет.

    Следует помнить, что это устройство генерирует разряды высокого напряжения (создают микромолнии), которые нагревают и расширяют окружающий воздух (создают микрогром). Создаваемые электрические поля могут вывести из строя другие электрические приборы.

    Обратите внимание

    Поэтому строить и запускать трансформатор Тесла не стоит дома; безопаснее делать это в удаленных местах, например, в гараже или сарае.

    Величина трансформатора будет зависеть от расстояния между электродами (от величины возникающей искры), которое в свою очередь будет зависеть от потребляемой мощности.

    Составные части и сборка схемы трансформатора Тесла

    1. Нам понадобится трансформатор или генератор с напряжением 5-15 кВ и силой тока 30-100 миллиампер. Эксперимент не удастся, если эти параметры будут не соблюдены.
    2. Источник тока нужно подключить к конденсатору. Важен параметр емкости конденсатора, т.е. способность удерживать электрический заряд. Единица измерения емкости – фарад – Ф.

      Он определяется как 1 ампер-секунда (или кулон) на 1 вольт. Как правило, емкость измеряется в мелких единицах – мкФ (одна миллионная доля фарада) или пФ (одна триллионная доля фарада). Для напряжения 5 кВ конденсатор должен иметь номинал 2200 пФ.

    3. Еще лучше соединить несколько конденсаторов последовательно.

      В этом случае каждый конденсатор будет удерживать часть заряда, общий удерживаемый заряд увеличится кратно.

    4. Конденсатор(ы) подключается к искровику — промежуток воздуха, между контактами которого происходит электрический пробой. Для того, чтобы контакты выдерживали тепло, выделяемое искрой во время разряда, необходимый их диаметр должен быть 6 мм. минимум. Искровик необходим для возбуждения резонансных колебаний в контуре.
    5. Первичная катушка. Делается из толстого медного провода или трубки диаметром 2,5-6 мм., который закручивается в спираль в одной плоскости в количестве 4-6 витков
    6. Первичная катушка подключается к разряднику. Конденсатор и первичная катушка должны образовывать первичный контур, попадающий в резонанс с вторичной катушкой.
    7. Первичная катушка должны быть хорошо изолирована от вторичной.
    8. Вторичная катушка. Делается из тонкой эмалированной медной проволоки (до 0,6 мм). Проволока наматывается на полимерную трубку с пустым сердечником. Высота трубки должна составлять 5-6 ее диаметров. На трубку следует аккуратно намотать 1000 витков. Вторичная катушка может быть помещена внутрь первичной катушки.
    9. Вторичную катушку одним концом обязательно заземляют отдельно от других приборов. Лучше всего заземление непосредственно «в землю». Второй провод вторичной катушки подключается к тору (излучателю молний).
    10. Тор можно сделать из обыкновенной вентиляционной гофры. Он размещается над вторичной катушкой.
    11. Вторичная катушка и тор образуют вторичный контур.
    12. Включаем питающий генератор (трансформатор). Трансформатор Тесла работает.

    Отличное видео с объяснением принципов работы трансформатора Теслы

    Меры предосторожности

    Будьте осторожны: напряжение, накапливаемое в трансформаторе Тесла, очень велико и при пробоях ведет к гарантированной смерти. Сила тока также очень большая, гораздо превосходящая величину, безопасную для жизни.

    Практического применения трансформатора Тесла нет. Это экспериментальная установка, подтверждающая наши знания о физике электричества.

    С эстетической же точки зрения, эффекты, которые порождает трансформатор Тесла, удивительны и красивы.

    Они во многом зависят от того, насколько правильно он собран, достаточной ли силы ток, правильно ли резонируют контуры.

    Эффекты могут включать в себя свечение или разряды, образуемые на второй катушке, а могут – полноценные молнии, пробивающие воздух из тора. Возникающие свечения смещены в ультрафиолетовый диапазон спектра.

    Вокруг трансформатора Тесла формируется высокочастотное поле. Поэтому, например, при помещении в это поле энергосберегающей лампочки, она начинает светиться. Это же поле приводит к образования большого количества озона.

    Источник: http://elektrik24.net/elektrooborudovanie/transformatory/tesla-svoimi-rukami.html

    Как сделать тороидальный трансформатор своими руками

    На сегодняшний день многие домашние электрики задумываются о том, как сделать тороидальный трансформатор. Этот спрос на него обеспечен тем, что он имеет сердечник, который значительно лучше по сравнению с другими. Он имеет меньший вес, который может отличаться в полтора раза. Также и КПД этого трансформатора будет значительно выше.

    Вот основные причины, которые останавливают многих мастеров при его изготовлении:

    1. Достаточно сложно найти подходящий сердечник.
    2. Его изготовление занимает много времени.

    Тороидальный трансформатор и его расчет

    Для того чтобы значительно облегчить расчет тороидального трансформатора вам необходимо знать следующие данные:

    1. Выходное напряжение, которое будет подаваться на первичную обмотку U.
    2. Диаметр сердечника внешний D.
    3. Внутренний диаметр сердечника d.
    4. Магнитопровод

    Sc = H * (D – d)/2.

    Наиболее важной характеристикой сердечника считается площадь его окна S. Этот параметр будет определять интенсивность отвода избытков тепла. Оптимальное значение этого параметра может составлять 80-100 см. Вычисляется он по формуле:

    S0 = π * d2 / 4.

    Благодаря этим значениям вы легко рассчитаете его мощность по формуле:

    P = 1,9 * Sc * S0, где Sc и S0 необходимо брать в квадратных сантиметрах, а P получится в ваттах. Затем вам потребуется найти число витков на один вольт:

    k = 50 / Sc.

    Когда значение k вам станет известным, то можно будет рассчитать количество витков во вторичной обмотке:

    w2 = U2 * k.

    Важно

    Производить расчеты лучше, если в качестве исходного значения использовать напряжение на вторичной обмотке:

    W1 = (U1 * w2) / U2, где U1 – это напряжение, которое подводят к первичной обмотке, а U2 снимаемое со вторичной.

    Сварочный ток проще всего регулировать с помощью изменения числа витков в первичной обмотке, так как здесь существует меньшое напряжение.

    Изготовление тороидального сердечника

    Тороидальные трансформаторы содержат в своей конструкции сложный сердечник. Лучшим материалом для его изготовления считается трансформаторная сталь.

    Для того чтобы изготовить сердечник тороидального трансформатора вам необходимо использовать стальную ленту. Ее необходимо свернуть в рулон, который будет иметь форму Тора.

    Если у вас уже есть такая форма, то никаких проблем возникнуть не должно.

    Хороший готовый сердечник вы также можете найти на лабораторном автотрансформаторе. Вам следует перемотать его обмотки. Измерительные трансформаторы имеют более простой сердечник.

    Еще к одному способу изготовления тороидального сердечника относят использование пластин от неисправного промышленного трансформатора. Сначала из этих закрепок вам потребуется изготовить обруч. Его диаметр должен составлять 26 см. Внутрь этого обруча необходимо постепенно вставлять пластины. Следите за тем чтобы они не разматывались.

    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?

    Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/kak-sdelat-toroidalnyi-transformator-svoimi-rykami.html

    Как сделать понижающий трансформатор

    Вам понадобится

    • Трансформатор, вольтметр, инструменты.

    Инструкция

    Не следует думать, что сетевая обмотка у силового трансформатора — всегда та, которая имеет максимальное сопротивление или наибольшее число витков.

    Существуют так называемые анодно-накальные трансформаторы, в наборе обмоток которых имеются как понижающие, так и повышающие.

    Однако, если точно известно, что трансформатор является только понижающим, смело принимайте самую высокоомную из обмоток за сетевую.

    Когда неизвестно, все ли вторичные обмотки являются понижающими, руководствуйтесь следующими отличительными признаками первичной обмотки: ее выводы расположены на некотором удалении от остальных, либо она и вовсе намотана в отдельной секции каркаса.

    При любых сомнениях сфотографируйте трансформатор, после чего поместите снимок в профильный форум, не забыв указать марку прибора. Вскоре вы получите информацию о расположении выводов.

    Также обязательно убедитесь, что трансформатор рассчитан на напряжение в 220 В и частоту в 50 Гц (бывают и 400-герцовые, которые при пониженной частоте мгновенно перегорают).В случае, если силовая обмотка имеет три вывода, один из них является отводом для включения в 110- или 127-вольтовую сеть.

    Совет

    Найдите такое сочетание выводов этой обмотки, при котором сопротивление получается максимальным — именно на них можно подавать 220 В. Если же выводов не три, а четыре, речь обычно идет о двух отдельных обмотках, которые для питания от 220-вольтовой сети необходимо соединить не только последовательно, но и синфазно.

    Для нахождения правильного способа синфазного соединения обмоток соедините их последовательно, подключите к вольтметру переменного тока, работающему на пределе 500 В, затем, не касаясь выводов первичных обмоток, на одну из вторичных подайте переменное напряжение в несколько вольт.

    Прочитайте показания вольтметра, после чего отключите напряжение, поменяйте местами выводы одной их первичных обмоток и повторите опыт, затем снова отключите напряжение. Вариант, обеспечивающий максимальные показания вольтметра — и есть правильный.

    Теперь, зная расположение первичной обмотки (или двух таких обмоток) подключите ее (либо две обмотки последовательно и синфазно) к сети через предохранитель, номинальный ток которого выберите в зависимости от мощности трансформатора (0,05 А на каждые 10 Вт). Затем осторожно, не касаясь каких-либо выводов (вторичные обмотки тоже могут оказаться высоковольтными!), измерьте вольтметром переменные напряжения, вырабатываемые трансформатором.

    Чтобы получить из переменного напряжения постоянное, подключите к вторичной обмотке выпрямитель с фильтром. Соблюдайте полярность при подключении выхода моста к электролитическому конденсатору. Учтите, что напряжение на выходе фильтра возрастет в 1,41 раз по сравнению с действующим значением напряжения на вторичной обмотке.

    Все перепайки осуществляйте при обесточенном трансформаторе, а если выпрямители высоковольтные, перед прикосновением к деталям не только обесточивайте трансформатор, но и разряжайте конденсаторы фильтров. Не превышайте максимальные токи отдельных обмоток и суммарную мощность, потребляемую от трансформатора в целом.

    Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-32713-kak-sdelat-ponizhayushchiy-transformator

    Трансформатор своими руками: изготовление преобразователя высокого напряжения

    Намотка трансформатора собственноручно является не сложным, но продолжительным процессом, который требует максимального сосредоточивания внимания.

    Приступающим к данной работе впервые, сложно понять, какому материалу отдать предпочтение лучше всего и каким образом проверить работу устройства.

    Ориентируясь на инструкцию, предложенную в этой статье, вы узнаете, как сделать трансформатор правильно.

    Выбор инструментов

    Чтобы сделать намотку для трансформатора максимально правильно, следует приобрести нужные для работы приспособления:

    Из нескольких стоек, соединённых доской, и прута, размещённых между ними, который представлен в виде рукоятки, создать вертел. Толщина прута должна составлять 1 сантиметр.

    Часто для подобных целей применяют колодку из натурального массива, в которой делают отверстие для необходимой оси, а также подгоняют под требуемые каркасные размеры. Легче сделать всё это посредством дрели.

    Обратите внимание

    Её следует укрепить таким образом, чтобы размещение было параллельно настольной поверхности, в патрон вставляется непосредственно прут, на который заблаговременно нужно надеть колодку с трансформаторным каркасом. Желательно выбрать прут, который имеет резьбу. В данном варианте колодка просто фиксируется посредством гаек.

    Также к элементу, без которого невозможно составить схему для собственноручного создания трансформатора, считается приспособление для размотки. Как правило, подобного типа устройства функционируют, как и приспособления для размотки, разница состоит в том, что в этом варианте можно не использовать ручку вращения.

    Чтобы определиться с количеством требуемых витков, потребуется специальный прибор, к примеру, водяной счётчик. Для бесперебойной работы прибора необходимо соединить его со станком наматывающего типа посредством гибкого валика. При отсутствии данного приспособления можно подсчитать витки в уме.

    На фото представлены разновидности обмоток самодельного трансформатора.

    Изоляция обмоток

    В определённых случаях при самостоятельном изготовлении повышающего или понижающего трансформатора между проводами следует вставить изоляционные прокладки. В этих целях применяют кабельную, либо конденсаторную бумагу.

    В середине обмотки изолируются максимально плотно. В качестве изоляции, а также для выравнивания обустраиваемой поверхности необходима лакоткань, обёрнутую бумагой с двух сторон. При отсутствии лакоткани можно решить вопрос посредством сложенной бумаги.

    Чтобы проверить рабочее состояние прибора, необходимо определиться с выводами обмоток.

    Принцип функционирования

    Провод, а также катушку необходимо закрепить в приборе намотке, при этом основу прибора — в приспособлении намотки. Следует проводить спокойные без срывов движения. Опустить провод на каркасную часть.

    Между поверхностью, а также проводом должно оставаться 20 сантиметров, чтобы разместить руку на столе для удержания провода. Помимо этого на настольной поверхности должны располагаться дополнительные материалы, без которых невозможно создать собственными руками повышающий трансформатор.

    Правой рукой нужно умеренно вращать устройство для намотки, а другой — держать провод. Важно ровная укладка провода. Далее нужно провести изоляцию каркаса, при этом имеющийся на проводе конец следует продеть через отверстие, чтобы быть зафиксированным в области оси прибора намотки.

    Начало намотки следует проводить не спеша, максимально аккуратно: важно уметь навыки, чтобы обороты ложились максимально ровно.

    Установить счётный прибор на ноль. Склеить изолирующий элемент, либо плотно прижать резиновым кольцом. Все обороты важно делать на пару витков уже в сравнении с предыдущими.

    Испытание

    Как только работа с намоткой подойдёт к концу, следует испытать созданный прибор. В этих целях к сети подключается обмотка первичная. Для грамотной проверки трансформатора на выявление возможных замыканий важно подключить к току лампу, а также обмотку последовательно.

    Уровень изоляционной надёжности проверяется через касания поочерёдно выведенным проводным концом имеющегося конца обмотки сети. Если следовать предложенной схеме неуклонно, то трансформаторная намотка собственноручно не представит особых трудностей, а соответственно справиться с подобной задачей будет под силу даже неопытному мастеру.

    Фото трансформаторов своими руками

    Источник: http://tytmaster.ru/transformator-svoimi-rukami/

    Тороидальный трансформатор своими руками: намотка

    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

    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:

    1. Металлического диска, изготовленного из рулонной магнитной стали для трансформаторов;
    2. Резиновой прокладки;
    3. Выводов первичной обмотки;
    4. Вторичной обмотки;
    5. Изоляции между обмотками;
    6. Экранирующей обмотки;
    7. Дополнительным слоем между первичной обмоткой и экранирующей;
    8. Первичной обмотки;
    9. Изоляционного покрытия сердечника;
    10. Тороидального сердечника;
    11. Предохранителя;
    12. Крепежных элементов;
    13. 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:

    1. Небольшие габариты;
    2. Выходной сигнал на торе очень сильный;
    3. Обмотки имеют небольшую длину, и как результат уменьшенное сопротивление и повышенный КПД. Но также из-за этого при работе слышен определенный звуковой фон;
    4. Отличные характеристики энергосбережения;
    5. 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

    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:

    1. Для намотки трансформатора на ферритовом сердечнике может использоваться специальный станок. Он поможет значительно ускорить работу и уменьшить вероятность соскока железа. Его можно произвести по типу зажима для накрутки проводов;
    2. Нужно отметить, что латры, которые нужны для намотки, должны быть одинаковых размеров. При наматывании следите за тем, чтобы между листами не было щелей. Если же Ваш силовой трансформатор имеет небольшие щели в магнитопроводе, то их можно заполнить железными листами от любого другого трансформатора, обрезанными до определенного размера;Фото – расчет
    3. После окончания наматывания железа, его выводы прихватываются при помощи сварки. Это помешает обмотке размотаться. Достаточно буквально двух – трех сварных точек;
    4. После этого торцы магнитопровода промазываются эпоксидным клеем. Предварительно кромки немного закругляются;
    5. Поверх боковой стороны усилителя наматывается изоляция – это может быть даже лист картона. Его можно присоединить при помощи малярного скотча. Действие повторяем по всем поверхностям магнитопровода;
    6. Теперь нужно вокруг картонной изоляции намотать изоленту из текстиля. Она продается в специальных электротехнических магазинах. Поверх этого слоя изоляции можно намотать дополнительный из малярного скотча;
    7. Теперь на кольцо накручивается провод выбранного сечения, рассчитать размеры проводов и потребные характеристики поможет специальная программа. После окончания накрутки все покрывается лаком NC, один вывод обмотки должен остаться свободным;Фото – намотка обмотки
    8. После нужно изготовить изоляцию из лакоткани или текстильной изоленты, поверх которой наматывается вторая обмотка. Она также покрывается лаком. Остается только накрутить последнюю изоляцию и защитить. Действия продолжать до получения нужного количества обмоток;Фото – обмотка лентой
    9. Вторичная обмотка наматывается уже из большего по сечению провода. Если сетевой трансформатор нужен для дуговой сварки, то необходимо добавлять в конце еще определенное количество витков, помимо расчетных обмоточных.

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

    Количество витков на первичной обмотке Напряжение на вторичной, В
    260 30
    271 31
    282 28,8
    294 27,6
    309 26
    334 24,4
    359 22,6
    389 20,9
    419 19,4
    434 18,7

    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

    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

    Источник: https://www.asutpp.ru/toroidalnyj-transformator.html

    Как сделать лабораторный ЛАТР своими руками?

    Трансформатор имеющий электрическую связь между обмотками называют лабораторным автотрансформатором, или ЛАТРом. Вольтаж цепи нагрузки прямо пропорционален обмотке вторичной цепи.

    В зависимости от конструкции, получение нужного выходного напряжения производиться подключением к соответствующим выводам или вращением ручного регулятора (рис. 1).

    В этой статье описывается как сделать ЛАТР в домашних условиях.

    • 1 Подготовка материала
    • 2 Расчет провода
    • 3 Процесс сборки
    • 4 Проверка

    Подготовка материала

    Для сборки ЛАТРа понадобятся следующие материалы и устройства:

    • Медная обмотка;
    • Тороидальный или стержневой магнитопровод. Можно приобрести в специализированном магазине или извлечь из испорченной техники;
    • Термоустойчивый лак;
    • Тряпичная изолента;
    • Корпус с закрепленными разъемами для подключения нагрузки и питания.

    Для лабораторного ЛАТРа с переменным коэффициентом трансформации могут дополнительно понадобиться:

    1. Цифровой или аналоговый вольтметр.
    2. Поворотный механизм, включающий в себя ручку и ползунок с угольной щеткой. Он будет регулировать напряжение.

    Расчет провода

    Автотрансформатор нецелесообразно использовать для больших трансформаций по следующим причинам:

    • Большой риск получить токи, близкие к короткому замыканию. Это компенсируется специальными электронными схемами или дополнительным сопротивлением. Для маленьких нагрузок выгоднее использовать электронный ЛАТР.
    • Теряются преимущества перед трансформаторами: высокий КПД, экономия проводника и стали, малые габариты и вес, стоимость.

    Определяемся в каких пределах будет работать ЛАТР. Питание сети выбираем 220 В. В качестве вторичных напряжений выбираем 127, 180 и 250 В. Мощность ограничиваем в 300 Вт. Можете выбрать свои значения и произвести аналогичные расчеты на примере этой статьи.

    Обмотка рассчитывается по большему току. Наибольший ток будет при преобразовании напряжения 220 в 127 В. Автотрансформатор в этом случае является понижающим, и к нему подходит схема 1. Исходя из предоставленной схемы, рассчитываем максимальный ток I проходящий в обмотке обеих цепей:

    I = I2 – I1 = P / U2  –  P / U1 = 300 / 127  –  300 / 220  = 1 А

    • где  I, I2, I3 – токи в соответствующих участках цепи, А;
    • P – мощность, Вт;
    • U1, U2 – напряжения первичной и вторичной цепи, В.

    Диаметр провода рассчитываем по формуле:

    d = 0,8 * √I = 1 мм.

    Из таблицы 1 выбираем тип провода и сечение. Выбор делаем с учетом расчетного тока и среднего значения плотности тока для трансформаторов – 2 А/мм².

    Коэффициент трансформации ЛАТРа n вычисляем по формуле:

    n = U1 / U2 = 220 / 127 = 1,73

    Для дальнейшего расчета вычисляем расчетную мощность Pр:

    Pр = P * k * (1 – 1/n) = 300 * 1,2 * (1 – 1/1,73) = 151,92 Вт

    где  к – коэффициент, учитывающий КПД автотрансформатора.

    Для определения количества витков приходящихся на 1 вольт, необходимо посчитать площадь поперечного сечения сердечника S и определиться с типом магнитопровода:

    S = √ Pр = √ 151,92 = 12,325 см²

    W0 = m / S = 35 / 12,325 = 2,839

    • где  W0 – количество витков, приходящихся на 1 вольт;
    • m – 50 для стержневого и 35 для тороидального магнитопроводов.

    Если сталь не очень высокого качества стоит увеличить значение W0 на 20-30 %. Так же при расчете витков следует увеличить их количество на 5-10 %, чтобы избежать просадки напряжения. Рассчитываем количество витков для выбранных напряжений 127, 180, 220 и 250 В:

    w = W0 * U

    Получаем 360, 511, 624 и 710 витков.

    Для расчета длины провода обматываем один виток на магнитопровод и измеряем его длину. Затем умножаем на максимальное количество витков и прибавляем по 25-30 сантиметров для каждого вывода к клемме.

    Процесс сборки

    Для сборки регулируемого ЛАТРа выбираем тороидальный магнитопровод (рис. 2). Место наложения обмотки изолируем тряпичной изолентой.  Выводим провод для первой клеммы питания. Все последующие провода выводим не разрывая.

    Закрепляем первый виток на магнитопроводе и начинаем накручивать рассчитанное количество. При достижении витка соответствующего одному из выбранных напряжений, выводим петлю, и продолжаем наматывать провод.

    На рисунке 3 изображен процесс намотки на деревянном каркасе.

    После наложения обмотки лакируем ЛАТР. Наполняем емкость выбранным лаком, и окунаем в него автотрансформатор. Оставляем на длительную просушку.

    Важно

    После просушки помещаем автотрансформатор в корпус. Первый выведенный провод присоединяем к разъему питания.

    Этот разъем должен быть электрически связан с общей клеммой нагрузки, поэтому соединяем их между собой каким-нибудь проводником. Петлю выведенную для 220 В, соединяем со второй клеммой питания.

    Остальные провода подключаем к соответствующим клеммам вторичной цепи. На “схеме” 2 изображены выводы проводов.

    Для лабораторного автотрансформатора с переменным коэффициентом трансформации добавляем корпус, и делаем крепление для ручки регулятора. К ручке прикрепляем ползунок с угольной щеткой. Щетка должна плотно касаться верхней части обмотки.

    Помечаем область по которой будет передвигаться щетка, и в этом месте избавляемся от изоляции. Так щетка будет иметь прямой электрический контакт с вторичной обмоткой. Клеммы вторичных напряжений, кроме общей, заменяем одной, соединенной с угольной щеткой (схема 3).

    При подсоединяем закрепляем вольтметр.

    Если следовать написанной статье, то ЛАТР можно с легкостью сделать своими руками.

    Проверка

    Что бы убедиться в бесперебойной и надежной работе устройства, выполняем следующие пункты:

    1. Подключаем автотрансформатор к сети 220 В;
    2. Проверяем на отсутствие задымления, запаха гари, сильных шумов;
    3. Вольтметром проверяем соответствие выходных значений;
    4. Через 10 — 20 минут работы отключаем ЛАТР. Проверяем не перегрелась ли обмотка.
    5. Снова включаем ЛАТР в сеть и подключаем нагрузку на длительное время.

    При отсутствии проблем автотрансформатор готов к работе.

    Источник: https://ProTransformatory.ru/sdelay-sam/latr-svoimi-rukami

    Статьи по теме

    Сегодня трудно себе представить возведение и создание различных металлических конструкций без применения сварочных трансформаторов. Высокая надежность соединений конструкций и простота выполнения работ позволила сварочному аппарату прочно занять свое место в арсенале любого строителя.

    Приобрести такой трансформатор можно в любом строительном магазине. Но не всегда заводская модель может соответствовать определенным запросам и требованиям. Поэтому многие стараются сделать трансформатор для сварки самостоятельно.

    Изготовление самодельного сварочного трансформатора проходит в несколько этапов, начиная с расчетов и заканчивая монтажом.

    Для понимания всего процесса изготовления трансформатора для сварки своими руками необходимо разобраться в принципе его работы, который заключается в преобразовании напряжения 220 Вольт в более низкое напряжение до 80 Вольт. При этом сила тока возрастает с 1,5 Ампер до 160 – 200 Ампер, а в промышленных до 1000 Ампер.

    Эта зависимость для сварочного трансформатора еще называется понижающей вольтамперной характеристикой и является одной из основополагающих характеристик аппарата.

    Именно на основании этой зависимости построена вся конструкция сварочного трансформатора и выполняются все необходимые расчеты, а также созданы различные модели сварочных аппаратов.

    Виды самодельных трансформаторов для сварки

    С момента открытия явления электрической дуги и создания первого сварочного аппарата прошло более двухсот лет. В течение всего этого времени сварочный трансформатор и способы сварки совершенствовались.

    На сегодняшний день можно увидеть несколько различных конструкций сварочных аппаратов, различной сложности и принципа действия.

    Среди них наиболее популярными для изготовления своими руками являются сварочный трансформатор для контактной сварки и для дуговой.

    Трансформатор для дуговой сварки

    Наибольшего распространения среди народных умельцев получили трансформаторы дуговой сварки. Причин такой популярности несколько. Во-первых, простая и надежная конструкция аппарата.

    Во-вторых, широкий диапазон применения. В-третьих, простота и мобильность.

    Но кроме описанных выше преимуществ, ручная дуговая сварка имеет ряд недостатков, среди которых основными являются низкий КПД и зависимость качества сварочного шва от навыка сварщика.

    Ручная дуговая сварка чаще всего широко применяется для различных ремонтно-строительных работ, изготовления металлических конструкций и частей конструкций, сварки труб. С помощью дуговой сварки возможна как резка, так и сварка металла различной толщины.

    Совет

    Конструкция таких трансформаторов довольно проста. Аппарат состоит из самого трансформатора, регулятора силы тока, держателя для электродов и зажима массы. Отдельно стоит выделить центральный элемент – трансформатор.

    Его конструкция может быть нескольких видов, но наиболее популярными являются самодельные сварочные трансформаторы с тороидальным и П-образным магнитопроводом. Вокруг магнитопровода расположены две обмотки медного или алюминиевого провода – первичная и вторичная.

    В зависимости от рабочих характеристик изменяется толщина провода на обмотках, а также количество витков.

    Трансформатор для точечной сварки

    Этот вид сварки еще называют контактной, и сварочные трансформаторы контактной сварки несколько отличается от аппаратов дуговой сварки. Ключевое отличие заключается в способе сварки.

    Так если при дуговой сварке плавление происходит при помощи электрической дуги, возникающей между электродом и свариваемой поверхностью, то в контактной сварке выполняется точечный нагрев места сварки электричеством при помощи двух заточенных медных электродов и воздействием высокого давления для соединения. В результате металл заготовок в точке воздействия расплавляется и сливается.

    Точечная сварка нашла широкое применение в автомобильной промышленности, в строительстве при создании каркаса из арматуры для ЖБ конструкций, сварки тонких листов из алюминия, нержавейки, меди и прочих металлов, требующих специальных условий для сварки.

    Конструкция трансформаторов для точечной сварки также имеет определенные отличия. Во-первых, это касается отсутствия наплавляемых электродов.

    Вместо этого используются заостренные медные контакты, между которыми располагаются свариваемые элементы. Во-вторых, трансформаторы в таких аппаратах менее мощные и выполнены с П-образным сердечником.

    В-третьих, контактные сварочные аппараты имеют в своей конструкции набор конденсаторов, что для дуговой сварки совсем необязательно.

    Но в независимости от того, планируете Вы делать трансформатор дуговой сварки или контактной, необходимо знать их рабочие характеристики. И понимать, за что отвечает каждая из них и как можно изменить ту или иную характеристику.

     

    Характеристики сварочных трансформаторов

    Работу сварочного трансформатора определяют его рабочие характеристики. Зная и понимая, за что отвечает та или иная характеристика, можно без особых проблем выполнить расчет сварочного трансформатора и собрать аппарат своими руками.          

    Напряжение сети и количество фаз

    Эта характеристика указывает на напряжение сети, от которой будет запитан сварочный трансформатор. Чаще всего самодельные сварочные трансформаторы рассчитаны на напряжение в 220 В, но иногда это может быть и 380 В. При выполнении расчетов и создании схемы этот параметр является одним из основных.

    Номинальный сварочный ток трансформатора

    Эта характеристика является основной для любого сварочного трансформатора. От величины номинального сварочного тока зависит возможность сварки и резки металлической заготовки.

    В самодельных и бытовых сварочных трансформаторах значение номинального тока не превышает 200 А. Но этого более чем достаточно, тем более что чем выше этот показатель, тем выше вес самого трансформатора.

    К примеру в промышленных сварочных трансформаторах сварочный ток может достигать 1000 А, а вес у таких аппаратов будет более 300 кг.

    Пределы регулирования сварочного тока

    При сварке металла различной толщины необходима определенная сила тока иначе металл не расплавится. Для этого в конструкции сварочных трансформаторов предусмотрен регулятор.

    Чаще всего пределы регулировки устанавливаются исходя из потребности использования электродов определенного диаметра. Для самодельных сварочных аппаратов дуговой сварки пределы регулировки колеблются от 50 А до 200 А.

    Для сварочных трансформаторов контактной сварки пределы регулирования начинаются от 800 А до 1000 А и более.

    Диаметр электрода

    Чтобы сварить металл различной толщины, используя один и тот же аппарат  дуговой сварки, приходится регулировать номинальный сварочный ток, а также использовать электроды различного диаметра.

    Необходимо четко понимать, что для сварки тонкими электродами требуется низкая сила тока, а для более толстых – наоборот, большая. Тоже самое касается и толщины металла.

    В приведенной ниже таблице указаны сводные данные по диаметрам используемых электродов в зависимости от толщины металла и силы тока трансформатора.

    Номинальное рабочее напряжение

    Как мы уже знаем, сварочный трансформатор работает на понижение входящего напряжения до более низкого значения. Напряжения на выходе называется номинальным и не превышает 80 Вольт. Для сварочных трансформаторов дуговой сварки диапазон номинального напряжения находится в пределах 30 – 70 Вольт.

    Причем эта характеристика не регулируема и задается изначально. Трансформаторы для точечной сварки, в отличие от дуговых, имеют еще более низкое номинальное напряжение порядка 1,5 – 2 Вольта. Такие показатели вполне закономерны, учитывая связь между напряжением и силой тока.

    Чем выше должна быть сила тока, тем меньше напряжение.

    Номинальный режим работы

    Эта рабочая характеристика является одной из ключевых. Номинальный режим работы указывает на то, сколько времени можно работать беспрерывно и сколько необходимо давать ему остыть. У самодельных сварочных трансформаторов номинальный режим находится в переделах 30 %. То есть из 10 минут 3 можно варить беспрерывно и 7 минут оставлять на отдых.

    Мощность потребляемая и выходная

    По сути эти два показателя мало на что влияют. Но зная оба этих показателя, можно рассчитать КПД сварочного трансформатора. Чем меньше разница между  потребляемой и выходной мощностью, тем лучше. Необходимо отметить, что при выполнении расчетов значение потребляемой мощности необходимо знать и учитывать.

    Напряжение холостого хода

    Этот показатель важен для дуговых сварочных трансформаторов. Он отвечает за появление дуги. Чем выше этот показатель, тем легче можно вызвать сварочную дугу. Но напряжение холостого хода ограничено правилами безопасности и не должно превышать 80 Вольт.

     

    Схема сварочного трансформатора

    Создавая трансформатор для сварки своими руками, не обойтись без его принципиальной схемы. По сути особых сложностей в этом нет, тем более что устройство самого трансформатора довольно простое. На приведенной ниже схеме изображен самый простой дуговой сварочный трансформатор.

    С развитием электротехники и технологий схема сварочного трансформатора совершенствовалась. Сегодня в самодельных аппаратах для сварки можно увидеть диодные мосты и различные регуляторы силы сварочного тока. На приведенной ниже схеме дугового сварочного трансформатора видно, как интегрирован в неё диодный мост.

    В отличие от описанных выше, схема трансформатора для точечной сварки более сложная и может включать в себя конденсаторы, тиристоры и диоды. Такое наполнение позволяет более тонко регулировать силу тока, а также время контактной сварки. Примерную схему трансформатора для контактной сварки можно увидеть ниже.

    Помимо приведенных схем сварочных аппаратов существуют и другие. Найти их не составит особого труда. Они размещены как в сети интернет, так и в различных журналах и книгах об электротехнике. Обзаведясь наиболее понравившейся схемой, можно приступать к расчетам и сборке сварочного трансформатора.

    Расчет трансформатора для сварки

    Как уже было описано, трансформатор состоит из сердечника и двух обмоток. Именно эти элементы конструкции отвечают за основные рабочие характеристики трансформатора для сварки. Зная заранее, какими должны быть номинальная сила тока, напряжение на первичной и вторичной обмотках, а также другие параметры, выполняется расчет для обмоток, сердечника и сечения провода.

    При выполнении расчетов трансформатора для сварки за основу берутся следующие данные:

    • напряжение первичной обмотки U1. По сути, это напряжение сети, от которой будет работать трансформатор. Может быть 220 В или 380 В;
    • номинальное напряжение вторичной обмотки U2. Напряжение электричества, которое должно быть после понижения входящего и не превышающее 80 В. Требуется для возбуждения дуги;
    • номинальная сила тока вторичной обмотки I. Этот параметр выбирается из расчета, какими электродами будет вестись сварка и какой максимальной толщины металл можно будет сварить;
    • площадь сечения сердечника  Sс. От площади сердечника зависит надежность работы аппарата. Оптимальной считается площадь сечения от 45 до 55 см2;
    • площадь окна So. Площадь окна сердечника выбирается из расчета хорошего магнитного рассеяния, отвода избытка тепла и удобства намотки провода. Оптимальными считаются параметры от 80 до 110 см2;
    • плотность тока в обмотке (A/мм2). Это довольно важный параметр, отвечающий за электропотери в обмотках трансформатора. Для самодельных сварочных трансформаторов этот показатель составляет 2,5 – 3 А.

    В качестве примера расчетов возьмем следующие параметры для сварочного трансформатора: напряжение сети U1=220 В, напряжение вторичной обмотки U2=60 В, номинальная сила тока 180 А, площадь сечения сердечника Sс=45 см2, площадь окна So=100 см2, плотность тока в обмотке 3 А.

    Первое, что необходимо рассчитать, это мощность самого трансформатора:

    P  = 1,5*Sс*So = 1,5*45*100 = 6750 Вт или 6,75 кВт.

    Далее выполняем расчет количества витков для каждой из обмоток. Для этого вначале рассчитываем количество витков на 1 В по формуле K = 50/Sс = 50/45 = 1,11 витка на каждый потребляемый Вольт.

    Теперь выполняем расчет максимальной силы тока на первичной обмотке по формуле: Imax = P/U = 6750/220 = 30,7 А. Осталось на основании полученных данных выполнить расчет витков.

    Обратите внимание

    Для расчета витков используем формулу Wх =Uх*K. Для вторичной обмотки это будет  W2 = U2*K = 60*1,11 = 67 витков. Для первичной расчет выполним чуть позже, так как там применяется другая формула.

    Довольно часто, особенно для тороидальных трансформаторов, выполняется расчет ступеней регулирования силы тока. Это делается для вывода провода на определенном витке.

    Выполняется расчет по следующей формуле: W1ст = (220*W2)/Uст.

    Где:

    Uст – выходное напряжение вторичной обмотки.

    W2 – витки вторичной обмотки.

    W1ст – витки первичной обмотки определенной ступени.

    Но прежде необходимо рассчитать напряжение каждой ступени Uст. Для этого воспользуемся формулой U=P/I. К примеру нам необходимо сделать четыре ступени с регулировкой на 90 А, 100 А, 130 А и 160 А для нашего трансформатора мощностью 6750 Вт. Подставив данные в формулу, получим U1ст1=75 В, U1ст2=67,5 В, U1ст3=52 В, U1ст4=42,2 В.

    Полученные значения подставляем в форму расчета витков для ступеней регулировки и получаем W1ст1=197 витков, W1ст2=219 витков, W1ст3=284 витка, W1ст4=350 витков. Добавив к максимальному значению полученных витков для 4-й ступени еще 5 %, получим реальное количество витков – 385 витков.

    Напоследок рассчитываем сечение провода на первичной и вторичной обмотках. Для этого делим максимальный ток для каждой обмотки на плотность тока. В результате получим Sперв = 11 мм2 и Sвтор = 60 мм2.

    Монтаж сварочного трансформатора

    Имея на руках все расчеты и схему, можно приступать к сборке трансформатора. Все работы будут не столько сложными, сколько кропотливыми, так как придется считать количество витков и не сбиваться со счета.

    Несмотря на то, что наибольшей популярностью среди самодельных аппаратов пользуется тороидальный трансформатор для сварки, рассмотрим монтаж на примере трансформатора с П-образным сердечником.

    Этот тип трансформаторов несколько проще в сборке в отличие от тороидального и второй по популярности среди самоделок.

    Важно

    Работы начинаем с создания каркасов для обмоток. Для этого используем текстолитовые пластины. Этот материал применяется для создания штампованных плат. Из пластин вырезаем детали для двух коробов.

    Каждый короб будет состоять из двух верхних крышек с прорезями для четырех стенок. Площадь внутренних прорезей будет соответствовать площади сечения сердечника с небольшим увеличением для стенок короба.

    Пример того, как должны выглядеть части короба, можно увидеть на фото.

    Собрав каркасы для обмоток, изолируем их термостойкой изоляцией. После чего начинаем мотать обмотки.

    Провода для обмоток желательно брать с термостойкой стеклянной изоляцией. Это, конечно, будет несколько дороже в сравнении с обычной проводкой, но в результате не будет головной боли относительно возможного перегрева и пробоя в обмотках.

    После того как намотали один слой проводки, изолируем его и только после этого начинаем мотать следующий. Не забываем делать отводы на определенном числе мотков. В завершение создания обмоток наматываем слой верхней изоляции.

    На концах отводов закрепляем медные болты.

    Теперь приступаем к сборке и шихтованию магнитопровода сварочного трансформатора. Для него используется железо, созданное специально для этого. Металл имеет определенные показатели магнитной индукции, и не подходящая марка может все испортить.

    Металлические пластины для сердечника можно снять со старых трансформаторов или купить по отдельности. Сами пластины имеют толщину около 1 мм, и сборка всего сердечника потребует лишь терпеливого соединения всех пластин в единое целое.

    По завершению следует проверить все обмотки тестером на предмет ошибок.

    По завершению сборки трансформатора делаем диодный мост и устанавливаем регулятор силы тока. Для диодного моста используем диоды типа В200 или KBPC5010.

    Каждый диод рассчитан на 50 А, поэтому для сварочного трансформатора с номинальной силой тока в 180 А потребуется 4 таких диода. Все диоды закрепляются к алюминиевому радиатору и подключаются параллельно с дросселем отводам из обмоток.

    Осталось лишь собрать корпус и поместить туда сварочный трансформатор.

    Совет

    Хороший сварочный трансформатор своими руками может не получиться с первого раза. Причин тому множество, начиная с ошибок в расчетах и заканчивая отсутствием опыта сборки и монтажа электрооборудования. Но все приходит с опытом, и один-два раза перемотав обмотки трансформатора, можно получить желаемый результат.

    Источник: http://strport.ru/instrumenty/transformator-dlya-svarki-svoimi-rukami

    Ссылка на основную публикацию