Тороидальный трансформатор

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Тороидальные трансформаторы отличаются от броневых значительно меньшим магнитным рассеянием.

Это является результатом того, что магнитопровод полностью замкнут ( РЅРµ имеет зазоров) Рё создается удачное взаимное расположение обмотки Рё магнитопровода.  [1]

Тороидальные трансформаторы почти нечувствительны Рє внешним магнитным полям Рё почти РЅРµ имеют внешнего магнитного потока рассеяния; однако вследствие сложности Рё РґРѕСЂРѕРіРѕРІРёР·РЅС‹ изготовления тороидальную конструкцию применяют для сигнальных трансформаторов лишь РІ особых случаях.  [3]

Обратите внимание

Тороидальный трансформатор целесообразно применять также РІ тех случаях, РєРѕРіРґР° речь идет Рѕ повышенных частотах, требования технологичности отступают РЅР° второй план, Р° веса Рё габариты должны быть выдержаны минимально возможными.  [4]

Тороидальные трансформаторы имеют значительно более сложную конструкцию обмоток, чем трансформаторы со стержневыми и броневыми магнитопроводами.

Это обстоятельство, значительно усложняющее конструктивный расчет обмоток тороидальных трансформаторов, является основной особенностью их расчета.

 [5]

Расчет тороидального трансформатора во многом сходен с расчетом броневого трансформатора.

В зависимости от методики расчета в его основу могут быть положены те или иные исходные данные и сделаны соответствующие упрощения.

Р’ частности, если задаться РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ расчетной величиной 5CTS0, то, как это было сделано РІ варианте Рђ, может – быть РїСЂРёРЅСЏС‚ следующий РїРѕСЂСЏРґРѕРє расчета.  [6]

Намотка тороидальных трансформаторов Рё катушек, как правило, осуществляется РїСЂРё помощи челнока Рё является весьма трудоемким процессом.  [7]

Намотка тороидальных трансформаторов Рё катушек, как правило, осуществляется РїСЂРё помощи челнока Рё является весьма трудоемким процессом. Значительно облегчить его можно приведенными ниже способами.  [9]

Важно

Недостатком тороидальных трансформаторов является плохое охлаждение сердечника Рё трудность намотки РїСЂРѕРІРѕРґРѕРј большого сечения. Это ограничивает мощность тороидальных трансформаторов РЅР° частотах 400 РіС† РЅРµ свыше 500 РІРґ, Р° РЅР° 1000 РіС† – – РґРѕ 1 РєРІР°.  [10]

Конструкции тороидальных трансформаторов образуются кольцевым сердечником с обмотками.

Тороидальные сердечники изготовляются путем навивки стальной ленты РЅР° цилиндрическую оправку или СЃР±РѕСЂРєРѕР№ выштам-пованных кольцевых пластин.  [11]

Крепление тороидальных трансформаторов РЅР° шасси производится РїСЂРё помощи болта, пропущенного через отверстие трансформатора, гайки Рё специальных фасонных шайб Рё накладок.  [12]

Р’ тороидальных трансформаторах ( СЂРї 0) средне-объемный перегрев Аек РЅРµ зависит РѕС‚ величины теплового сопротивления.  [13]

Трехфазный трансформатор.  [14]

Р’ тороидальных трансформаторах ( СЂРёСЃ. 115, Рі) обмотки 2 Рё 3 располагают РїРѕ всей длине магнитопровода, причем РЅР° внутренней поверхности укладывают большее число слоев, чем РЅР° внешней.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Источник: https://www.ngpedia.ru/id522703p1.html

Как намотать тороидальный трансформатор своими руками

КАК НАМОТАТЬ ТОРОИДАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

      Технология намотки и способ изоляции на самом деле очень прост и не предполагает ни в коем случае ни какой обмотки, ни лакотканью, ни чем-либо другим.

Дело в том, что при любой обмотки сердечника трансформатора лакотканью или другими изоляторами внутреннее окно ТОРА мгновенно заполняются, так как, на внешней стороне получается один слой, а на внутренней 5- 10 слоев, да еще неровных.     Я давно собирался написать статью о способе качественной намотки тороидальных трансформаторов. Это довольно долго объяснять и лучше показать на фото.

Причем после намотки обмотки не превращаются в колесо, а сам трансформатор не становиться, яйцеобразным и расход провода минимален. Ввиду всего этого и КПД трансформатора максимален. А что из этого получается, Вы можете посмотреть в моем усилителе.

    Сразу оговорюсь, речь идет о мощных тороидальных трансформаторах. Габаритная мощность, которых более 500 Вт.

Совет

Которые мотаются проводами от 1 до 3 мм. естественно виток к витку. И, как правила, сетевая обмотка которых лежит в приделах от 100 до 400 витков, всего, то есть 0,5-2 витка на вольт. Мотать таким способом менее мощные трансформаторы хлопотно, но при желании можно.

    Что нужно для намотки:     1) Необходимо сделать подставку для намотки тороида, делается это очень просто.

Берем квадратный кусок ДСП или фанеры толщиной 10-15мм. Размерами 200Х200мм еще нам нужны два деревянных бруска длинной 200мм и с квадратом 20Х20мм. Эти два бруска нам нужно либо приклеить по центру нашей площадки, параллельно друг другу, на расстоянии между ними 100мм.

А еще лучше привернуть к площадке эти бруски с помощью шурупов, но с потайными головками и головки утопить в фанеру иначе они будут царапать стол. Теперь если на эту подставку поставить то- роид, он будет прочно и устойчиво стоять.     2) Нужен челнок, челнок я выпиливаю из оргстекла толщиной 5-бмм. Ширина обычно 30-40мм. длинна 300-400мм.

Торцевые пропилы я делаю не углом, а полукругом и обрабатываю их напильником, что бы не портилась изоляция провода и даже проклеиваю одним двумя полосками изоленты опять же для защиты провода. На челнок мы наматываем провод, не страшно, если провода не хватит, можно аккуратно спаять провод и мотать дальше. Но лучше все-таки рассчитать, так что бы провода хватило.

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

    4) Еще нам потребуется нитки толстые 10-20 номер. Но на худой конец можно и 40 номер. Сама намотка ведется от себя в правую сторону.

    А теперь самое главное, это изготовление самих изоляционных прокладок между слоями. Нам потребуется штангель-циркуль, с острыми концами.     Измеряем, внешний диаметр нашего тора, прибавляем 20мм. (для нахлеста) и делим пополам. Например, внешний диаметр тора 150 мм.+ 20 мм.= 170 мм. 170мм./2 = 85 мм.

    Выставляем штангель на 85мм. и фиксируем винтом.

Сам штангель мы будем использовать как циркуль для черчения кругов на картоне. Почему именно штангелем, а не обычным циркулем, которым и проще и удобнее? А все очень просто, когда мы будем острым и прочным концом штангеля чертить по картону, то на картоне останется продавленная борозда и именно она поможет нам.

Эта борозда очень полезна для удобства сгибания внутренней рассеченной окружности наших прокладок. В общем, сами поймете, что штангелем лучше, чем удобным циркулем.

Обратите внимание

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

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

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

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

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

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

    Самые опасные места для пробоя это углы окружностей ТОРА внешний и особенно внутренний. Поэтому если во время намотки мы увидим, что провод может соприкасаться с проводом внутреннего слоя, особенно по внутреннему углу окружности ТОРА.

То необходимо подложить под провод полоски такого же картона шириной 10 мм. и длинной по 20-30 мм., там, где это необходимо.

    На внешней стороне, как правила этого делать не приходится, так как внешняя сторона заготовки наслаивается на край и хорошо предохраняет провод от замыкания.

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

    Многих интересует, как рассчитать тороидальный трансформатор.

Важно

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

    220×0,5=110 витков сетевой обмотки.

    Теперь начинаем мотать сетевую обмотку трансформатора, намотав приблизительно 90 витков пробуем включить в сеть, меряя при этом ток холостого хода.

    Совсем несложно подключить кончик провода прямо на челноке. Постепенно доматывая провод, доводим ток холостого хода до 50-100 мА и на этом прекращаем мотать, полученное количество витков и будет реально.

    Теперь это реальное количество делим на 220 и получаем реальное значение количества витков на 1 вольт. И в соответствии с этой цифрой рассчитываем все выходные обмотки.     Имейте ввиду, что при включении трансформатора в сеть первичный мгновенный бросок тока очень большой. И для того, что бы не спалить тестер нужно делать так:сетевой провод подключаем через замкнутый тумблер параллельно тумблеру включаем тестер, включаем вилку в розетку и только потом размыкаем тумблер, что бы посмотреть ток холостого хода.

Читайте также:  Расчёт мощности инфракрасных обогревателей

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

Федотов Алексей Геннадьевич. (UA3VFS)        
Адрес администрации сайта: admin@soundbarrel.ru    

Источник: http://soundbarrel.ru/pitanie/toroid.html

Способы расчёта тороидальных трансформаторов: виды устройств, нюансы просчёта в онлайн-режиме

Трансформатор – это такое электромагнитное устройство с двумя или более индуктивно-связанных обмоток, которое служит для смены величины переменного тока. Многие любители используют трансформаторы на основе отработавших приборов. Они нужны с целью питания цепей управления, а также для освещения во всевозможных электроприборах.

С трансформаторами тока приходится сталкиваться многим, поэтому очень часто нужно провести расчёт параметров трансформатора. Сегодня вы узнаете, как провести расчёт тороидальных трансформаторов и приборов другого типа, какие параметры применяются для таких расчётов в режиме онлайн.

Трансформатор и особенности его конструкции

Такое устройство, как трансформатор включает в себя следующие компоненты: сердечник (магнитный провод); обмотка, размещённая на нём.

Обмотка, которая подключена к источнику преображаемого напряжения, называется первичной, а та, к которой подключаются источники потребления электроэнергии – соответственно, вторичной. По назначению трансформаторы бывают:

  • импульсными;
  • приборами питания;
  • согласовывающими.

Требуемые расчёты по приборам на основе старых устройств своими руками, провести практически невозможно, поскольку крайне сложно отыскать нужное железо и намоточный провод. Поэтому приходится брать магнитный провод с мощностью, которая превышает потребности и увеличивает размеры трансформаторов.

Видео: Тороидальный трансформатор

Классификация трансформаторов

Магнитопроводы по своей конструкции бывают: броневыми; стержневыми; тороидальными. Стержневая конструкция работает таким образом, что обмотки и две катушки делятся надвое и соединены последовательно.

С направлением намотки катушек и их последующим соединением могут быть проблемы, хотя, благодаря такой конструкции вы сможете сократить высоту прибора за счёт его горизонтального размещения. В основном стержневые магнитопроводы используются при работе с наиболее мощными трансформаторами.

Броневая конструкция является самой распространённой, она имеет одну катушку, которую очень удобно наматывать. Использоваться она может для маломощных и среднемощных приборов, которыми чаще всего располагают радиолюбители.

Тороидальная конструкция провода выглядит как кольцо, на котором намотаны обмотки. Из всех трёх конструкций, магнитное излучение в этом случае является минимальным. Такая конструкция применяется нечасто, поскольку с намоткой могут возникнуть трудности.

Ниже мы рассмотрим, что следует учитывать при расчётах трансформаторов броневого и тороидального типа. Начнём с расчётов по трансформаторам с броневым магнитопроводом. Ключевая цель расчёта — это оптимальное применение устройства.

Главный параметр расчёта – это напряжение. Также просчитывается выходной ток, а после определения результатов будет принято решение о том, пригоден ли магнитопровод или нет.

Исходные данные следующие:

  1. Частота.
  2. Входное и выходное напряжение.
  3. Выходной ток.
  4. Габариты магнитного провода.

Все измерения проводятся в сантиметрах. А в качестве разделителя целых и дробных чисел применяется точка, когда вы проводите расчёты с помощью специальных программ. Введите показатель выходного напряжение и просчитайте данные.

Исходные данные для расчётов тороидальных трансформаторов

Итак, мы выяснили, какие исходные данные следует использовать при вычислении параметров для трансформаторов с броневым магнитным проводом. А сейчас давайте узнаем, какие данные нужно применять для определения показателей при тороидальной конструкции:

  • Напряжение первичной и вторичной обмотки. Этот показатель равен U 1=220 B и U2 = 36 В соответственно.
  • Показатель тока вторичной обмотки 4А.
  • Диаметры сердечника – внешний 110 мм и внутренний 68 мм.
  • Его высота, которая составляет 60 мм.

Итак, когда у вас есть исходные данные для расчёта и вы отыскали подходящий онлайн-калькулятор для их проведения, то вы сможете получить оптимальные расчётные показатели для того или иного магнитного провода, которым оснащён ваш трансформатор.

Однако, очень часто случается так, что провода с диаметром, который на сто процентов соответствует рассчитанным показателям, просто не бывает. Для решения проблемы, можно использовать провод с диаметром, чуть меньше от идеального показателя.

А если брать провод, диаметр которого будет чуть больше, то обмотки могут просто не поместиться в окне магнитного провода.

Особенности расчётов трансформатора в режиме онлайн

Просчёты показателей с помощью специальных онлайн-калькуляторов хороши тем, что позволяют значительно сократить время разработки проекта, а также делать эксперименты с параметрами.

Подобные программы очень удобны в использовании, они помогут просчитать вам всё просто и быстро, от вас потребуется лишь заполнение всех ячеек и нажатие кнопки просчёта.

Благодаря программам вы сможете проще заниматься конструированием трансформаторов на разные напряжения и мощности, а также узнать, как именно работает это устройство и из чего состоит.

Как правило, поля программы имеют разные цвета:

  1. Светло-голубые поля – исходные расчётные данные.
  2. Жёлтые ячейки – данные, которые автоматически выбираются из таблиц.
  3. Зелёное поле – итоговое значение.

Если вы ставите флажок для корректировки значения, то жёлтое поле становится светло-голубым и вы сможете внести туда собственное значение.

Преимущества онлайн-калькуляторов трансформаторов такие:

  • отсутствие необходимости проведения самостоятельных сложных расчётов;
  • возможность самому мотать прибор для тех или иных целей;
  • возможность определить параметры по размеру сердечнику;
  • возможность просчёта параметров в упрощённом режиме;
  • справиться с расчётами сможет любой, даже начинающий радиолюбитель;
  • наличие инструкции;
  • расчёт совершается нажатием всего одной кнопки.

Теперь вам не стоит бояться сложностей просчёта параметров, если вы для работы взяли старый трансформатор, ведь благодаря специальным программам, вы сможете просчитать все параметры, которые позволят безопасно использовать его.

Естественно, что провода идеальных размеров подобрать будет сложно, поэтому нужно выбирать те, которые максимально приближаются к нужным размерам.

Источник: https://elektro.guru/izmereniya-i-raschet/raschet-toroidalnyh-i-drugih-vidov-transformatorov.html

Делаем тороидальный сварочный трансформатор

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

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

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

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

Берем пластины и обкатываем их круглым предметом, например бутылкой.

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

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

Набрав небольшое количество пластин, обязательно поджимаем их.

Совет

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

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

Далее подготавливаем вторую оправку для второго кольца магнитопровода нашего трансформатора.

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

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

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

Вот собственно оба кольца. Фотка получилась не резкой.

Далее обстукиваем торцы получившихся колец молотком.

Берем эпоксидный клей, разводим его растворителем.

Пропитываем клеем оба кольца магнитопровода. Клей не жалеем.

Затем склеиваем оба кольца.

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

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

Далее берем тряпочную черную изоляционную ленту  и обматываем сердечник.

Вот что получилось.

Обматываем еще раз сердечник молярным скотчем.

Обратите внимание

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

Обматываем конец провода филенкой.

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

Намотав первый ряд обмотки, обматываем обмотку изоляционной лентой.

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

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

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

Обматываем второй конец первичной обмотки филенкой и изолируем первичную обмотку.

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

После намотки изолируем ее.

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

В результате мы получаем вот такой вот сварочный трансформатор.

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

Вес данного экземпляра в собранном виде равен 16 кг.

Изолирование проводов.

Пропитка сердечника эпоксидным клеем.

Расчет площади сердечника.

Площадь сердечника равна S=А*Б

Шпильки для тора

Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.

Автор статьи и фото: Admin Svapka.Ru

Источник: http://svapka.ru/blokpoluavt/delaem-toroidolnyj-svarochnyj-transfarmator.htm

Тороидальный трансформатор 220 на 12 вольт. Тороидальный трансформатор 12 вольт на 220 вольт

ГлавнаяВольтТороидальный трансформатор 12 вольт на 220 вольт

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.

Читайте также:  Как подключить проходной выключатель

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.

Важно

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

www.asutpp.ru

тороидальный трансформатор 220 на 12 вольт

Для того чтобы эффективно преобразовать сетевое напряжение в сторону его понижения, используется тороидальный трансформатор 220 на 12 вольт.

Он имеет форму неправильного, слегка изогнутого кольца, на которое нанесена обмотка из множества слоев алюминиевой или медной проволоки прямоугольного сечения.

Такие силовые устройства располагают значительным запасом надежности, а их стоимость довольно невысока.

В компании «Родник 4» можно выгодно купить мощные, надежные и компактные тороидальные трансформаторы, что безупречно подойдут для домашнего и производственного использования.

Применение трансформатора ТТП для освещения

Уменьшение напряжения способствует созданию отличных условий для использования большого количества осветительных элементов, к которым относятся:

  • галогенные;
  • ртутные;
  • светодиодные лампы.

С помощью галогенных ламп, подключаемых к силовому оборудованию на 12 вольт, удается достичь высокой яркости и четкости освещения при минимальных затратах. Генерируемый поток света способен разделяться на несколько спектров.

Системы галогенного освещения, экономичность которых обуславливают трансформаторы тороидальные ТТП, обладают высоким уровнем энергобезопасности. По этой причине такие системы устойчивы к повышенной влажности.

Обмотка

Чтобы дополнительно изолировать сердечник от обмотки, используют картон электротехнического сорта, разрешенный соответствующим ГОСТом. Эта мера необходима, даже если металлическая обмотка тороидального трансформатора имеет лакокрасочное покрытие.

  • По краю сердечников размещают шайбы из картона, имеющие надрезы размером 1-2 см и шаг 2-3.5 см. Они должны полностью перекрывать толщину тора. Снаружи и внутри наматываются заранее нарезанные полосы. На поверхность наносится киперная лента.
  • Если полосы капроновые имеют малую толщину, их фиксируют вполовину нахлёста лентами стеклоткани.
  • Надрез каждой полосы осуществляется с запасом.
  • Намотка картона реализуется от предыдущего витка

Если на картонных полосах предусмотрен краевой загиб, между сердечником и первыми витками обмотки оставляют зазор. Последний пропускает воздух и защищает кабель от трения и преждевременного износа.

Выбор мощности

Мощность тороидального трансформатора бывает разной. Задача пользователя силовой оснастки, преобразующей напряжение, – подобрать оптимальную величину энергопотребления.

Перед приобретением трансформатора необходимо правильно рассчитать нагрузку, создаваемую в сети подключенными к нему электроустановками.

Недостаток мощности может привести к короткому замыканию или плавлению проводов.

Высокомощные трансформаторы тороидальные для небольших объектов нецелесообразны по цене и энергозатратах.

Совет

Если узнать точную сумму мощности подключенных ламп в помещении, можно выгодно купить трансформатор тороидальный, дающий возможность защитить себя от пожаров и сэкономить на электрообеспечении. С расчетом на будущее подключение других потребляющих ток элементов правильно будет взять трансформатор с мощностью, на 10-30 Вт превышающей вычисленную сумму.

rodnik4.ru

Тороидальный трансформатор своими руками

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

Устройство тороидального сварочного трансформатора.

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

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

Расчет тороидального трансформатора

Схема сварочного полуавтомата.

Для упрощенного расчета трансформатора на тороидальном магнитопроводе необходимо знать следующие исходные данные:

  1. Подаваемое на первичную обмотку входное напряжение U1.
  2. Наружный диаметр D сердечника.
  3. Его внутренний диаметр — d.
  4. Толщина магнитопровода — H.

Площадь поперечного сечения магнитопровода Sc определяет мощность трансформатора и, соответственно, надежность работы будущего сварочного аппарата. Оптимальными считаются значения 45-55 см2. Рассчитать ее значение можно по формуле:

Sc = H * (D — d)/2.

Важной характеристикой сердечника является площадь его окна S0, поскольку этот параметр определяет не только удобство намотки обмоточных проводов и интенсивность отвода избытков тепла, но и оказывает влияние на характер магнитного рассеяния. Оптимальные значения этого параметра 80-110 см2. Вычислить его значение позволяет формула:

S0 = π * d2 / 4.

Броневой тип трёхфазных трансформаторов.

Зная эти значения, можно рассчитать ориентировочную мощность трансформатора:

P = 1,9 * Sc * S0, где Sc и S0 берутся в квадратных сантиметрах, а P получается в ваттах.

Далее можно найти число витков на вольт:

k = 50 / Sc.

Зная значение k, можно рассчитать количество витков во вторичной обмотке:

w2 = U2 * k.

Количество витков в первичной обмотке лучше рассчитать, используя в качестве исходного данного напряжение на вторичной обмотке:

W1 = (U1 * w2) / U2, где U1 — напряжение, подводимое к первичной обмотке, а U2 — снимаемое со вторичной.

Дело в том, что регулировать сварочный ток лучше изменением числа витков первичной обмотки, поскольку величина тока в ней меньше, чем во вторичной. Пусть, например, нужно получить три значения выходного тока 60 А, 80 А и 100 А при мощности трансформатора 5000 Вт.

Этим значениям сварочного тока будут соответствовать следующие значения напряжений на вторичной обмотке:

U21 = P / I21 = 5000 Вт / 60 А = 83,3 В;

U22 = P / I22 = 5000 Вт / 80 А = 62,5 В;

Классификационная схема трансформаторов.

U23 = P / I23 = 5000 Вт / 100 А = 50 В.

Обратите внимание

Пусть вторичная обмотка содержит w2 = 70 витков. Теперь можно рассчитать число витков в соответствующих ступенях первичной обмотки для напряжения в сети U1 = 220 В:

W11 = (U1 * w2) / U21 = 220 В * 70 / 83,3 В ≈ 185 витков;

W12 = (U1 * w2) / U22 = 220 В * 70 / 62,5 В ≈ 246 витков;

W13 = (U1 * w2) / U23 = 220 В * 70 / 50 В = 308 витков.

Последнее значение следует увеличить на 5%:

W13 = 308 * 1,05 ≈ 323 витка — это и будет их необходимое число в первичной обмотке, а отводы следует сделать от 185-го и 246-го витка.

Читайте также:  Транспортировочные болты на стиральной машине

Для самодельных трансформаторов для сварки допустимая плотность тока в обмотках j = 3 А/мм2. Зная ее, можно найти площадь поперечного сечения проводов обмоток. В приведенном ранее примере максимальный ток в первичной обмотке:

I1m = P / U1 = 5000 Вт / 220 В ≈ 23 А.

Сечение этого провода должно составлять:

S1 = I1m / j = 23 А / 3 А/мм2 ≈ 8 мм2.

Во вторичной обмотке следует применить провод с площадью поперечного сечения:

S2 = I23 / j = 100 А / 3 А/мм2 ≈ 33 мм2.

Источник: https://xn—-7sbeb3bupph.xn--p1ai/volt/toroidalnyj-transformator-12-volt-na-220-volt.html

Тороидальный трансформатор для усилителя — снижаем электромагнитные помехи

Нередко приходится слышать жалобы даже от опытных разработчиков по поводу “неизбывных” помех или “наводок” частоты питающей сети, проникающих в сигнальные цепи аппаратуры.

Думаю, тема электромагнитных помех интересует не только разработчиков аудио-аппаратуры высокой верности воспроизведения и энтузиастов-самодельщиков, но и любого уважающего своё призвание инженера-электронщика.

Статья посвящена лишь одному приёму, ощутимо снижающему суммарную напряжённость магнитного поля, распространяемого трансформаторами за пределы своих габаритов. Методов борьбы с наводками питающего напряжения много, по нескольким самым основным пройдёмся в конце лишь кратенько, в качестве памятки.

Один тор хорошо, а два – лучше!

Изначально эту идею я где-то выловил.

Если знаете автора-изобретателя – подскажите, пожалуйста! Всё очень просто: если взять два одинаковых тора, которые к тому же и нагружены хотя бы приблизительно одинаково, установить их спинка к спинке и подключить так, чтобы излучаемое каждым трансформатором магнитное поле было в противофазе к полю его соседа – магнитные поля от двух трансформаторов в большой степени взаимно компенсируются. Таким образом можно значительно снизить уровень помех просто слегка изменить конструктив.

Откуда возьмутся два одинаковых трансформатора? Нередко для питания усилителя требуется пара идентичных трансформаторов, это может быть выгодно по цене и габаритам, полезно для развязки каналов и т.п. Если же аппарат проектируется “с нуля” – то можно, например, использовать по одной обмотке с каждого тора для получения двуполярного напряжения.

Вот так уместились по два 150-ваттных тора в моноблоках, которые я собирал ещё в прошлом столетии:

Как проверить, что трансформаторы действительно подключены в противофазе: достаточно намотать тестовый виток (или несколько) на оба тора сразу – при правильно подключенных первичных обмотках на такой “общей” тестовой не должно быть напряжения. Полезно так же проверить “от обратного”: временно поменять фазу первичной обмотки одного из трансформаторов и убедиться, что тестовый виток развивает определённое напряжение.

Даже в случае неидеальной симметрии суммарный уровень магнитной помехи, излучаемой трансформаторами, будет значительно снижен.

Дьявол обитает в мелочах

Именно в расчёте на случай несимметричных трансформаторов нельзя закорачивать “нулевой” виток. А поскольку ни в природе ни в электронике не бывает двух абсолютно одинаковых созданий – правило это надо соблюдать всегда.

Казалось бы – откуда ему там вообще взяться, этому витку, да ещё общему для двух трансформаторов? Это может быть, например, ось, на которую “нанизаны” оба тора, которая вместе с корпусом образует короткозамкнутый виток.

Важно

Весьма удобное конструктивное решение, и его вполне можно применить, надо лишь разорвать цепь, заизолировав один из концов оси, например как на картинке:

Под гайки подложены изолирующие шайбы из стеклотекстолита, а на саму ось, в том месте, где она проходит через алюминиевый уголок, надета ПВХ трубочка.

Хозяину на заметку

Краткий перечень других методов по снижению помех. Надеюсь, со временем список будет пополняться, в частности и Вашими усилиями. Так что заглядывайте почаще!

  • Метод “грубой силы”: помещаем трансформатор в защитный экран из магнитомягкого материала. Весьма эффективно как для борьбы с помехами, так и, увы, для поднятия общего бюджета изделия.
  • Самый действенный способ уменьшить магнитную составляющую помех от трансформатора – это снизить индукцию в сердечнике. Иными словами – приобретайте качественные изделия. В случае тех моноблоков, что на картинках, при заказе трансформаторов я попросил изготовителя сначала рассчитать изделия как обычно, а потом добавить ко всем обмоткам по 10% витков. В результате ток холостого хода мизерный, сердечник не насыщался и при 280 вольт питающего напряжения, трансы вообще не гудят и ничего не “светят” вовне. По деньгам же это дополнение тогда обошлось мне в сущие копейки.
  • Священный Грааль всех изготовителей трансформаторов: не должно быть неполных витков. Именно такие витки могут стать источником помех, разгуливающих по всему корпусу аппарата, либо чувствительными приёмниками оных, например в случае выходных (и уж тем более межкаскадных) трансформаторов в ламповых усилителях. Отсюда следует важный вывод для простых пользователей электромагнитных изделий: провода каждой обмотки должны выходить из одного места и быть тщательно скручены, чтобы не образовывалось никаких петель. Так же следует обратить внимание на возможные петли и исключить их как в сильноточных, так и в сигнальных цепях далее по схеме.
  • Грамотная разводка “земли” – тема для полноценного цикла статей. Здесь замечу лишь, что даже на сантиметровом отрезке проводника, неудачно послужившем частью “единой точки” заземления всего, может разгоняться напряжение помехи, будучи опять же неудачно приложенное ко входным цепям – достаточное для возникновения препротивнейшего и очень заметного “гудежа” на выходе аппарата.
  • Экранирующая обмотка, как и корпус трансформатора, должны быть подсоединены к корпусу прибора и, возможно через небольшую развязку – к защитному заземлению.
  • Фильтр ВЧ помех по питанию – необходимый компонент любого аппарата в современном мире. Об этом отдельная статья.

Уверен, что у Вас, дорогой читатель, найдётся ещё немало приёмов подавления помех, о которых полезно помнить всем нашим собратьям по страсти электронной. Даже одно доброе дело в день – жизнь прожита не зря!

Источник: http://MyElectrons.ru/toroidal-ny-j-transformator-dlya-usilitelya-pomehi/

Тороидальные трансформаторы: намотка, конструкция, расчет :

Если вы заинтересованы в изготовлении сварочного аппарата или стабилизатора напряжения, то вам обязательно нужно знать, что такое тороидальные трансформаторы. Но самое главное – как они работают и какие тонкости при изготовлении имеют.

Кроме того, такие трансформаторы, ввиду своей конструкции, способны отдать большую мощность в сравнении с теми, которые намотаны на Ш-образном сердечнике.

Следовательно, такие устройства идеально подходят для питания очень мощной аппаратуры – например, усилителей низкой частоты.

Основные данные

Итак, прежде чем приступать к изготовлению трансформатора, вам нужно изучить матчасть. Во-первых, вам необходимо определиться с типом используемого провода.

Во-вторых, нужно рассчитать количество витков (отсюда следует, что вы будете знать, сколько всего метров провода вам необходимо). В-третьих, обязательно нужно выбрать сечение провода.

От этого параметра зависит выходной ток, следовательно, мощность тороидального трансформатора.

Также обязательно нужно учитывать, что при малом числе витков в первичной обмотке будет происходить нагрев. Аналогичная ситуация возникает и в том случае, если мощность потребителей, подключенных ко вторичной обмотке, превышает то значение, которое может отдать трансформатор. Следствие перегрева – это снижение надежности. Причем привести перегрев может даже к воспламенению трансформатора.

Что потребуется для изготовления

Итак, вы приступаете к изготовлению трансформатора. Вам нужно обзавестись инструментами и материалами. Конечно, может потребоваться даже швейная игла или спички, но наверняка такие принадлежности имеются у каждого. Самое главное – это железо, из которого делаются тороидальные трансформаторы.

Вам потребуется много трансформаторной стали, она должна быть в форме тора. Далее, конечно же, провод в лаковой изоляции. Обязательно наличие малярного скотча и клея типа ПВА. Также для разделения обмоток необходима изолента на основе ткани. И несколько кусков провода для соединения концов обмоток.

Причем провод необходимо использовать в силиконовой или резиновой изоляции.

Трансформаторная сталь

Достать такой аксессуар, как может показаться, очень сложно. Но в любом доме, сарае, даже на пунктах приема металла сегодня можно найти негодные стабилизаторы напряжения. В советские годы они были весьма популярны, использовались совместно в черно-белых телевизорах, дабы не посадить кинескопы.

Вам не важно, работает этот стабилизатор либо же он сгоревший. Самое главное – это тороидальные трансформаторы, которые в нем используются. Именно они и будут основой вашей конструкции. Но перед этим нужно избавиться от старой обмотки, которая изготовлена из алюминиевого провода.

А дальше – подготовка сердечника. Обратите внимание на то, что у него прямые углы. Вам это не нужно, так как можно повредить лаковую изоляцию при намотке. Постарайтесь максимально скруглить углы, обработав их напильником. Затем поверх трансформаторной стали укладываете изоленту на основе ткани.

Всего необходим только один слой.

Обмотки

А теперь немного о том, как проводится расчет тороидального трансформатора. Можно, конечно, использовать простые программы, которых великое множество. Можно с линейкой и калькулятором произвести расчет.

Конечно, он будет иметь погрешность, так как не учитывается еще множество факторов, которые имеются вообще в природе.

Вам следует придерживаться одного правила при расчете – мощность во вторичной катушке не должна быть больше этого же значения в первичной обмотке.

Совет

Что касается такого процесса, как намотка тороидального трансформатора, то он очень трудоемкий. Хорошо, если имеется возможность разобрать магнитопровод и после намотки собрать его воедино.

Но если такой возможности нет, то можно применить своеобразное веретено. На него наматываете определенное количество провода. Затем, пропуская это веретено сквозь тор, укладываете витки обмоток.

Времени на это уйдет немало, поэтому если не уверены в своих силах, лучше приобретите готовый блок питания.

Пример расчета

Лучше всего процесс описать на конкретном примере. Первичная обмотка, как правило, питается от сети переменного напряжения 220 В. Допустим, вам нужны две вторичные обмотки, чтобы каждая выдавала по 12 В. А еще вы используете в первичной обмотке провод сечением 0,6 мм. Следовательно, площадь сечения составит примерно 0,23 кв. мм.

Но это еще не все вычисления, тороидальные трансформаторы нуждаются в тщательной подгонке всех параметров. А теперь опять немного математики – нужно разделить 220 (В) на сумму напряжений вторичных цепей. В итоге получаете некий коэффициент 3,9. Он обозначает, что сечение провода, используемого во вторичной обмотке, должно быть ровно в 3,9 раз больше, нежели в первичной.

Чтобы вычислить количество витков для первичной обмотки, вам потребуется воспользоваться простой формулой: коэффициент «40» умножить на напряжение (в первичной цепи оно равно 220 В), после чего это произведение разделить на площадь поперечного сечения магнитопровода.

Стоит отметить, что от того, насколько точно проведен расчет тороидального трансформатора, зависит его КПД и срок службы. Поэтому лучше лишний раз повторите каждый этап расчета.

Источник: https://www.syl.ru/article/218879/new_toroidalnyie-transformatoryi-namotka-konstruktsiya-raschet

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector