Что такое тороидальный трансформатор. Тороидальный трансформатор: устройство, преимущества и применение

Что такое тороидальный трансформатор. Как устроен тороидальный трансформатор. Какие преимущества имеет тороидальный трансформатор перед обычными трансформаторами. Где применяются тороидальные трансформаторы. Почему тороидальные трансформаторы считаются самыми эффективными.

Что такое тороидальный трансформатор и его устройство

Тороидальный трансформатор — это электромагнитное устройство для преобразования напряжения, отличительной особенностью которого является кольцеобразная форма магнитопровода (сердечника). Основные элементы конструкции:

• Сердечник в форме тора (кольца), изготовленный из специальной электротехнической стали
• Первичная обмотка из медного провода, намотанная по всей окружности сердечника
• Вторичная обмотка, также намотанная вокруг сердечника
• Изоляционные материалы между обмотками и сердечником

Тороидальная форма обеспечивает равномерное распределение магнитного потока по всему объему сердечника, что является ключевым преимуществом данной конструкции.

Преимущества тороидальных трансформаторов

По сравнению с традиционными трансформаторами на П-образных или Ш-образных сердечниках, тороидальные трансформаторы обладают рядом существенных преимуществ:

• Высокий КПД (до 95-98%) за счет минимальных потерь в сердечнике
• Компактные размеры и малый вес (экономия до 50% по сравнению с обычными трансформаторами)
• Низкий уровень электромагнитных помех и рассеяния магнитного поля
• Минимальный уровень шума при работе
• Хорошие тепловые характеристики и эффективное охлаждение
• Высокая надежность и длительный срок службы

Эти преимущества обусловлены оптимальной геометрией магнитопровода и равномерным распределением обмоток по его поверхности.

Области применения тороидальных трансформаторов

Благодаря своим уникальным характеристикам, тороидальные трансформаторы нашли широкое применение в различных областях:

• Источники бесперебойного питания
• Медицинское оборудование
• Аудиотехника высокого класса
• Измерительные приборы
• Системы автоматики и управления
• Осветительные приборы
• Зарядные устройства

Особенно востребованы тороидальные трансформаторы в устройствах, где критичны габариты, вес, уровень электромагнитных помех и КПД.

Особенности конструкции и производства

Изготовление тороидальных трансформаторов имеет ряд технологических особенностей:

• Сердечник наматывается из специальной ленты электротехнической стали
• Применяется специальное оборудование для намотки обмоток по окружности сердечника
• Используются высококачественные изоляционные материалы
• Производится тщательный контроль качества на всех этапах изготовления

Несмотря на более сложную технологию производства, преимущества тороидальных трансформаторов оправдывают дополнительные затраты.

Сравнение эффективности с обычными трансформаторами

Проведем сравнительный анализ ключевых параметров тороидальных и обычных трансформаторов одинаковой мощности:

Параметр	Тороидальный	Обычный
КПД	95-98%	85-90%
Вес	На 40-50% меньше	Базовый
Габариты	На 30-40% меньше	Базовые
Уровень шума	Практически отсутствует	Заметный
Электромагнитные помехи	Минимальные	Значительные

Как видно из таблицы, тороидальные трансформаторы превосходят обычные по всем ключевым параметрам.

Особенности монтажа и эксплуатации

При использовании тороидальных трансформаторов следует учитывать некоторые особенности:

• Крепление обычно осуществляется через центральное отверстие с помощью винта или шпильки
• Необходимо обеспечить хорошую вентиляцию для эффективного охлаждения
• Рекомендуется использовать демпфирующие прокладки для снижения вибраций
• При подключении важно соблюдать полярность и не допускать короткого замыкания обмоток

При правильном монтаже и эксплуатации тороидальные трансформаторы обеспечивают длительную и надежную работу.

Перспективы развития технологии

Несмотря на то, что принцип работы тороидальных трансформаторов остается неизменным, технология их производства постоянно совершенствуется:

• Разрабатываются новые магнитные материалы с улучшенными характеристиками
• Внедряются автоматизированные системы намотки для повышения точности
• Применяются современные изоляционные материалы
• Оптимизируется конструкция для конкретных применений

Эти инновации позволяют создавать еще более эффективные и надежные тороидальные трансформаторы, расширяя сферу их применения.

Заключение

Тороидальные трансформаторы представляют собой оптимальное решение для многих современных электронных устройств и систем. Их высокая эффективность, компактность и низкий уровень помех делают их незаменимыми во многих областях применения. Несмотря на несколько более высокую стоимость производства, преимущества тороидальных трансформаторов часто перевешивают этот недостаток, особенно в долгосрочной перспективе. По мере развития технологий производства и появления новых материалов, можно ожидать дальнейшего расширения применения этих инновационных устройств.

Тороидальный трансформатор: отличия и особенности конструкции

Содержание

• 1 Отличия тороидальных трансформаторов
• 2 Сердечники тороидальных трансформаторов
• 3 Намотка тороидальных трансформаторов
• 4 Определение конструкции тороидального трансформатора

Тороидальный трансформатор – электротехнический преобразователь напряжения или тока, сердечник которого изогнут кольцом и замкнут. Профиль сечения отличается от круглого, название все равно применяют за неимением лучшего.

Отличия тороидальных трансформаторов

Автором тороидальных трансформаторов признан Майкл Фарадей. Возможно встретить в отечественной литературе (особенно, коммунистических времен) утопичную идею: первым собрал подобное Яблочков, сравнив указываемую дату – обычно, 1876 год – с ранними опытами по электромагнитной индукции (1830). Просится вывод: Англия опередила Россию на полвека. Интересующихся подробностями отошлем к обзору Закон электромагнитной индукции. Приводятся детальные сведения о конструкции первого в мире тороидального трансформатора. Изделие отличает форма сердечника. Помимо тороидальных принято по форме различать:

1. Броневые. Отличаются избыточностью ферромагнитного сплава. Для замыкания линий поля (чтобы проходили внутри материала) ярма охватывают обмотки с внешней стороны. В результате входная и выходная наматываются вокруг общей оси. Одна поверх другой или рядом.
2. Стержневые. Сердечник трансформатора проходит внутри витков обмотки. Пространственно входная и выходная разнесены. Ярма вбирают малую часть линий напряженности магнитного поля, проходящих за пределами витков. Фактически нужны, чтобы соединить стержни.

Тороидальный трансформатор

Новичку приходится туго, нелишне пояснить подробнее. Стержнем называется часть сердечника, проходящая внутри витков. На остов наматывается проволока. Ярмом называется часть сердечника, соединяющая стержни. Нужны передавать линии магнитного поля. Ярма замыкают сердечник, формируя цельную конструкцию. Замкнутость требуется для свободного распространения внутри материала магнитного поля.

Тема Магнитная индукция показывает – внутри ферромагнетика поле значительно усиливается. Эффект образует базис функционирования трансформаторов.

В состав стержневого сердечника ярмо входит минимальным составом. В броневом охватывает дополнительно обмотки снаружи вдоль длины, как бы защищая. От аналогии произошло название. Майкла Фарадея выбрал тор скорее интуитивно. Формально можно назвать стержневым сердечником, хотя направляющая оси симметрии обмоток идет дугой.

Опорой первому магниту (1824 год) стала лошадиная подкова. Возможно, факт придал направлению полета творческой мысли ученого верный азимут. Используй Фарадей иной материал, опыт окончится неудачей.

Тор навивают единой лентой. Подобные сердечники называют спиральными в отличие от броневых и стержневых, которые фигурируют в литературе за термином пластинчатые. Это введет в заблуждение. Лишний раз следует сказать: тороидальный сердечник, будучи намотанным отдельными пластинами, называется спиральным. Разбивать частями приходится, когда отсутствует лента. Это вызвано чисто экономическими причинами.

Подытожим: в исходном виде тороидальный трансформатор Фарадея имел сердечник круглого сечения. Сегодня форма невыгодна, невозможно обеспечить массовое производство соответствующей технологией. Хотя деформация проволоки по углам сгиба приводит однозначно к ухудшению характеристик изделия. Механические напряжения повышают омическое сопротивление обмотки.

Сердечники тороидальных трансформаторов

Тороидальный трансформатор назван за форму сердечника. Майкл Фарадей изготовил  бублик, использовав цельный кусок мягкой стали круглого сечения. Конструкция нецелесообразна на современном этапе по нескольким причинам. Главное внимание уделяется минимизации потерь. Сплошной сердечник невыгоден, наводятся вихревые токи, сильно разогревающие материал. Получается плавильная индукционная печь, легко превращающая в жидкость сталь.

Чтобы избежать ненужных трат энергии и нагревания трансформатора, сердечник нарезают полосами. Каждая изолируется от соседней, например, лаком. В случае тороидальных сердечников наматывают единой спиралью, либо полосами. Сталь обычно на одной стороне имеет изолирующее покрытие толщиной единицы микрометра.

Упомянутые стали используются для конструирования трансформаторов тока, довольно часто по исполнению являющихся тороидальными. Интересующимся можно ознакомиться с ГОСТ 21427.2 и 21427.1. Для сердечников (как следует из названия документов) сегодня чаще используется анизотропная холоднокатаная листовая сталь. В название заложено: магнитные свойства материала неодинаковы по разным осям координат. Вектор потока поля должен совпадать с направлением проката (в нашем случае движется по кругу). Ранее применялся другой металл. Сердечники высокочастотных трансформаторов могут изготавливаться из стали 1521. В рамках сайта особенности применяемых материалов обсуждались (см. коэффициент трансформации). Сталь маркируется по-разному, в состав обозначения включаются сведения:

• Первое место отводится цифре, характеризующей структуру. Для анизотропных сталей применяется 3.
• Вторая цифра указывает процентное содержание кремния:

1. менее 0,8%.
2. 0,8 – 1,8%.
3. 1,8 – 2,8%.
4. 2,8 – 3,8%.
5. 3,8 – 4,8%.

• Третья цифра указывает основную характеристику. Могут быть удельные потери, величина магнитной индукции при фиксированной напряженности поля.
• Тип стали. С ростом числа удельные потери ниже. Зависит от технологии производства металла.

При транспортировке структура стали неизбежно повреждается. Дефекты устраним специальным отжигом на месте сборки. Делается в обязательном порядке для измерительных трансформаторов тока, где важна точность показаний. Сердечник наматывается цельным куском или отрезными полосами на оправку цилиндрической или овальной формы. При необходимости ленты можно нарезать из цельного листа (экономически чаще нецелесообразно). Длина каждой должна составлять не менее шести с половиной радиусов намотки. Для достижения нужной длины допускается соединять отдельные полосы точечной сваркой. Шихтование (разбивка тонкими слоями) устраняет явление вихревых токов. Потери перемагничивания мало меняются, составляя малую долю упомянутого ранее паразитного эффекта.

Теряет значение взаимное расположение конца и начала ленты. Чтобы спираль не размоталась, последний виток приваривают к предыдущему точечной сваркой. Намотка ведется с натяжением, собранные из нескольких полос ленты обычно не удаётся подогнать плотно, сварной шов выполняется внахлест. Иногда тор режется на две части (разрезной сердечник), на практике требуется сравнительно редко. Половинки при сборке стягиваются бандажом. В процессе изготовления готовый тороидальный сердечник режется инструментом, торцы шлифуются. Витки спирали скрепляются связующим веществом, чтобы не размоталась.

Трансформатор с замкнутым сердечником

Намотка тороидальных трансформаторов

Стандартно производится дополнительная изоляция тороидального сердечника от обмоток, даже если используется лакированная проволока. Широко применяется электротехнический картон (ГОСТ 2824) толщиной до 0,8 мм (возможным другие варианты). Распространенные случаи:

1. Картон наматывается с захватом предыдущего витка на тороидальный сердечник. Способ характеризуется, как вполнахлеста (половина ширины). Конец приклеивается или закрепляется киперной лентой.
2. По торцам сердечник защищают картонные шайбы с надрезами глубиной 10 – 20 мм, шагом 20-35 мм, перекрывающие толщину тора. Наружная, внутренняя грань закрываются полосами. Технологически шайбы идут в сбор последними, прорезанные зубцы загибаются. Поверх спирально наматывается киперная лента.
3. Надрезы могут производиться на полосах, тогда берутся с запасом, чтобы больше высоты тора, кольца – строго по ширине, накладываются поверх загибов.
4. Тонкие полосы, кольца текстолита закрепляются на тороидальном сердечнике лентами стеклоткани вполнахлеста.
5. Иногда кольца выполняются из электротехнической фанеры, гетинакса, толстого (до 8 мм) текстолита с запасом наружного диаметра 1-2 мм. Внешнюю и внутреннюю грань защищают картонными полосами с загибом по краям. Меж первыми витками обмотки, сердечником остается воздушный зазор. Промежуток под картоном нужен на случай, если края под проволокой протрутся. Тогда токонесущая часть никогда не коснется тороидального сердечника. Поверх наматывается киперная лента. Иногда внешнее ребро колец сглаживается, чтобы намотка углами шла плавно.
6. Имеется разновидность изоляции, сходная с предыдущей, с внутренней стороны по кольцам на внешних ребрах имеются проточки до сердечника, куда ложатся полосы. Элементы выполняются из текстолита. Поверх наматывается киперная лента.

Обмотки обычно выполняются концентрическими (одна над другой), либо чередующимися (как в первом опыте Майкла Фарадея 1831 года), называют иногда дисковыми. В последнем случае через одну может наматываться достаточно большое их число, попеременно: то высокое напряжение, то низкое. Применяется чистая электротехническая медь (99,95%) удельным сопротивлением 17,24 – 17,54 нОм м. Ввиду дороговизны металла для изготовления тороидальных трансформаторов малой и средней мощности берется рафинированный алюминий. Для прочих случаев сказываются ограничения по проводимости и пластичности.

В мощных трансформаторах медный провод бывает прямоугольного сечения. Делается для экономии места. Жила должна быть толстой, пропуская значительный ток, дабы не расплавиться, круглое сечение приведет к излишнему росту габаритов. Выигрыш равномерности распределения поля по материалу свелся бы к нулю. Толстый прямоугольный провод достаточно удобно укладывать, чего нельзя сказать касательно тонкого. В остальном (по конструктивным признакам) намотка производится в точности теми же путями, как в случае обычного трансформатора. Катушки делаются цилиндрическими, винтовыми, однослойными, многослойными.

Определение конструкции тороидального трансформатора

Интересующимся вопросом рекомендуем изучить книгу С. В. Котенева, А. Н. Евсеева по расчету оптимизации тороидальных трансформаторов (издание Горячая линия – Телеком, 2011 год). Напоминаем: издание защищено законом об авторских правах. Профессионалы найдут силы (средства) приобрести при необходимости книгу. Согласно главам, расчет начинается определением параметров режима холостого хода. Подробно описывается, как найти активный и реактивный токи, высчитать ключевые параметры.

Печатное издание, несмотря на некоторую спорность изложения, попутно дает понять, почему включенный в цепь трансформатор, лишенный нагрузки, не сгорает (энергия тока расходуется намагничиванием). Хотя, казалось бы, предсказан очевидный исход мероприятия.

Число витков первичной обмотки выбирается из условия не превышения магнитной индукцией максимального значения (до входа в режим насыщения, где значение не меняется ростом напряженности поля). Если конструирование ведется для бытовой сети 230 вольт, берется допуск согласно ГОСТ 13109. В нашем случае, имеется в виду отклонение амплитуды в пределах 10%. Помним: вся промышленность перешла в XXI веке на 230 вольт (220 не используется, приводится в литературе, «наследием тяжелого прошлого»).

Преимущества тороидальных трансформаторов перед обычными трансформаторами с шихтованными сердечниками

Компания TALEMA была основана в 1975г. в городе Мюнхен (Германия), имеет производство в Индии, офисы продаж в Ирландии и США.

В начале 1992 года TALEMA Group основала производство в Чешской республике, что привело к созданию в 2002 году компании NT Magnetics, которая стала основным заводом-изготовителем компонентов торговой марки TALEMA для всей Европы.

В настоящее время в NT Magnetics работает 140 человек (всего в Talema Group занято более 1000 работников). Компания специализируется на изготовлении тороидальных трансформаторов и компонентов на тороидальном сердечнике торговой марки TALEMA.

 

Преимущества тороидальных трансформаторов перед обычными трансформаторами с шихтованными сердечниками:

1. Качество

Продукция соответствует самым высоким стандартам и имеет много международных сертификатов и свидетельств, включая UL, EN, VDE , IEC, в том числе и ГОСТ-Р.

Контроль качества производится на протяжении всего процесса производства трансформаторов «Talema».

2. Меньший объём
Использование тороидальных трансформаторов с монтажными креплениями и клеммниками экономит до 50 % объёма, а применение тороидальных трансформаторов с простыми проволочными выводами экономит до 64 % занимаемого объёма по сравнению с традиционными трансформаторами.
При мощности до 1000 ВА можно использовать для крепления центральный клеммник или болт с гайкой, что обычно бывает достаточным и не требует применения дополнительного крепежа.

3. Меньший вес
Экономия до 50 % и более.

 

Таблица 1. Типовые весовые параметры

Весовые параметры
Размер, ВА	Вес (кг)
	Шихтованные	Тороидальные	Экономия	%	Шихтованные	Тороидальные	Экономия	%
	Горизонтальный монтаж				Вертикальный монтаж
200	3,5	2.0	1,5	43.7	3,5	1,9	1,6	42.5
250	4,1	2,6	1,5	36. 6	4,1	2,5	1,6	37.9
320	5,3	3,1	2,2	40.7	5,3	3,0	2,3	42.5
400	6,7	3,8	2,9	43.8	6,7	3,7	3,0	45.2
500	8,6	4,4	4,2	48.9	8,6	4,3	4,3	50.2
630	10,1	5,4	4,7	47.0	10,1	5,2	4,9	48.1
800	13,1	6,4	6,7	51.0	13,1	6,3	6,8	51.9
1000	14,7	7,6	7,1	48. 3	14,7	7,4	7,3	49.7
1500	18.0	10,8	7,2	40.0	18.0	10,7	7,3	40.6
2000	24.0	14,5	9,5	39.6	24.0	14,3	9,7	40.4
2500	27.0	17,1	9,9	37.7	27.0	16,9	10,1	37.3
3000	31.0	20,3	10,7	34.6	31.0	20,1	10,9	35.0
4000	40.0	26.0	14.0	35.0	40.0	25,9	14,1	35.3

 

Тороидальный (кольцевой) сердечник имеет идеальную форму, позволяющую изготовить трансформатор с использованием минимального количества материалов. Все обмотки равномерно распределены по всей окружности сердечника, благодаря чему значительно уменьшается длина обмотки. Это ведёт к уменьшению сопротивления обмотки и повышению КПД.
В тороидальных трансформаторах возможно использование более высокой магнитной индукции, так как магнитный поток проходит в том же направлении, в каком ориентированы домены стали сердечника. Можно использовать более высокую плотность тока в проводах, так как вся поверхность сердечника позволяет эффективно охлаждать обмотки тороидального трансформатора. Потери в сердечнике весьма низки — типовое значение составляет 1,1 Вт при индукции 1,7 Тл и частоте 50/60 Гц. Низкий ток намагничивания обеспечивает отличные температурные характеристики тороидального трансформатора.

4. Более высокий коэффициент полезного действия
Тороидальные трансформаторы «Talema» изготавливаются из высококачественных материалов, что позволяет достичь более высокой магнитной индукции при низких потерях в сердечнике.

5. Экономия энергии
Достигает 86 % на холостом ходу и 36 % при работе под нагрузкой. Применение тороидальных трансформаторов «Talema» вместо обычных броневых трансформаторов обеспечивает существенную экономию энергии, как показано в таблице 2.

Таблица 2. Типовые потери в тороидальных трансформаторах

Размер, ВА	Экономия энергии , Вт
	Шихтованные	Тороидальные	Экономия	%	Шихтованные	Тороидальные	Экономия	%
Потери без нагрузки					Потери при нагрузке (Uвх=230 В)
63 100	4. 8 6.0	0.8 1.0	4.0 5.0	86.3 83.3	9,5 13.0	6.4 10.7	3.1 2.3	32.6 17.7
160 250	7.5 11.0	1,6 2.6	5.9 6.5	78.7 80.0	17.6 25.0	14.1 19.3	3.5 5.7	19.7 22.8
400 630	18.0 24.0	5,1 6.9	12.9 17.1	71.7 71.3	32.0 37.8	25.7 34.0	6.3 3.8	19.7 10.1
1000 1600	27.0 38.0	10.6 16.3	16.4 21.7	60.7 57.1	53.0 76.8	39.1 55.1	13.9 21.7	26.2 28.3
2500 4000	49. 0 70.0	26.0 39.5	23.0 30,5	46.9 43.6	100.0 140.0	70.7 90.0	29,3 50,0	29.3 35.7

Окупаемость применения тороидальных трансформаторов в составе различных приборов за счёт высокого КПД составляет 2-3 года. В современном мире, где учитывается каждый потребляемый Ватт мощности, применение тороидальных трансформаторов может быть преимуществом перед конкурентами.

6. Гибкость размеров
Тороидальные трансформаторы «Talema» предлагают высокую степень гибкости размеров в сравнении с обычными броневыми трансформаторами. Поскольку сердечники тороидальных трансформаторов изготавливаются на собственных заводах «Talema», это позволяет изготовить сердечник практически любого диаметра и высоты. Конструкторы «Talema» тесно сотрудничают с группой клиентских проектов и могут «на заказ» спроектировать тороидальный трансформатор так, чтобы он точно входил в ограниченное пространство, что, как правило, невозможно при использовании обычных трансформаторов.

7. Простой монтаж
Стандартный монтаж трансформаторов мощностью до 1 кВА осуществляется посредством одной центрирующей металлической шайбы и монтажного болта или клеммника, проходящего сквозь центральное отверстие тороидального трансформатора, что обеспечивает быстрый и простой монтаж. Другие способы монтажа:
— заливка компаундом центрального отверстия с латунными втулками
— помещение в пластмассовый или металлический корпус с последующей заливкой компаундом
— монтажные рейки (мощность от 200 ВА до 7,5 кВА)
— исполнение для монтажа на печатные платы
Для облегчения замены обычных трансформаторов тороидальными, группа «Talema» разработала серию монтажных креплений, позволяющих устанавливать тороидальный трансформатор на место, которое ранее занимал обычный трансформатор. Возможно изготовление специальных креплений трансформатора, либо смещение отверстий в стандартных креплениях.

8. Более низкий уровень шума
Cердечники «Talema» изготавливаются из сплошной стальной ленты, концы которой приварены с обеих сторон, что исключает саму возможность вибрации. Медная обмотка, плотно облегающая всю окружность сердечника, обеспечивает дополнительную прочность. Качество стали обеспечивает низкую магнитострикцию и низкие потери на рассеяние. Эта комбинация качеств почти полностью устраняет шум, наблюдаемый при эксплуатации обычных трансформаторов.

9. Небольшое рассеяние
Приблизительно на 85 — 95 % меньшее рассеяние по сравнению с обычными трансформаторами. Низкое значение рассеяния является важным аспектом для разработчиков оборудования, так как это явление может создавать нежелательные влияния на чувствительные электронные цепи. Тороидальный трансформатор обеспечивает общее снижение уровня магнитных помех в соотношении 8:1 по сравнению с традиционными трансформаторами рамочной формы.

10. Цена и ценность
Передовые производственные технологии и экономия материалов делают современные тороидальные трансформаторы выгодными в ценовом отношении по сравнению с обычными трансформаторами аналогичной мощности. Если учесть прочие скрытые преимущества, такие как низкое рассеяние, экономия энергии во время эксплуатации, меньшие габариты и вес, выгода от применения тороидальных трансформаторов существенно возрастает. В общем и целом, чем больше мощность тороидальных трансформаторов, тем ниже их цена по сравнению с традиционными трансформаторами.

11. Группа «Talema»
Специалисты «Talema» по проектированию тороидальных трансформаторов помогут найти решение, удовлетворяющее всем требованиям наших клиентов: от проекта до выпуска готовой продукции. Собственный опыт позволяет компании добиваться максимальной мощности трансформатора при минимальных размерах. Благодаря наличию заводов в разных странах, группа «Talema» широко развивает международную деятельность по производству тороидальных трансформаторов.

 

Дополнительную информацию о материалах статьи можно получить, обратившись по электронной почте Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. .

 

TALEMA — мировой лидер в производстве тороидальных трансформаторов и индуктивных компонентов на тороидальном сердечнике.

Тороидальный трансформатор: устройство и область применения

Содержание:

Трансформаторы применяются для изменения выходного напряжения в большую или меньшую сторону. Без них невозможно представить себе современную электротехнику. Одним из самых высокоэффективных является тороидальный трансформатор. Он представляет собою изогнутый кольцом сердечник, обвитый проволокой, а внутри него находятся свернутые стальные полоски.

Электричество проходит сквозь обмотку сердечника, создавая магнитные поля. Для получения выходного напряжения магнитное поле проходит через первую обмотку в катушке. В статье читатель найдет видео c наглядным разбором устройства и книгу Котенева Е.С., Евсеева А.Н. «Расчет и оптимизация тороидальных трансформаторов».

Простая конструкция тороидального трансформатора.

Как устроен

Тороидальный трансформатор имеет идеальный дизайн, в отличие от трансформаторов другой конструкции. Фактически, первый трансформатор, разработанный Фарадеем, представлял собой трансформатор на тороидальном ядре.

Тороидальные сердечники сделаны из магнитной рулонной трансформаторной стали с очень низкими уровнями потерь и высокой индукцией насыщения. Это достигается путем нагрева тороидального каркаса до высокой температуры, а потом его охлаждения по специальной программе.

Это позволяет достичь высоких степеней насыщения до 16 000 Гаусс. В тороидальном трансформаторе магнитный поток равномерно распределен в сердечнике и, из-за отсутствия промежуточных металлических деталей и технологических зазоров.

[stextbox id=’info’]Точно так же, поскольку все обмоточные катушки равномерно распределены по поверхности сердечника шум, вызванный магнитострикцией фактически, исчезает. Также тороидальный трансформатор имеет наилучшие тепловые характеристики, это способствует хорошему охлаждению трансформатора. Нет необходимости применять кулеры и вентиляторы.[/stextbox]

Основные преимущества и недостатки

При использовании тороидальных трансформаторов, поставляемых со свободными витыми выводами, можно добиться экономии до 64 % занимаемого объёма по сравнению с обычными трансформаторами с шихтованными сердечниками (очень часто легче подключить оборудование именно с помощью выводов из трансформатора, а не клеммников).

Тороидальный (кольцевой) сердечник имеет идеальную форму, позволяющую изготовить трансформатор, используя минимальное количество материала. Все обмотки симметрично распределены по всей окружности сердечника, благодаря чему значительно уменьшается длина обмотки.

Главные плюсы и минусы тороидальных трансформаторов.

Это ведёт к уменьшению сопротивления обмотки и повышению коэффициента полезного действия. Возможна более высокая магнитная индукция, так как магнитный ток проходит в том же направлении, в каком ориентирована кремнистая сталь ядра во время прокатки. Также можно отметить плюсы:

• низкие показатели рассеивания;
• меньший нагрев;
• низкий вес и размер;
• компактен, удобен в установке в электроаппаратуре.

Можно использовать более высокую плотность тока в проводах, так как вся поверхность тороидального сердечника позволяет эффективно охлаждать медные провода. Потери в железе очень низки – типическое значение составляет 1,1 Вт при индукции 1,7 Тл и частоте 50/60 Гц. Это обеспечивает очень низкий ток намагничивания, способствующий изумительной тепловой нагрузочной способности тороидального трансформатора.

Тороидальный трансформатор

Почему это самый популярный вид трансформаторов

Любой специалист скажет, что тороидальная форма сердечника является идеальной для трансформатора по нескольким причинам: во-первых, экономия материалов на производстве, во-вторых, обмотки равномерно заполняют весь сердечник, распределяясь по всей его поверхности, не оставляя неиспользованных мест, в-третьих, поскольку обмотки имеют меньшую длину, КПД тороидальных трансформаторов получается выше в силу меньшего сопротивления провода обмоток.

Экономия электроэнергии — еще один плюс в пользу тороидального трансформатора. Примерно на 30% больше энергии сохраняется при полной нагрузке, и примерно 80% на холостом ходу, в сравнении с шихтованными магнитопроводами иных форм. Показатель рассеяния у тороидальных трансформаторов в 5 раз меньше, чем у броневых и стержневых трансформаторов, поэтому их можно безопасно использовать с чувствительным электронным оборудованием.

Обмотка тороидального трансформатора.

Охлаждение обмоток — еще один важный фактор. Обмотки эффективно охлаждаются, будучи расположены в форме тороида, следовательно плотность тока может быть более высокой. Потери в железе при этом минимальны и ток намагничивания сильно меньше. В итоге тепловая нагрузочная способность тороидального трансформатора оказывается очень высокой.

При мощности тороидального трансформатора до киловатта, он настолько легок и компактен, что для монтажа достаточно применить прижимную металлическую шайбу и болт. Потребителю всего то и нужно выбрать подходящий трансформатор по току нагрузки и по первичному и вторичному напряжениям. При изготовлении трансформатора на заводе рассчитывают площадь сечения сердечника, площадь окна, диаметры проводов обмоток, – и выбирают оптимальные габариты магнитопровода с учетом допустимой индукции в нем.

Область применения

У тороидальных трансформаторов есть многочисленные области применения, и среди них мы можем подчеркнуть, как наиболее распространенные следующие:

1. Бытовая электроника.
2. Медицинская электроника.
3. Конвертеры.
4. Системы электропитания.
5. Аудиосистемы.
6. Системы безопасности.
7. Телекоммуникации.
8. Низковольтное освещение.

Сегодня тороидальные трансформаторы применяют в различных сферах промышленности, и наиболее часто тороидальные трансформаторы устанавливают в источники бесперебойного питания, в стабилизаторы напряжения, применяют для питания осветительной техники и радиотехники, часто тороидальные трансформаторы можно увидеть в медицинском и диагностическом оборудовании, в сварочном оборудовании.

Что нужно для намотки устройства

Работает тороидальный трансформатор принципиально так же, как и трансформаторы с другими формами сердечников: он понижает или повышает напряжение, повышает или понижает ток — преобразует электроэнергию.

Но тороидальный трансформатор отличается при той же передаваемой мощности меньшими размерами и меньшим весом, то есть лучшими экономическими показателями. Основное, что должен знать и главное понимать человек, который мотает трансформатор:

• длина провода (количество витков) это напряжение;
• сечение проводника – это ток, которым можно нагружать его;
• если число витков в первичной цепи малое, то это лишний нагрев провода;
• если габаритная мощность недостаточная (потребляется больше возможного), это опять-таки тепло;
• перегрев трансформатора приводит к снижению надёжности.

[stextbox id=’info’]Для намотки понадобится трансформаторное железо в форме тора, лакопровод (на обмотку трансформатора нужен обмоточный провод). Также пригодится скотч малярный (бумажный), клей ПВА, тканевая изолента или киперка и кусочки провода в изоляции.[/stextbox]

Схема расчета конструкции трансформатора.

Перед намоткой необходимо подготовить железо к намотке. Если посмотрите на углы трансформатора, то уведите что они под углом 90 градусов, в этих точках будет изгибаться провод и будет облущиваться лак, что б этого не было необходимо обработать углы напильником скруглив их максимально. Минимальный радиус окружности 3мм.

Небольшая хитрость, при обработке углов напильником необходимо избегать зализывания стали, дабы слои между собой оставались не замкнутыми! Для этого следует производить движения напильником вдоль направления трансформаторной ленты. После обработки рекомендую просмотреть углы на замыкание слоев и доработать их мелким напильником.

Чтобы изолировать сердечник от обмотки необходимо его изолировать ТКАНЕВОЙ изолентой (или киперкой пропитанной парафином-воском). Лучше использовать изоленту шириной около 25мм, тогда будет максимальное покрытие металла в один слой, что позволяет экономить место в окне. Конец намотки не заклеиваем.

Лакопровод

Лакопроводом называют электрический проводник изоляция которого сделана из лака (намоточный или обмоточный провод). Бывает разных марок ПЭВ, ПЭВ-2, ПЭТ-155 и другие. Рекомендую использовать ПЭВ-2, насыщенный оранжевый цвет. Также очень хорошо себя показал провод очень тёмный с виду (ПЭЛ), цвета гнилой вишни, такой имеет толстый слой изоляции, что позволяет его использовать для трансформаторов высоковольтников (более 500В).

Выводы обмоток необходимо «усилить» при помощи дополнительной изоляции. Для этих вещей очень хорошо подходит ПВХ-изоляция (советская белая), но ещё лучше подходит изоляция из провода необходимого сечения.

Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.

Готовая намотка с лакопроводом.

Применять термоусадку можно, но лучше использовать ПВХ или изоляцию потому как первая имеет свойство изгибаться в одном месте что нам очень ненужно мы от этого пытаемся защитится дабы провод не отломался.

Для того, чтобы стянуть изоляцию рекомендую взять провод, который имеет дополнительную изоляцию в виде нитки, обмотанную вокруг проводника. В этом случае нить не дает сильной связи между ПВХ и медью и позволяет стянуть изоляцию. Чтоб было проще стягивать провод нужно немного перегибать (под 45 градусов).

Для того чтоб легче было считать витки их лучше группировать по 5 или 10 витков. Натягивать провод необходимо не чётко перпендикулярно к касательной, а слегка наклонено в сторону намотки, как будто внутренняя часть намотки идёт впереди наружной. Таким образом намотки провод при натяжке будет сам прижимается к другим уже уложенным виткам.

[stextbox id=’info’]Очень хорошо будет если в ходе намотки будете использовать бумагу для выпечки (пергамент) нарезанную на такие же полосочки и после обмотанной. В итоге транс необходимо будет пропитать, а реально сварить на паровой бане смеси 50:50 соответственно парафин/воск.[/stextbox]

Главная особенность тороидального трансформатора — небольшой общий объем устройства, доходящий до половины в сравнении с другими типами магнитопроводов. Шихтованный сердечник вдвое больше по объему чем тороидальный ленточный сердечник при той же габаритной мощности. Поэтому тороидальные трансформаторы удобнее устанавливать и подключать, и уже не так важно, идет ли речь о внутреннем или о наружном монтаже.

Как проверить устройство

Необходимые материалы для тестирования тороидального трансформатора: схема цепи с указанием того, как подсоединен трансформатор и (цифровой электронный мультиметр тестер или аналоговый мультиметр тестер).

Первый шаг заключается в том, что трансформатор необходимо визуально осмотреть и проверить, нет ли от него запаха. Перегрев может привести к неисправности трансформатора, если есть следы ожогов или внешняя часть обмотки видна снаружи, трансформатор должен быть заменен и нет никакой необходимости для дальнейших испытаний, которые будут проводиться.

Проверка тороидального трансформатора.

Точно так же, запах гари является свидетельством того, что трансформатор перегревается. Если никаких дополнительных повреждений не видно за исключением запаха, дальнейшие испытания могут быть проведены, чтобы определить, является ли трансформатор в рабочем состоянии или нет.

Информация о входном и выходном напряжении, как правило, четко обозначена на трансформаторе, но самым безопасным вариантом является получение схемы цепи от производителя продукта.

Инструкция пошаговой проверки

Напряжение, которое подается на первичную обмотку, должно быть четко указано на схеме цепи и корпуса трансформатора. Аналогичным образом, выходное напряжение, подаваемое на вторичной обмотке должно быть четко указано на схеме цепи и корпуса трансформатора. Вы должны знать входное и выходное напряжения для того, чтобы проверить, правильно ли работает трансформатор.

Трансформатор не способен преобразовывать переменное напряжение, в напряжение постоянного тока. Для преобразования напряжения переменного тока используются диоды и конденсаторы.

Для тех, кому понравилось, материал в тему: что такое трансформаторы тока.

Схема цепи покажет, как выходное напряжение трансформатора преобразуется из переменного тока, в напряжение постоянного тока. Вам потребуется эта информация, чтобы определить, следует ли завершить измерения, проводимые с помощью мультиметра тестера в режиме переменного тока или в режиме постоянного тока. Начните проведение теста путем подключения питания и коммутации к изделию. Далее следуйте инструкции:

1. Переключите цифровой мультиметр тестер (с экраном) или аналоговый мультиметр тестер в режиме напряжения переменного тока.
2. Для того, чтобы подтвердить правильность входного напряжения для трансформатора, проверьте напряжение, прикоснувшись красный щуп к положительному полюсу, а черный зонда к отрицательной клемме трансформатора основного входа.
3. Если значения напряжений слишком низкие, значит это может быть из-за проблем с трансформатором или схемами.
4. Необходимо удалить трансформатор от входной цепи и проверить входную мощность, представленную схемой. Если показания находятся в линии, то трансформатор неисправен и если показания остаются неизменными, то схема неисправна.
5. Чтобы проверить выходное напряжение сначала нужно определить, является ли выходное напряжение в сети переменного или постоянного тока.
6. Установите цифровой или аналоговый мультиметр тестер в нужный режим для проверки.

Если конденсаторы и диоды используются для преобразования выходного напряжения от сети переменного тока в напряжении постоянного тока, то слишком низкое чтение может быть вызвано неисправным трансформатором или неисправными конденсаторами и диодами. В видеоролике об устройстве будет рассказано подробнее.

Извлеките тороидальный трансформатор с выходной схемой и проверьте выходное напряжение трансформатора. Не забудьте изменить режим мультиметра тестера к напряжению сети переменного тока. Если выходное напряжение в линии, трансформатор работает правильно, то проблема будет тогда с конденсаторами и диодами.

Тороидальные трансформаторы, которые излучают постоянный жужжащий звук скоро выйдут из строя и должны быть заменены. Всегда помните об осторожности, не касайтесь схемы при выполнении тестов. Случайный контакт со схемой, которая находится под напряжением может привести к травмам.

Заключение

В данной статье были рассмотрены основные преимущества и недостатки тороидальных трансформаторов, которые нужно принять во внимание. Больше информации о современных тороидальных трансформаторах, их основных разновидностях, типах конструкции и новейших разработках в этой сфере можно узнать в книге Котенева Е.С., Евсеева А.Н. «Расчет и оптимизация тороидальных трансформаторов».

В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.yudzhen.ru

www.tor-trans.com.ua

www.energytik.net

www.norma-stab.ru

Предыдущая

ТрансформаторыКак устроен силовой трансформатор и где его применяют?

Следующая

ТрансформаторыУстройство и схема трехфазного трансформатора

Тороидальный трансформатор: все, что вам нужно знать об этом компоненте

трансформаторы (как тороидальный трансформатор) Компоненты широко используется во многих устройствах. Особенно в тех, которые используют постоянный ток, поскольку они позволяют перейти от высоких напряжений электрической сети, к которой эти устройства подключены, к более низким напряжениям, при которых они обычно работают (12 В, 5 В, 3.3 В …), а затем преобразуются из переменного тока. в CC, используя остальные этапы блок питания.

Его важность такова, что вы должны знать как это работает этот тип трансформаторов и их применение, а также где и как вы можете купить один из них для своих проектов и т. д. Все сомнения разрешит это руководство …

Индекс

• 1 Что такое трансформатор?
• 2 Что такое тороидальный трансформатор?
  • 2.1 приложений
  • 2.2 Преимущества и недостатки
• 3 Где купить тороидальный трансформатор

Что такое трансформатор?

Un трансформатор Это элемент, позволяющий переходить от напряжения переменного тока к другому. Он также может преобразовывать силу тока. В любом случае он всегда будет сохранять неизменными значения частоты и мощности сигнала. То есть isofrequency и isopower …

Этот последний параметр неверен, это было бы в идеальном теоретическом преобразователе, поскольку на практике есть потери в виде тепла, одна из самых больших проблем этих компонентов. Вот почему он перешел от использования твердых железных сердечников к их ламинированию (листы кремнистой стали с изоляцией между ними) для уменьшения вихревых токов или паразитных токов.

Для достижения своей цели электричество, поступающее через входную обмотку, преобразуется в магнетизм за счет обмотки и металлического сердечника. Затем магнетизм, протекающий через металлический сердечник, будет индуцировать ток или электромагнитную силу во вторичной обмотке, чтобы обеспечить указанный ток на ее выходе. Конечно, токопроводящий провод обмоток имеет своего рода изоляционный лак, поэтому, хотя они намотаны, они не контактируют друг с другом.

Чтобы преобразовать одно напряжение в другое, нужно поиграть с количеством витков или витков медного провода в первичной и вторичной обмотке. В соответствии Закон Ленца, ток должен быть переменным, чтобы произошло такое изменение магнитного потока, поэтому трансформатор не может работать с постоянным током.

Как вы можете видеть на изображении выше, отношения Между катушками напряжение и интенсивность очень просты. Где N — количество витков обмотки (P = первичная, S = вторичная), а V — напряжение (P = приложенное к первичной обмотке, S = выход вторичной обмотки) или I, равное току …

По пример, Представьте, что у вас есть трансформатор с 200 спиралями в первичной и 100 спиралями во вторичной. На него подается входное напряжение 200 В. Какое напряжение появится на выходе вторички? Очень простой:

200/100 = 220 / В

2 = 220 / в

v = 220/2

v = 110 В

То есть он преобразует вход 220 В в 110 В на выходе. Но если количество витков в первичной и вторичной обмотке поменять местами, произойдет обратное. Например, представьте, что к первичной обмотке приложено такое же первичное напряжение 220 В, но первичная обмотка имеет 100 витков, а вторичная — 200 витков. К инвестировать это:

100/200 = 220 / В

0.5 = 220 / в

v = 220/0.5

v = 440 В

Как видите, в этом случае напряжение увеличивается вдвое …

Что такое тороидальный трансформатор?

Все, что сказано об обычном трансформаторе, также применимо к тороидальный трансформатор, хотя у этого есть некоторые другие функции, а также некоторые преимущества. Но принцип работы и расчеты помогут понять, как это работает.

В геометрии торид — это поверхность вращения, образованная многоугольником или простой замкнутой плоской кривой, которая вращается вокруг компланарной внешней линии, с которой не пересекается. То есть, проще говоря, это разновидность кольца, бублика или хула-хупа.

Тороидальный трансформатор гарантирует меньший поток утечки, а также потери из-за незначительные вихревые токи чем в обычном трансформаторе. Таким образом, они будут меньше нагреваться и будут более эффективными, а также будут более компактными благодаря своей форме.

Как и обычные трансформаторы, они могли иметь более двух обмоток, что приведет к одной и той же входной катушке и нескольким выходным катушкам, каждая из которых может преобразовываться в другое напряжение. Например, представьте, что их два: один от 220 до 110 В, а другой от 220 до 60 В, что очень удобно для тех источников питания, где требуется несколько разных напряжений.

В этом случае вместо генерации магнитное поле Внутри металлического сердечника квадратной формы в торе образуются концентрические окружности. Вне него поле будет нулевым, напряженность этого поля также будет зависеть от количества витков.

Еще одна особенность — поле это не единообразно, самый сильный у внутренней части кольца и самый слабый снаружи. Это означает, что поле будет уменьшаться с увеличением радиуса.

Отношения мощность входная и выходная мощность варьируются в зависимости от размера и условий работы, но почти всегда имеют тенденцию быть выше, чем у обычных трансформаторов. Кроме того, поскольку резистивные потери трансформатора обусловлены медным проводом катушек и потерями сердечника, а тороид имеет меньшие потери, он будет более эффективным, как я уже намекал ранее.

приложений

Лас- приложения или использования они аналогичны обычным трансформаторам. Тороидальный трансформатор обычно больше используется в секторе телекоммуникаций, музыкальных инструментов, медицинских устройств, усилителей и т. Д.

Преимущества и недостатки

Как всегда бывает, у тороидального трансформатора есть свои достоинства, но есть и недостатки. Между преимущества включают в себя:

• Они более эффективны.
• При той же индуктивности, что и у обычного соленоида, тороиду потребуется меньше витков, поэтому он более компактный.
• Имея ограниченное магнитное поле внутри них, они могут быть размещены рядом с другими электронными компонентами без помех от нежелательных индуктивностей.

Среди Недостатки являются:

• Их заводить сложнее, чем обычные.
• Также здесь сложнее настроиться.

Где купить тороидальный трансформатор

Вы можете найти их практически где угодно магазин электроники специализированный, или вы также можете получить его на Amazon. Например, вот несколько рекомендаций:

• Обычный трансформатор 220в на 24в.
• DollaTek 220В до 24В (двойной 12В, 12В)
• Sedlbauer от 230 В до 24 В (двойной 12 В + 12 В).
• Тектор от 230в до 12в

Как вы видели, они разные VA, 100ВА, 300ВА и др. Это значение относится к максимально допустимой нагрузке. И измеряется в вольтах на ампер.

Что такое тороидальный трансформатор и чем он отличается от других типов?

Новости

Категории

14 11 2021, 00:00

Оглавление

1. Где и для чего используется тороидальный трансформатор
2. Какими техническими преимуществами обладают тороидальные трансформаторы
3. Какими достоинствами обладает сердечник тороидального трансформатора
4. Что обязательно учитывается при расчете тороидального трансформатора
5. Можно ли самостоятельно изготовить тороидальный сердечник

Когда речь заходит о трансформаторах, их типах, то все модели все равно имеют схожий функционал, единственное, чем могут отличаться трансформаторы друг от друга, так это сферой применения и материалами, избираемыми для комплектации изделия. В ассортименте силовых элементов почетное место занимает тороидальный трансформатор, отличающийся удачными конструктивными способностями, хорошими эксплуатационными качествами. А самое главное отличие тороидального трансформатора от всех других типов состоит в том, что сердечник или магнитопровод изделия сформирован в виде кольца. Все же остальные технические преимущества и сферы применения рассмотрим далее более подробно в статье.

Какими по назначению и функционалу бывают тороидальные трансформаторы

• силовыми и измерительными;
• повышающими или понижающими.

Подобные силовые элементы способны преобразовывать электроэнергию, воздействуя с разной степенью на напряжение или ток.

Силовой тороидальный трансформатор имеет широкую сферу применения, как в промышленной, так и в бытовой среде. Так, многие обыватели не задумываются, но тороидальные трансформаторы нас буквально окружают, обеспечивая нам комфорт и уют в домах и квартирах. Во-первых, низкочастотные трансформаторы задействуются в формировании энергосистемы и всех основных коммуникаций, не исключая обычные розетки. Во-вторых, в схемах источника бесперебойного питания для компьютера и смартфона также можно обнаружить трансформатор, который считается незаменимым элементом цепи.

Да и в сфере радиотехники, электроники, инженерии не обойтись без тороидальных трансформаторов. Очевидно, что такие важные силовые элементы используются для создания безопасного и эффективного источника питания осветительной техники, работы медицинского и диагностического современного оборудования.

В промышленной среде совершают расчет тороидального трансформатора и внедряют его в комплектование схем сварочного оборудования.

• Экономически выгодные показатели силового элемента с кольцевым магнитопроводом. Внутри происходит передача мощности меньшими размерами и весом.
• Компактность и малые объемы изделия. То есть намотка тороидального трансформатора свою задачу выполняет без сбоев, а вот сам трансформатор в два раза меньше по сравнению с другими моделями.
• Простота монтажа и эксплуатации. Бесспорно, трансформаторы с кольцевым сердечником очень просто устанавливать в заданную по схеме позицию, подключать, тестируя перед первым рабочим запуском. И не важно, где планируется выполнить монтаж – внутри или снаружи.
• Экономия электрического импульса. Где-то треть продуцируемой энергии сохраняется как при полной загрузке, так и на холостом ходу.
• Высокая тепловая нагрузочная способность. Способствует форма магнитопровода – тороид.

Обладая таким количеством технических преимуществ, тороидальный трансформатор по многим параметрам выигрывает. Например, по сравнению с броневыми и стержневыми трансформаторами, он отличается низкими показателями рассеяния, поэтому безопасен и просто незаменим для чувствительного электронного оборудования.

Напомним, что сердечник или магнитопровод тороидального трансформатора 220 изготавливается в виде кольца. А это практически идеальная форма в физическом плане. Для ее изготовления на производстве используется чаще всего лентообразный пермаллой, причем расход материала небольшой, уменьшена на конвейере отбраковка и обрезка. На втором этапе последовательного изготовления трансформатора на его сердечник наносится обмотка и равномерно без изъянов распределяется по заданной поверхности. Длина проводов обмотки небольшая, поэтому сила сопротивления в сегменте также уменьшена. И это обеспечивает тороидальному трансформатору высокий КПД. Немаловажную роль в этом играем сам  сердечник тороидального трансформатора.

Для того чтобы применить стандартную физическую формулу, первоначально необходимо узнать параметры напряжения, которое будет подаваться на первичную обмотку изделия (условное обозначение для формулы — U), внешний и внутренний диаметр сердечника или магнитопровода (условные обозначения для расчетов – D и d), и, главное, не забыть о толщине магнитопровода — H.

Немаловажный показатель – площадь окна сердечника  (уловно фиксируется в записях — S). От него во многом зависит интенсивность отвода избытка тепла. Данные площади зазора сердечника находятся в периоде от 80 до 100 см, а поперечное сечение в два раза меньше.

На всякий случай вспомним в статье формулы расчетов: S0 =  * d2 / 4., Sc = H * (D – d)/2.

Геометрически правильный тороидальный сердечник не так прост для самостоятельного воспроизведения, особенно начинающими изобретателями. Во-первых, надо иметь в распоряжении специальную пермаллоевую ленту, еще ее называют иногда трансформаторная сталь. Во-вторых, ознакомиться с правилами формирования тора прямоугольного сечения. Действия привычные – надо сворачивать материал в рулон. Действия последовательные и аккуратные, при необходимости возвращайтесь на шаг назад.

Подспорьем в деле может стать специальный деревянный челнок с техническими полукруглыми вырезами, особенно если нужно посчитать, сколько нужно материала для обмотки. Проволока на обмотку всегда берется с припуском. Рекомендуемый запас – 20-30 %.

Таким образом, становится понятно, что тороидальный трансформатор может дать фору другим существующим силовым элементам. И все потому, что он прост, надежен и функционален. Имеющийся сердечник создан в выгодной форме, с которой легко работать не только на этапе изготовления изделия, но и при монтаже, эксплуатации и ремонте. Самостоятельно изготовить такой трансформатор возможно, но для этого понадобится усидчивость, знание, устремление создать продукт, желание совершать расчеты и искать альтернативы.

Новости

Оцените статью:

(0.0)

Тороидальный трансформатор, как изготовить тороидльный сердечник

РасчетРасчет трансформатора2 комментария к записи Изготовление тороидального сердечника трансформатора

Содержание:

Тороидальный трансформатор – электротехнический преобразователь напряжения или тока, сердечник которого изогнут кольцом и замкнут.

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.

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

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

• См. Простой расчет трансформатора с тороидальным сердечником

Чтобы избежать ненужных трат энергии и нагревания трансформатора, сердечник нарезают полосами. Каждая изолируется от соседней, например, лаком. В случае тороидальных сердечников наматывают единой спиралью, либо полосами. Сталь обычно на одной стороне имеет изолирующее покрытие толщиной единицы микрометра.

Для сердечников сегодня чаще используется анизотропная холоднокатаная листовая сталь.

В название заложено: магнитные свойства материала неодинаковы по разным осям координат.

Вектор потока поля должен совпадать с направлением проката (в нашем случае движется по кругу). Ранее применялся другой металл. Сердечники высокочастотных трансформаторов могут изготавливаться из стали 1521. Сталь маркируется по-разному, в состав обозначения включаются сведения:

Первое место отводится цифре, характеризующей структуру. Для анизотропных сталей применяется 3.

Вторая цифра указывает процентное содержание кремния:

• менее 0,8%.
• 0,8 — 1,8%.
• 1,8 — 2,8%.
• 2,8 — 3,8%.
• 3,8 — 4,8%.

Третья цифра указывает основную характеристику. Могут быть удельные потери, величина магнитной индукции при фиксированной напряженности поля.

Тип стали

С ростом числа удельные потери ниже. Зависит от технологии производства металла.

При транспортировке структура стали неизбежно повреждается. Дефекты устраним специальным отжигом на месте сборки. Делается в обязательном порядке для измерительных трансформаторов тока, где важна точность показаний. Сердечник наматывается цельным куском или отрезными полосами на оправку цилиндрической или овальной формы. При необходимости ленты можно нарезать из цельного листа (экономически чаще нецелесообразно). Длина каждой должна составлять не менее шести с половиной радиусов намотки. Для достижения нужной длины допускается соединять отдельные полосы точечной сваркой. Шихтование (разбивка тонкими слоями) устраняет явление вихревых токов. Потери перемагничивания мало меняются, составляя малую долю упомянутого ранее паразитного эффекта.

Теряет значение взаимное расположение конца и начала ленты. Чтобы спираль не размоталась, последний виток приваривают к предыдущему точечной сваркой.

Намотка ведется с натяжением, собранные из нескольких полос ленты обычно не удаётся подогнать плотно, сварной шов выполняется внахлест. Иногда тор режется на две части (разрезной сердечник), на практике требуется сравнительно редко.

Половинки при сборке стягиваются бандажом.

В процессе изготовления готовый тороидальный сердечник режется инструментом, торцы шлифуются. Витки спирали скрепляются связующим веществом, чтобы не размоталась.

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. Что бы изготовить тороидальный сердечник стальную ленту необходимо свернуть в рулон, который будет иметь форму Тора. Если у вас уже есть такая форма, то никаких проблем возникнуть не должно.

Если значение внутреннего диаметра d будет недостаточным, то часть ленты необходимо отмотать. В результате этого у вас возрастут оба диаметра, и увеличится площадь всей поверхности. Правда при этом у вас может уменьшиться площадь поперечного сечения.

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.

Если тороидальный трансформатор наберет необходимое сечение, тогда его магнитопровод готов. Для увеличения S0 вам необходимо сделать два тороида. Они должны иметь одинаковые размеры. Их края необходимо будет закруглить с помощью напильника. Из картона необходимо сделать два специальных кольца и две полоски для Тора. После их наложения все элементы следует обмотать изоляционной лентой. Теперь ваш магнитопровод готов.

Видео: Намотка тороидального трансформатора

Введение в тороидальные трансформаторы: Talema Group

24 марта 2021 г. Йогананд Велаютам Тороидальные трансформаторы

Тороидальный трансформатор представляет собой специальный тип электрического трансформатора в форме пончика. Тороидальные трансформаторы обеспечивают повышенную гибкость конструкции, эффективность и компактность по сравнению с традиционными трансформаторами с кожухом и сердечником. Они являются идеальным решением для устройств и оборудования с низким кВА (до 15 кВА), используемых в медицине, промышленности, возобновляемых источниках энергии и аудиосистемах.

Тороидальный трансформатор работает по принципу электромагнитной индукции, подобно линейному трансформатору. Он имеет тороидальный сердечник, окруженный первичной и вторичной обмотками. Когда ток протекает через первичную обмотку, он создает электромагнитную силу (ЭДС), которая генерирует ток во вторичной обмотке; этот процесс позволяет передавать мощность от первичной катушки к вторичной катушке.

Сравнение тороидальных трансформаторов и обычных многослойных трансформаторов

Тороидальные трансформаторы обычно легче по весу и меньше по размеру по сравнению с обычными трансформаторами.

Объем и вес

Все обмотки тороидального трансформатора симметрично распределены по всему сердечнику, что делает длину провода очень короткой. Также возможна более высокая плотность потока, поскольку магнитный поток имеет то же направление, что и направление прокатки сердечника с ориентированным зерном, что позволяет значительно сэкономить объем и вес. Через провод может протекать более высокая плотность тока, поскольку вся поверхность тороидального сердечника обеспечивает эффективное охлаждение медных обмоток. Этот меньший размер делает его более полезным для компактных электрических продуктов.

Эффективность

Идеальная магнитная цепь тороида в сочетании со способностью работать с более высокой плотностью потока, чем у ламинатов E-I, уменьшает необходимое количество витков провода и/или площадь поперечного сечения сердечника. Любая выгода уменьшает потери. Тороидальные трансформаторы обычно имеют КПД от 90 до 95 процентов, тогда как ламинаты EI имеют типичный КПД менее 90 процентов. В последние годы все больше внимания уделяется энергоэффективности электрооборудования. Было рассмотрено законодательство, которое будет поощрять минимальные стандарты эффективности для всех типов электротехнических изделий, причем наиболее важными из них являются осветительное и компьютерное оборудование. Тороидальные трансформаторы, скорее всего, послужат методом обеспечения соответствия этим новым стандартам энергоэффективности.

Гул трансформатора

Шум трансформатора возникает, когда обмотки и слои сердечника вибрируют из-за сил между витками катушки и пластинами сердечника. Кроме того, гул усиливается со временем, когда пластины начинают ослабевать. Но конструкция тороидальных трансформаторов помогает гасить акустический шум. Сердечник плотно намотан, сварен точечной сваркой, отожжен и покрыт эпоксидной смолой или изолирован лавсановой лентой. Равномерная намотка сердечника не оставляет воздушных зазоров, поэтому не остается свободных листов для вибрации, что в конечном итоге приводит к меньшему гудению. Даже если гул слышен при включении питания, через несколько секунд он становится более тихим. Кроме того, высокое качество электротехнической стали с ориентированным зерном, легированной силиконом, делает магнитострикцию очень низкой, что позволяет почти полностью устранить шум.

Поле рассеяния

Поле рассеяния в тороидальных трансформаторах примерно на 85-95% ниже, чем в обычных многослойных трансформаторах. Достижение низкого уровня поля рассеяния является важным фактором для разработчика оборудования, поскольку это явление может создавать нежелательные шумы из-за помех чувствительной электронике. Тороидальный трансформатор, как правило, обеспечивает снижение уровня магнитных помех на 8:1 по сравнению с традиционными типами ламината каркасного типа.

Размерная гибкость

Тороидальные трансформаторы обеспечивают большую гибкость размеров по сравнению с обычными ламинированными трансформаторами. Тороидальные сердечники могут быть изготовлены практически любого диаметра и высоты.

Ток намагничивания

Потери в железе в тороидальном сердечнике очень малы, обычно 1,1 Вт/кг при 1,7 Тл и 50 Гц. Эти низкие потери в стали приводят к очень маленькому току намагничивания, что способствует обычно превосходным температурным характеристикам тороидальных трансформаторов. Это приводит к значительному снижению потерь мощности «без нагрузки», что делает тороидальный трансформатор очень эффективным.

Простота монтажа

Стандартный монтаж для типоразмеров до 1000 ВА осуществляется с помощью одной металлической центрирующей шайбы и крепежного винта или болта, что делает установку быстрой и простой.

К другим популярным методам монтажа относятся:

• Заливка в центре смолы с латунными вставками или сквозное отверстие
• Монтажные пластины без давления
• Полная герметизация в пластиковом или металлическом корпусе
• Монтаж на печатную плату (сквозное отверстие)
• DIN-рейка монтаж

Тороидальные трансформаторы Области применения

Тороидальные трансформаторы могут быть спроектированы и изготовлены в соответствии с широким диапазоном спецификаций для различных областей применения. Ниже приведены некоторые типичные области применения вместе с примерами, которые Talema подготовила для этих приложений.

Трансформаторы общего назначения для универсального применения

Аудио- и видеооборудование

Высококачественные аудиосистемы

Медицинское оборудование (изоляционные трансформаторы)

INVERTERS и Chargers

Welding Machines

INVERTERS и Chargers

Welding Machines

INVERTERS и Chargers

Welding Machines

. Мощность

введениеtoroidal

Основы тороидальной технологии | Amgis

Тороидальный трансформатор представляет собой электрический трансформатор особого типа, имеющий форму пончика. Это идеальное решение для устройств и оборудования с низким номиналом кВА (до 15 кВА), используемых в медицине, промышленности, возобновляемых источниках энергии и аудиосистемах. По сравнению с традиционным ламинированным трансформатором тороидальный трансформатор обеспечивает более высокий КПД, более компактные размеры и менее слышимые вибрации и шум.

Преимущества тороидального трансформатора по сравнению со стандартным трансформатором

• Более высокая эффективность
• Меньшие паразитные потери (поток рассеяния)
• Уменьшить слышимую вибрацию
• Более компактный размер
• Упрощенный монтаж

Повышенная эффективность

Стандартные тороидальные трансформаторы обычно имеют КПД от 90 до 95 процентов, в то время как стандартные многослойные трансформаторы обычно имеют КПД менее 90 процентов. При необходимости Amgis даже может спроектировать и изготовить трансформаторы на заказ с 9Рейтинг эффективности от 5 до 97 процентов. Эффективность трансформатора выражается следующим образом:

Эффективность = Pout / Pin

Pout — выходная мощность, подаваемая на нагрузку, а Pin — необходимая мощность, подводимая к трансформатору. Разница между Pin и Pout считается потерями мощности трансформатора. Потери включают, помимо прочего, потери в сердечнике, потери в обмотке (в меди), паразитные потери (поток рассеяния) и механические потери (вибрации). Как правило, более крупный трансформатор с той же номинальной выходной мощностью будет иметь меньшие потери и более высокий КПД.

Показатели эффективности также являются хорошим показателем рабочих температур трансформатора. Как правило, более низкий рейтинг эффективности приводит к более горячему рабочему трансформатору. Потери, которые испытывает трансформатор, отводятся в виде тепла. (Это тепло, которое вы чувствуете, когда старый ноутбук остается включенным в течение нескольких часов.) Тороидальный трансформатор более эффективен и, следовательно, работает при более низкой температуре. Это снижает потребность в охлаждающих вентиляторах или компонентах рассеивания тепла, таких как радиаторы.

В последние годы изменились отраслевые стандарты эффективности. Страны во всем мире требуют, чтобы компании проектировали и производили продукты с более высоким рейтингом эффективности, чтобы помочь сократить материальные затраты и уменьшить потребление ресурсов. Тороидальные трансформаторы служат методом достижения соответствия этим новым стандартам энергоэффективности.

Низкие потери на рассеяние (поток рассеяния)

Одним из важнейших отличий тороидального трансформатора от традиционного многослойного трансформатора является отсутствие зазоров. В многослойном трансформаторе типа EI (см. рисунок ниже) существуют три зазора, где «ножки» Es соединяются с Is. Поток утечки высвобождается, когда линии потока (или узоры) пытаются пересечь эти промежутки. Поток рассеяния способствует блуждающим потерям в виде вихревых токов (которые также выделяются в виде тепла).

Тороидальный сердечник не имеет воздушного зазора. Сердечник плотно намотан на оправку, как часовая пружина, из сплошной полосы электротехнической стали с ориентированным зерном. В результате получается стабильный, предсказуемый тороидальный сердечник, свободный от разрывов и отверстий.

Направление волокон сердцевины также важно. В тороидальном трансформаторе все зерна движутся в одном направлении. После возбуждения сердечника линии потока образуют замкнутую или идеальную цепь. В ядре EI линии потока движутся в нескольких разных направлениях; это позволяет флюсу выходить из углов и других неиспользуемых областей.

Другим фактором паразитных потерь является использование активной зоны. В тороидальном трансформаторе обмотки полностью покрывают сердечник. В многослойном трансформаторе типа EI обмотки покрывают только около 33 процентов сердечника. Концентрация обмоток в этой небольшой области сердечника оставляет открытыми большие участки пути потока. Этот резкий переход от обмоток к оголенным ламинатам создает возможность для потока выйти из-под ограничения сердечника ЭУ и сформировать пути связи вне трансформатора.

Низкая слышимая вибрация

Слышимая вибрация или гул в трансформаторах вызваны вибрацией обмоток и слоев сердечника из-за сил между витками катушки и пластинами сердечника. Хомуты и сварные швы не могут скрепить всю конструкцию, а пластины со временем часто расшатываются, вызывая усиление шума.

Конструкция тороидального трансформатора помогает уменьшить этот шум. Его сердцевина плотно намотана, сварена точечной сваркой, отожжена, а затем при необходимости покрыта эпоксидной смолой.

Кратковременный слышимый гул может быть заметен сразу при включении из-за пускового тока трансформатора, но быстро стабилизируется до нормального уровня (стабилизация может происходить до двух-трех секунд после включения).

В приложениях для аудио или передачи сигналов нежелательный шум будет влиять на качество звука, поэтому идеально подходит трансформатор с низкой слышимой вибрацией. По этой причине многие инженеры звуковых систем решают использовать тороидальный трансформатор вместо традиционного ламинированного трансформатора.

Компактный размер

По сравнению с традиционным многослойным сердечником использование тороидального сердечника позволяет уменьшить размер и вес трансформатора на 20–50 %, не влияя на общие характеристики.

Из-за уменьшенного размера и веса тороидальный трансформатор является идеальным выбором для приложений со строгими требованиями к размеру. Кроме того, мы можем разработать трансформатор специально для помещения заказчика.

Простой монтаж

Тороидальные трансформаторы легко монтируются. В большинстве случаев для крепления тороидального трансформатора требуется всего один болт. Для традиционного ламинированного трансформатора потребуется целых четыре винта/болта.

Если необходима дополнительная опора или если один болт не подходит, мы также предлагаем следующие варианты монтажа: вертикально установленный трансформатор между металлическими фланцами, трансформатор, заключенный в пластиковый или металлический корпус, или установленный трансформатор. внутри специального пластикового или металлического корпуса.

Посмотреть варианты монтажа

Монтажное оборудование для тороидального трансформатора

Благодаря своим компактным размерам наши тороидальные продукты легко монтируются независимо от того, встраиваются ли они в ваше оборудование или крепятся болтами к стене. Мы предлагаем несколько вариантов монтажа, каждый из которых зависит от размера тороида и номинальной мощности.

Металлический диск с изолирующими прокладками

• До 1500 ВА
• Содержимое поставляется отдельно
• Резиновые прокладки, приклеенные к тороиду, опционально
• Размеры пропорциональны размеру VA
• Обеспечивает более эффективную защиту от ударов и вибрации

Герметичный с просверленным центральным отверстием

• Доступно для всех размеров
• Диаметр отверстия определяется заказчиком
• Вогнутое днище, опционально
• Расширение зенковки, опционально
• Резьбовая вставка, опционально
• Доступны специальные варианты заливки

Герметичный в круглом или квадратном корпусе

• Предлагается для мощностей до 1000 ВА
• Доступны пластиковые или металлические корпуса
• Герметичный корпус из термопласта с резьбовой вставкой
• Доступен теплопроводный эпоксидный материал, если указано
• Обеспечивает превосходную защиту корпуса от ударов и вибрации
• Доступны различные размеры чашек и нестандартные размеры (требуется инструмент)

Монтаж тороидального трансформатора по индивидуальному заказу

Наш инженерный персонал может разработать индивидуальный корпус, корпус или кронштейн в соответствии с вашими монтажными требованиями. Свяжитесь с нами, чтобы запросить нестандартное оборудование для монтажа тороидального трансформатора.

Тороидальный трансформатор: принципы, особенности, типы и применение

Ann

13 ноября 2020 г.

1723

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

Почему мы используем тороидальные трансформаторы?

Каталог

 

I. Принцип действия

Сердечник тороидального трансформатора изготовлен из высококачественных листов холоднокатаной кремнистой стали (толщина обычно менее 0,35 мм, бесшовная). повышает производительность сердечника по сравнению с традиционными ламинированными сердечниками. Катушка тороидального трансформатора равномерно намотана на железный сердечник, а направление линий магнитного поля, создаваемых катушкой, почти полностью совпадает с магнитопроводом железного сердечника. По сравнению с ламинированным типом энергия возбуждения и потери в сердечнике уменьшатся на 25%. Тороидальный сердечник намотан лентой из кремнистой стали, тороидальный сердечник имеет непрерывную магнитную цепь, а трансформатор с многослойным сердечником имеет воздушный зазор между листами ЭИ; следовательно, имеется большой воздушный зазор. Магнитное сопротивление многослойное Основной недостаток трансформаторов. Тороидальный сердечник не имеет воздушного зазора, а электрический шум намного меньше, чем у трансформаторов с сердечником EI и C. Применение технологии вакуумной пропитки позволяет сделать железный сердечник цельным без деформации при намотке и обработке; поскольку кольцеобразный железный сердечник очень прочный, вибрация и звуковой шум уменьшаются.

Тороидальный трансформатор работает по тому же принципу, что и трансформатор. При приложении к обоим концам первичной катушки синусоидального переменного напряжения U1 в проводе возникает переменный ток I1 и создается переменный магнитный поток ф1. Он проходит через первичную катушку и вторичную катушку вдоль железного сердечника, образуя замкнутую магнитную цепь. Во вторичной обмотке индуцируется потенциал взаимной индукции U2, а ф1 также наведет потенциал самоиндукции E1 на первичной обмотке. Направление E1 противоположно приложенному напряжению U1, а амплитуда аналогична, что ограничивает размер I1. Для поддержания существования магнитного потока ф1 требуется определенное количество потребляемой мощности, да и сам трансформатор имеет определенные потери. Хотя вторичная обмотка в это время не подключена к нагрузке, в первичной обмотке все еще присутствует определенный ток. Этот ток называют «током холостого хода».

Если вторичная обмотка подключена к нагрузке, вторичная обмотка будет генерировать ток I2 и, следовательно, создавать магнитный поток ф2, направление ф2 противоположно ф1, которые компенсируют друг друга, так что общий магнитный поток в железное ядро ​​уменьшается. Первичное напряжение собственной индуктивности E1 уменьшается, и в результате I1 увеличивается. Видно, что первичный ток тесно связан с вторичной нагрузкой. При увеличении тока вторичной нагрузки увеличивается I1, а также увеличивается ф1, а увеличенная часть ф1 как раз дополняет часть магнитного потока, смещенную на ф2, чтобы общий магнитный поток в железном сердечнике оставался неизменным. Если не учитывать потери трансформатора, то можно считать, что мощность, потребляемая вторичной нагрузкой идеального трансформатора, представляет собой электроэнергию, полученную первичной обмоткой от источника питания.

Трансформатор может изменять вторичное напряжение, изменяя количество витков вторичной обмотки по мере необходимости, но не может изменять мощность, потребляемую нагрузкой.

И тороидальный трансформатор, и трансформатор работают на основе основных принципов электромагнитного и магнитно-электрического преобразования.

Схема принципа работы трансформаторов

При подаче переменного тока U1 на обе стороны резистора обмотки L1 трансформатора (количество витков катушки N1) переменное напряжение I1 проходит через L1 и L1 сразу создают электромагнитное поле. Магнитная линия электромагнитного поля соответствует потребности в сердечнике трансформатора с превосходными магнитными свойствами. Связь до тех пор, пока L2 не намотается снова (количество витков катушки N2), наведенная ЭДС немедленно возникает на L2, и тогда L2 равна 1 импульсному источнику питания.

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

Одна обмотка трансформатора осуществляет электромагнитное преобразование, а вторая обмотка осуществляет магнито-электрическое преобразование.

II. Особенности

Основными преимуществами тороидальных трансформаторов являются более низкие поля излучения и более высокий КПД. В случае уменьшения вдвое размера и веса можно достичь заданной мощности. Если используется трансформатор большей мощности, температура трансформатора может быть снижена. Способ крепления в центральном отверстии позволяет легко установить кольцевой трансформатор на печатную плату. Тороидальный трансформатор обладает высокой степенью гибкости, а размер трансформатора может быть разработан в соответствии с требованиями шасси и общей сборки. Поскольку для производства тороидальных трансформаторов не требуется пресс-форма или пресс-форма для литья под давлением, производственный цикл является коротким, подходящим для мелкосерийного и среднего серийного производства и может удовлетворить потребности в непрерывной модификации современного электронного оборудования. Из-за низкой помехоустойчивости тороидальных трансформаторов многие производители используют их для высококачественного аудиооборудования и видеотерминалов, усилителей мощности, электронных тестеров и общего оборудования.

Тороидальные трансформаторы также имеют некоторые выдающиеся преимущества:

1. Высокий электрический КПД

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

2. Небольшой размер и малый вес

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

3.  меньше магнитных помех

Тороидальный сердечник трансформатора не имеет воздушного зазора, а обмотки равномерно намотаны на тороидальный сердечник. Эта структура приводит к небольшой магнитной утечке и низкому электромагнитному излучению. Его можно использовать в высокочувствительном электронном оборудовании без дополнительных экранов, например, в низковольтных приложениях. На усилителях уровня и медицинском оборудовании;

4. меньше вибрации и шума

Железный сердечник не имеет воздушного зазора, поэтому железный сердечник можно уменьшить.

III. Типы

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

1. Стандартный тип

, небольшая скорость регулировки напряжения и повышение температуры всего на 40 ℃ при работе с полной нагрузкой. Он допускает кратковременную работу с перегрузкой и подходит для приложений с высокими требованиями. Первичная и вторичная обмотки изолированы полиэфирной пленкой класса B (130°C). Требуется не менее трех слоев изоляционной ленты, чтобы выдержать испытание напряжением 4000 В переменного тока в течение 1 минуты.

2.  Экономичный тип

Серия экономичных силовых трансформаторов имеет мощность 50～1500 ВА и стремится снизить стоимость на основе гарантированной производительности. Подходит для непрерывной работы без перегрузок. Повышение рабочей температуры составляет 60 ℃, а класс изоляционного материала — класс A (105 ℃), при полной нагрузке погрешность выходного напряжения составляет менее 3%.

3.  Изолированный тип

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

IV. Области применения

1. Аудиооборудование

Среди современных тороидальных трансформаторов наиболее известны продукты, используемые в аудиооборудовании. Например, высокопроизводительные продукты, которые можно использовать в качестве силовых трансформаторов в мощных высококачественных усилителях класса 3 и силовых трансформаторах для аудиооборудования малой и средней мощности. Высококачественные тороидальные трансформаторы могут использоваться в диапазоне мощностей от 6 ВА до 1000 ВА.

2.  Электрическое управление

Электрическое управление, используемое в трансформаторах тока и напряжения. Высокоточный, высокостабильный трансформатор, изготовленный по технологии тороидального трансформатора. Новые высокоэффективные магнитные материалы, такие как магнитно-мягкие материалы пермаллоя, аморфные материалы или нанокристаллические сплавы, могут использоваться в качестве магнитных сердечников, оснащенных точными интеллектуальными измерителями и специальными методами испытаний. Это может гарантировать, что параметры трансформатора точны, а производительность полностью согласована.

3.   Медицинское оборудование

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

4.Другие области

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

Поделиться этой публикацией

Часто задаваемые вопросы

• Как изготавливается тороидальный трансформатор?

   В основном тороидальный трансформатор имеет форму пончика.  Катушка, состоящая из изолированного провода, намотана вокруг круглого кольцеобразного магнитного сердечника, образуя тороидальный трансформатор. 

• Тороидальные трансформаторы лучше?

   Тороидальные трансформаторы предпочтительнее использовать в качестве долгосрочного решения по многим причинам из-за их высокой эффективности. Небольшие размеры и малый вес являются основными факторами, которые способствуют их высокому качеству работы. Они вдвое меньше по размеру и весу, чем более традиционные тороиды, что делает их идеальными для компактных источников питания. 

• В чем разница между тороидальным трансформатором и обычным трансформатором?

   По сравнению с традиционным ламинированным трансформатором тороидальный трансформатор обеспечивает более высокий КПД, более компактные размеры, а также меньше слышимых вибраций и шума. 

Посмотреть больше

7 вещей, которые вы должны знать

Перейти к содержимому Тороидальный инвертор: 7 вещей, которые вы должны знать

Эта статья поможет вам узнать больше о тороидальных инверторах и тороидальных трансформаторах. Мы являемся китайским производителем тороидальных солнечных инверторов с более чем 15-летним опытом. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть спрос на поиск тороидальных солнечный инвертор поставщик / экспортер в Китае.

Введение

Содержание

Тороидальный инвертор и трансформатор состоят из тороида, изготовленного из феррита или многослойной стали, предназначенного для уменьшения вихревых токов в материале. Инвертор мощности, также известный как инверторный тороидальный трансформатор или тороидальный инвертор, представляет собой силовое электронное устройство или схему, которая преобразует постоянный ток в переменный ток для выработки электроэнергии. Они используются в электрических цепях для разделения и регулировки выходного напряжения тока, который перемещается между двумя точками. Трансформаторы являются важными частями, включая почти все силовое оборудование. В этой статье вы узнаете семь фактов о тороидальных инверторах.

Что такое тороидальный инвертор?

Тороидальный трансформатор-инвертор преобразует электроэнергию в электроэнергию с низким напряжением и большим током или наоборот. Тороидальные автономные солнечные инверторы — это еще один тип, который получает электричество от батареи, преобразует его из постоянного тока в переменный ток, а затем выводит переменный ток из батареи. Использование автономного тороидального инвертора для создания сети и инвертора, привязанного к сети, для работы большей части или всего электричества возможно в гибридной системе.

Некоторые из преимуществ использования тороидального инвертора включают высокий КПД, бесшумную работу, минимальную теплоотдачу и малую площадь основания. Общей областью применения тороидального инвертора является инвертор мощности, системы электропитания, контрольное оборудование и аудиосистемы, а также другие электронные устройства.

Рисунок 1 : Тороидальный инвертор

Что такое тороидальный трансформатор?

Тороидальный трансформатор-инвертор отличается тем, что его основная и вторичная обмотки намотаны вокруг кольцевого сердечника. Инвертор тороидального трансформатора имеет сердечник в форме пончика, изготовленный из ферромагнитного материала, такого как ленточное железо, магнетит или оксиды железа, вокруг которого намотана проволочная обмотка.

Благодаря уникальной архитектуре тороидального инверторного трансформатора можно уменьшить потери в обмотке, одновременно повысив общую эффективность и эффективность. Усилители, блоки питания и инверторы — это лишь некоторые из устройств, в которых используются эти трансформаторы. В электрических цепях трансформаторы — это устройства, которые используются для передачи электроэнергии между двумя областями цепи, создавая изоляцию при изменении тока и напряжения. Трансформаторы являются важными компонентами подавляющего большинства современных электрических систем.

Тороидальный инверторный трансформатор создает ЭДС индукции во вторичной обмотке, когда электрический ток протекает через первичную обмотку. Таким образом, он вызывает разрядку электрического заряда во вторичной катушке, таким образом передавая энергию от одного конца цепи к другому.

Из-за своего небольшого размера тороидальные трансформаторы хорошо подходят для использования в электрическом оборудовании, таком как устройства, инверторы и широкий спектр других сопоставимых устройств, среди прочего. Тороидальные инверторы производят меньше шума, чем обычные типы, что делает их превосходными для использования в усилителях, телевизорах и аудиосистемах.

Рисунок 2 : Компоненты тороидального трансформатора

Какие существуют типы инверторных трансформаторов?

Прямоугольный инвертор: Это один из основных типов тороидальных инверторов, который преобразует импульсы постоянного тока в сигналы переменного тока со сдвигом фазы. Выходной сигнал нельзя классифицировать как исключительно переменный ток, такой как чистая синусоида, а скорее как прямоугольную волну. Они менее дороги и более просты в создании, с выключателем и схемой усиления напряжения, аналогичной схеме трансформатора, обеспечивающей необходимую функциональность. Эта схема производит прямоугольную волну в качестве выхода.

Квазисинусоидальный инвертор: По сравнению с прямоугольным инвертором этот тип тороидального инвертора немного сложнее, но по сравнению с чисто синусоидальным инвертором он довольно прост. Эта модифицированная форма волны останавливается до изменения фазы волны, что означает, что она не будет резко переходить из положительной в отрицательную фазу, как в случае прямоугольной синусоиды. Кроме того, он не легко переходит из положительной фазы в отрицательную, а требует небольшого перерыва.

Чистый синусоидальный инвертор:  Он обеспечивает чистое электричество для любого чувствительного оборудования, которое вы можете использовать. Ноутбуки, зарядные устройства для мобильных телефонов, крошечные двигатели бытовых водяных насосов и аккумуляторы для фотоаппаратов, среди прочего, могут безопасно работать с этим током. По сравнению с инвертором прямоугольной формы этот преобразователь снижает количество потребляемой электроэнергии. Кроме того, время резервного питания намного лучше, чем у прямоугольного инвертора. Стоимость инвертора значительно ниже.

Рисунок 3 : Диаграмма, показывающая прямоугольные и синусоидальные волны

Как работают тороидальные трансформаторы?

Прежде чем углубляться в его тонкости, важно сначала понять основные принципы функционирования тороидальных трансформаторов, включая тороидальные солнечные трансформаторы. Электричество передается от одной цепи к другой с помощью магнитного поля для создания электродвижущей силы. Электродвижущая сила создается, когда ток проходит через первичную обмотку, а затем во вторичную обмотку. В результате мощность передается от первичной катушки к вторичной.

Закон индукции Фарадея управляет работой тороидальных трансформаторов. Электродвижущая сила создается изменением магнитного потока. Когда магнитные поля пересекают проводник, они создают магнитный поток. Когда проводник помещается вблизи магнитного поля с переменной амплитудой, по проводнику течет электрический ток.

Для индукции тока не требуется постоянно меняющаяся напряженность магнитного поля. Один из способов представить магнитное поле как поле с несколькими линиями индукции, проходящим через него. Эти силовые линии магнитного поля могут производить электрический ток, разрезая проводник.

Солнечная энергия требует использования тороидального солнечного инвертора для хранения дополнительной энергии в аккумуляторной батарее для собственного использования.

Какова функция тороидального трансформатора?

Тороидальный трансформатор для силового инвертора используется в электронных приложениях для повышения или понижения напряжения, а также для изоляции электронного оборудования от источника напряжения. Этот тип трансформатора используется в различных приложениях. Крайне важно сделать осознанный выбор при выборе трансформаторного блока, наиболее подходящего для ваших требований.

Тороидальные силовые трансформаторы, например, хорошо подходят для важного оборудования из-за их более высокой эффективности, что имеет решающее значение в медицинских учреждениях, где требуется низкое рассеивание мощности, бесшумная работа и долговечность. Эти трансформаторы легко встраиваются в медицинское оборудование, когда ограничения по пространству и весу являются важными факторами проектирования.

Каковы преимущества использования тороидальных трансформаторов для инверторов солнечной энергии?

Некоторые преимущества тороидального трансформатора:

• Тороидальные трансформаторы имеют низкое магнитное поле. Одной из наиболее важных особенностей тороидальных трансформаторов является то, что они имеют магнитное поле, которое примерно в десять раз меньше, чем у обычных трансформаторов из-за их уникальной конструкции. Это низкое магнитное поле передает первичную энергию вторичной энергии, устраняя необходимость в дополнительном экранировании. В результате эти устройства особенно хорошо подходят для использования в чувствительном электронном оборудовании, таком как силовые инверторы.
Тороидальные трансформаторы
• примерно вдвое меньше по размеру и весу, чем традиционные трансформаторы, что делает их привлекательным выбором для использования в силовых инверторах. Это связано с тем, что инвертор или трансформатор оптимальной тороидальной конструкции использует наименьшее возможное количество материала. Короткий провод достигается благодаря равномерному распределению обмоток по сердечнику. Он больше подходит для использования в компактных электрических устройствах из-за его меньших размеров.
Тороидальные трансформаторы
• очень эффективны, что делает их идеальными для применения в преобразователях мощности. По сравнению с другими типами трансформаторов, которые имеют КПД ниже 90%, тороидальные трансформаторы имеют КПД 90-95%. Такой повышенный КПД достигается за счет высококачественной порошковой стали в сердечнике и сбалансированного распределения витков по окружности. Рекомендуется использовать инверторы с тороидальными трансформаторами, поскольку они помогают устранить механический шум. Слышимый гул создается в трансформаторах, когда поверхности катушки вибрируют из-за натяжения как между витками катушки, так и пластинами сердечника трансформатора.
• Кроме того, гул со временем становился все громче и громче, когда слои начали разделяться. Однако конструкция тороидальных трансформаторов помогает уменьшить акустический шум. Сердечник изготовлен с использованием плотно намотанной проволоки, процессов сварки, отжига и покрытия эпоксидной смолой. Кроме того, преимущество тороидального трансформатора достигается за счет постоянной обмотки сердечника, устраняющей воздушные зазоры, что приводит к отсутствию незакрепленных слоев, которые могут вибрировать, что в конечном итоге приводит к уменьшению шума. Если вы заметите гул при каждом включении питания, он утихнет через несколько секунд работы до приемлемого уровня.

Тороидальные трансформаторы более эффективны?

Тороидальный инверторный трансформатор более эффективен, чем обычный трансформатор, и поэтому работает при более низкой температуре. В результате охлаждающие вентиляторы и компоненты рассеивания тепла, такие как радиаторы, не требуются. Тороидальные трансформаторы обычно имеют КПД от 90 до 95 процентов.

Тороидальные трансформаторы-инверторы считаются долгосрочными вариантами по целому ряду причин, наиболее важной из которых является их эффективность. Их небольшой размер и легкий вес в значительной степени способствуют их превосходной эффективности. Они примерно наполовину меньше по весу и размеру, чем более традиционные тороиды, что делает их идеальными для использования в миниатюрных источниках питания.

Одной из наиболее важных причин эффективности инвертора тороидальных трансформаторов является то, что обмотки равномерно распределены по сердечнику, что способствует отсутствию механического шума в системе. Более того, тороидальные трансформаторы используются во многих устройствах, поскольку они потребляют часть мощности, потребляемой трансформатором E-1 и другими более ранними конструкциями.

Кроме того, предпочтительны тороидальные трансформаторы, поскольку их сердечники изготовлены из меньшего количества материала, чем сердечники традиционных трансформаторов. Они легче и потребляют меньше энергии, чем обычные трансформаторы, что приводит к повышению эффективности, экономии средств и более высокой степени окупаемости инвестиций.

Рейтинги эффективности трансформаторов также являются надежным индикатором температур, при которых работает трансформатор. Традиционно более низкий уровень эффективности приводит к более горячей работе трансформатора из-за более высоких рабочих температур. Тепло, выделяемое трансформатором, помогает устранить потери, с которыми он сталкивается.

Хотите найти поставщика тороидальных автономных солнечных инверторов из Китая?

Мы являемся профессиональным производителем / экспортером автономных солнечных инверторов в Китае с более чем 15-летним опытом. Добро пожаловать, чтобы связаться с нами, чтобы получить более подробную информацию.

Отправить запрос Vokek

Последнее сообщение

Поделиться этим сообщением

Оставить комментарий

Ваш адрес электронной почты не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Сообщение

Узнайте о

Солнечные продукты VOKEK

Нажмите здесь

Vokek2022-03-05T23:50:40+08:00 Ссылка для загрузки страницы

Перейти к началу

Тороидальные силовые трансформаторы

— от 15 ВА до 1500 ВА (серия 1182)

Английский | Français

Ресурсы продукта

• Спецификация
• Печать страницы
• Свяжитесь с нами

Ссылки

• Сведения о деталях (2D/3D CAD)
• Аналогичные продукты

Загрузки

• Соединительный лист

Поделитесь этим продуктом

Характеристики

• Преимущества трансформатора Torodial:
  • низкий профиль
  • легкий
  • холодный ход / высокая эффективность
  • из-за формы сердечника — малая утечка магнитного потока рассеяния (низкие электромагнитные помехи)
• Двойной первичный источник питания 117/234 В переменного тока, 50/60 Гц. операция.
• Примечание. Блоки спроектированы так, чтобы все обмотки были включены (последовательно или параллельно) или подключены как автотрансформатор. Лист подключения входит в комплект поставки трансформатора. См. ресурсы для загрузки.
• Поставляется с двумя изолирующими прокладками из неопреновой резины, одной металлической центрирующей шайбой и всем крепежным оборудованием (кроме типоразмера 1500 ВА).
• Размер 1500 ВА — поставляется с герметизированным центром для дополнительной прочности.
• Гибкие провода длиной не менее 8 дюймов
• Изготовлено из материалов класса B (130°C).
• Hi-Pot тест 4000 В переменного тока RMS между первичной и вторичной обмотками
• UL соответствует UL506 (XPTQ2.Guide) UL файл #E207860
• CSA сертифицирован по C22.2 № 66 — файл CSA № 209651
• CE соответствует IEC 61558-2-4
• Эта серия заменяет нашу старую серию 182 Toroid.
• Примечание о пусковом токе:
  Из-за превосходных магнитных свойств тороидальных трансформаторов они будут восприимчивы к высокому току намагничивания при первоначальном включении, что ограничивается только низким сопротивлением первичной обмотки постоянному току. В зависимости от того, где вы находитесь в цикле переменного тока, когда трансформатор находится под напряжением, определяется вероятность перегрузки цепи питания. Вот почему иногда трансформатор может включаться без проблем, а в других случаях он перегорает предохранитель или отключает автоматический выключатель. Продолжительность этой перегрузки редко превышает половину цикла. Таким образом, при использовании этих высокоэффективных тороидальных трансформаторов следует рассмотреть возможность использования предохранителя с задержкой срабатывания, автоматического выключателя с выдержкой времени или другой формы схемы плавного пуска для линии питания.

Видео

Галерея

•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  
•  

Описание детали

Нажмите «> Деталь № ниже для получения подробной информации (например, чертежи продукта, инструкции по сборке, вес отгрузки)

Деталь №	Вирджиния	Вторичный VAC (RMS)		Двойной или одиночный	% Напряжение	Тороид	Тусклый
		Серии	Параллельно	Среднее	Регулирование	Центр	Ссылка
1182L60	300	120В ТТ @ 2,5 А	60 В при 5 А	Двойной	6,10%	Открытым	ЧАС
1182Н60	500	120В ТТ @ 4,17 А	60 В при 8,34 А	Двойной	4,80%	Открытым	я
1182П60	625	120В ТТ @ 5,21 А	60 В при 10,42 А	Двойной	4,10%	Открытым	Дж
1182Q60	750	120В ТТ @ 6,25 А	60 В при 12,5 А	Двойной	4,10%	Открытым	К
1182R60	1000	120В ТТ @ 8,3 А	60 В при 16,7 А	Двойной	2,80%	Открытым	л
1182Т60П	1500	120В ТТ @ 12,5 А	60 В при 25 А	Двойной	3,00%	в горшке	М
1182L90	225	180В ТТ @ 1,25 А	90 В при 2,5 А	Двойной		Открытым
1182Д110	15	220В ТТ при 0,068 А	110 В при 0,136 А	Двойной	11,9%	Открытым	А
1182E110	30	220В ТТ @ 136 мА	110 В при 272 мА	Двойной	13,10%	Открытым	Б
1182G110	50	220В ТТ @ 227 мА	110 В @ 454 мА	Двойной	14,10%	Открытым	С
1182х210	80	220В ТТ @ 364 мА	110 В @ 728 мА	Двойной	10,50%	Открытым	Д
1182J110	120	220В ТТ @ 545 мА	110 В при 1,09 А	Двойной	8,40%	Открытым	Е
1182К110	160	220В ТТ @ 727 мА	110 В при 1,45 А	Двойной	8,00%	Открытым	Ф
1182L110	225	220В ТТ @ 1,02 А	110 В при 2,04 А	Двойной	6,10%	Открытым	грамм
1182М110	300	220В ТТ @ 1,36 А	110 В при 2,72 А	Двойной	6,10%	Открытым	ЧАС
1182П110	500	220В ТТ @ 2,27 А	110 В при 4,54 А	Двойной	4,70%	Открытым	я
1182Q110	625	220В ТТ @ 2,84 А	110 В при 5,68 А	Двойной	3,70%	Открытым	Дж
1182R110	750	220В ТТ @ 3,41 А	110 В при 6,82 А	Двойной	3,10%	Открытым	К
1182С110	1000	220В ТТ @ 4,5 А	110 В при 9,1 А	Двойной	3,20%	Открытым	л
1182У110П	1500	220В ТТ @ 6,8 А	110 В при 13,6 А	Двойной	1,90%	в горшке	М
1182E117	30	234В ТТ @ 128 мА	117 В при 256 мА	Двойной	12,40%	Открытым	Б
1182Г117	50	234В ТТ @ 214 мА	117 В @ 428 мА	Двойной	13,40%	Открытым	С
1182х217	80	234В ТТ @ 342 мА	117 В при 684 мА	Двойной	10,00%	Открытым	Д
1182J117	120	234В ТТ @ 513 мА	117 В при 1,02 А	Двойной	8,00%	Открытым	Е
1182К117	160	234В ТТ @ 684 мА	117 В при 1,37 А	Двойной	7,60%	Открытым	Ф
1182Л117	225	234В ТТ @ 0,96 А	117 В при 1,92 А	Двойной	6,00%	Открытым	грамм
1182М117	300	234В ТТ @ 1,28 А	117 В при 2,56 А	Двойной	5,80%	Открытым	ЧАС
1182Н117	500	234В ТТ @ 2,14 А	117 В при 4,28 А	Двойной	4,70%	Открытым	я
1182П117	625	234В ТТ @ 2,67 А	117 В при 5,34 А	Двойной	3,80%	Открытым	Дж
1182Q117	750	234В ТТ @ 3,21 А	117 В при 6,42 А	Двойной	3,60%	Открытым	К
1182R117	1000	234В ТТ @ 4,27 А	117 В при 8,5 А	Двойной	3,00%	Открытым	л
1182Р117П	1000	234В ТТ @ 4,27 А	117 В при 8,5 А	Двойной	3,00%	в горшке	л
1182Т117П	1500	234В ТТ @ 6,4 А	117 В при 12,8 А	Двойной	2,10%	в горшке	М
1182Д240	30	—	240 В при 125 мА	Одинокий	12,30%	Открытым	Б
1182E240	50	—	240 В @ 208 мА	Одинокий	13,10%	Открытым	С
1182Ф240	80	—	240 В при 333 мА	Одинокий	9,90%	Открытым	Д
1182G240	120	—	240 В при 0,5 А	Одинокий	7,90%	Открытым	Е
1182х340	160	—	240 В при 667 мА	Одинокий	7,70%	Открытым	Ф
1182J240	225	—	240 В при 0,94 А	Одинокий	5,80%	Открытым	грамм
1182К240	300	—	240 В при 1,25 А	Одинокий	5,80%	Открытым	ЧАС
1182Л240	500	—	240 В при 2,08 А	Одинокий	4,80%	Открытым	я
1182М240	625	—	240 В при 2,6 А	Одинокий	3,70%	Открытым	Дж
1182Н240	750	—	240 В при 3,13 А	Одинокий	3,60%	Открытым	К
1182П240	1000	—	240 В при 4,17 А	Одинокий	2,80%	Открытым	л
1182Q240	1500	—	240 В при 6,3 А	Одинокий	2,30%	Открытым	М
1182Q240P	1500	—	240 В при 6,3 А	Одинокий	2,30%	в горшке	М

Измерение	Вирджиния	Снаружи	Высота	Внутри	в горшке	В комплекте монтаж	Масса
Ссылка	Размер	Диаметр		Диаметр	Центр	Аппаратное обеспечение	(фунты)	(кг. )
А	15	2,65	1,20	1,25	Нет	Болт 10-24 x 1,75″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	0,75	0,35
Б	30	00″> 3.00	1,25	1,50	Нет	Болт 10-24 x 1,75″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	1. 1	0,5
С	50	3,25	1,50	1,25	Нет	Болт 10-24 x 2,00″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	1,5	0,7
Д	80	50″> 3,50	1,50	1,60	Нет	Болт 10-24 x 2,00″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	2. 1	1
Е	120	3,75	1,63	1,45	Нет	Болт 10-24 x 2,00″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	3	1,3
Ф	160	25″> 4,25	1,75	1,70	Нет	Болт 1/4-20 x 2,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	3,8	1,7
грамм	225	50″> 4,50	1,88	1,62	Нет	Болт 1/4-20 x 2,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	4. 7	2.1
ЧАС	300	4,88	1,88	1,85	Нет	Болт 1/4-20 x 2,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	6	2,7
я	500	50″> 5,50	2,25	2.30	Нет	Болт 1/4-20 x 3,00″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	9	4. 1
Дж	625	5,88	2,38	2,45	Нет	Болт 1/4-20 x 3,00″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	10,8	4. 9
К	750	5,88	2,88	2,45	Нет	Болт 3/8-16 x 3,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	12,9	5,8
л	1000	25″> 6,25	2,88	2,35	Нет	Болт 3/8-16 x 3,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	16,3	7. 4
Л-1	1000	6,85	3,40	2	Нет	Болт 3/8-16 x 3,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	16,3	7. 4
М	1500	7,25	3,25	в горшке	Да	Болт 3/8-16 x 3,50″, с гайкой, стопорной шайбой и одной (1) резиновой изоляционной прокладкой на дне	23,2	10,5
Н	1500	40″> г. 7.40	3,50	2	Нет	Болт 3/8-16 x 3,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	24,75	11. 2

Деталь №	Комплект дополнительного оборудования		Металлическая шайба		Резиновая шайба
	(в комплекте с трансформаторами)		Диаметр	Стали
	Для использования с			Измерять	Диаметр	Толщина
1182КИТ30	Модели 30 ВА	Болт 10-24 x 1,75″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	37″> 2,37	18	г. 2,50	0,06
1182КИТ50	Модели 50 ВА, 80 ВА и 120 ВА	Болт 10-24 x 2,00″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	37″> 2,37	18	2,50	0,06
1182КИТ160	Модели 160 ВА, 225 ВА и 300 ВА	Болт 1/4-20 x 2,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	56″> г. 3,56	16	3,75	0,06
1182КИТ500	Модели 500 ВА и 625 ВА	Болт 1/4-20 x 3,00″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	30″> 4.30	16	4,75	г. 0,09
1182КИТ750	Модели 750 ВА и 1000 ВА	Болт 3/8-16 x 3,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	30″> 4.30	16	4,75	г. 0,09
1182КИТ1500П	Модели на 1500 ВА	Болт 3/8-16 x 4,00 дюйма, гайка и стопорная шайба	Н/Д		Н/Д
1182КИТ1500	Heavy Duty — комплект для модернизации Модели на 1500 ВА	Болт 3/8-16 x 4,50″, с металлической центрирующей шайбой, гайкой, стопорной шайбой и двумя (2) резиновыми изолирующими прокладками	30″> 4.30	16	6.00	0,12

Аналогичные продукты

• Тороидальный Л.В. — Монтаж на шасси — от 15 ВА до 1500 ВА

  Серия 182

Нужна помощь? Свяжитесь с нами.

Данные могут быть изменены без предварительного уведомления.

© 2022. Hammond Manufacturing Ltd. Все права защищены.

Звуковая сцена! Max dB — высокотехнологичная мифология тороидального силового трансформатора (19.0798)

Июль 1998

Высококлассный Мифология тороидального силового трансформатора

Если вы посмотрите на силовые трансформаторы переменного тока, используемые в большинстве высококачественных аудиосистем, оборудования в наши дни, вы обнаружите, что подавляющее большинство — это тороидальные трансформаторы. Эти трансформаторы в форме пончиков, похоже, штурмом взяли индустрию высоких технологий. Их Главное преимущество состоит в том, что они не излучают большую часть магнитного поля, что очень полезно. имущество. Борьба с блуждающими магнитными полями от трансформаторов в корпусе EI (не тороидальных) внутри высококлассного компонента — нетривиальная задача. В то время как тороидальные трансформаторы имеют одно существенное преимущество в отношении излучаемых магнитных полей, тороиды имеют ряд «проблемы», сильно ограничивающие их производительность в высококачественном аудио оборудование. Мы постараемся помочь вам понять, в чем заключаются эти проблемы, и показать, как другой тип трансформатора, трансформатор EI-frame (это заглавная I, «глаз», а не строчная буква «л», «эль») может быть лучшим исполнителем, если спроектированы, изготовлены и установлены должным образом.

Что такое трансформатор EI-frame?

Трансформаторы в корпусе EI

имеют большое ламинированное сечение. это выглядит как E до сборки. Провод наматывается вокруг центральной ножки E. через пробелы. Когда обмотка завершена, ламинированная двутавровая секция устанавливается поверх концы E. Две части сердечника или каркаса трансформатора этого типа дают ему полезные «воздушные зазоры», которые действуют как предохранительные клапаны для избыточного магнитного поля. поток. Намотка на раму E относительно проста. Иллюстрация справа представляет собой представление трансформатора EI-фрейма. Ламинированный сердечник EI находится в центре. Конец латунного цвета представляет собой «колокольчик», охватывающий обмотки. В серых металлических язычках на внизу — монтажные отверстия для крепления трансформатора EI-frame к шасси составная часть. Болты латунного цвета проходят сквозь пластины и удерживают отдельные буквы E и Я собираю вместе.

Что такое тороидальный трансформатор?

Тороидальный трансформатор имеет круглый сердечник. Как и все трансформеры, ядро ламинируется или состоит из нескольких слоев. В случае тороидального трансформатора сердечник напоминает кучу листов металла О, уложенных друг на друга, образующих полость цилиндр. Намотать тороидальный трансформатор сложнее, потому что каждый раз, когда провод наматывается вокруг сердечника провод должен быть пропущен через отверстие в центре. Когда тороидальный Трансформатор закончен, он полностью обмотан проводом вокруг сердечника, оставляя внешние слои обмоток относительно уязвимы к повреждениям. Из-за этого тороидальный Трансформаторы обычно крепятся к шасси, кладя резиновый коврик с обеих сторон. трансформатор и вставить болт в центральное отверстие чем-то вроде гигантского шайба над трансформатором. Затяните гайку на верхней пластине и трансформаторе. зажимается между двумя резиновыми прокладками и удерживается на месте.

Есть вещи, которые можно сделать с тороидальными трансформаторами, чтобы уменьшить некоторые из присущих им проблем, но я еще не видел ни одной из этих «правильных» тороидальные силовые трансформаторы, используемые в высококачественных аудиокомпонентах. Производство «правильный» тороидальный силовой трансформатор — задача нетривиальная. Тороиды уже дороже в изготовлении по сравнению с трансформаторами в корпусе EI, потому что каждый тор должен быть наматываются по одному, в то время как трансформаторы с каркасом EI могут изготавливаться партиями на высокоавтоматизированных намоточные машины. Однако прецизионная намотка трансформатора в корпусе EI вручную очень осторожно, используя методы бифилярной намотки, можно получить потрясающие трансформаторы. результаты производительности.

Некоторые сведения о том, как питание переменного тока подается в жилые дома (120 В используется в этом описании, 208/240 аналогичен)

Когда мощность переменного тока передается на большие расстояния, высокое напряжение повысить эффективность передачи и уменьшить размер и вес кабелей, необходимых для нести власть. Однако высокое напряжение в быту довольно опасно, поэтому энергетические компании построить подстанции для снижения уровня напряжения для жилых и легких коммерческих помещений. В В США эти подстанции производят трехфазную электроэнергию. Две из трех фаз являются то, что обычно доставляется в резиденции. Каждая из этих электрических фаз несет (номинально) 120 В переменного тока, среднеквадратичное значение относительно нейтрального провода все три фазы используют одну и ту же нейтраль провод/соединение/ссылка. Когда две фазы подаются в дом или на предприятие, у вас есть три провода идут в дом. Один из них нейтрален. Вы можете подключить два 120v линии к одной электрической розетке и получают 208/240 вольт переменного тока, который используется для питания электрические сушилки, электрические плиты и плиты, электрические водонагреватели и другие тяжелые электроприборы. Но большинство соединений в вашем доме — это 120-вольтовые соединения. используя одну из двух фаз плюс нейтраль. Заземляющий провод для вашего дома создан правильно на участке вашего дома. Где-то на участке электрик проехал большой медный стержень прямо в землю (в грязь). К этому подключен толстый заземляющий провод. закопан медный стержень и подведите к электрораспределительному щиту.

Что нужно помнить об этом трехфазном и двухфазном питании системы питания заключается в том, что нагрузки по каждой фазе должны оставаться сбалансированными, иначе можно получить постоянный ток смещение к переменному напряжению. Если мощность становится несбалансированной в какой-либо одной фазе, смещение постоянного тока появляется в вашей сети переменного тока. Эти смещения постоянного тока могут быть кратковременными или долговременными. Вы все еще получаете 120 (номинальное) среднеквадратичное значение вольт, но вместо того, чтобы быть синусоидой с положительными пиками около 170 вольт и отрицательные пики -170 вольт, синусоида смещается вверх или вниз. А Смещение постоянного тока +5 вольт приведет к положительным пикам 175 вольт и отрицательным пикам 165 вольт (приблизительное напряжение). Смещение постоянного тока на 6 вольт привело бы к пикам +164 и 176. Все потому, что власть становится неуравновешенной, т.е. больше нагрузка на одну или две фазы больше, чем на оставшуюся фазу. Эти смещения постоянного тока могут быть очень динамичными, постоянно меняется, поскольку жилые дома и предприятия потребляют энергию и включают машины и выключенный. Некоторые смещения компенсируют друг друга, что приводит к отсутствию смещения постоянного тока, но это не так. ужасно необычно иметь переходные смещения постоянного тока в мощности, подаваемой в дома в США. В Европе, в зависимости от страны, некоторые электросети принадлежат стране и фактически работает на полную мощность или даже выше полной мощности. В тех ситуациях, возможность смещения постоянного тока в электроснабжении, подаваемом в жилые дома, довольно высока.

Два типа трансформаторов в зависимости от смещения постоянного тока

Какое отношение смещение постоянного тока имеет к силовому трансформатору переменного тока? Все! Видите ли, тороидальный трансформатор очень нетерпим к смещению постоянного тока. на входе (первичная обмотка). На самом деле, если в сети переменного тока вообще есть какой-либо постоянный ток. подается на типичный тороидальный трансформатор переменного тока, ламинированный металлический сердечник трансформатор «насыщается», и трансформатор больше не работает должным образом. результатом часто является высокий уровень слышимого шума от трансформатора, а также очень уровень шума, попадающего в блок питания компонента.

При использовании трансформатора EI-frame проблема смещения постоянного тока исчезает. Трансформатор в корпусе EI продолжает подавать электроэнергию переменного тока надлежащего напряжения со всеми возможности устранения шума, встроенные в трансформатор EI-frame, все еще работают отлично. Промышленность, не относящаяся к высококачественному аудио, не получила широкого распространения тороидального питания переменного тока. трансформатор из-за этих самых проблем. Большинство трансформаторов общего назначения за пределами высококачественного аудиооборудования на самом деле находятся трансформаторы EI-frame.

Основные преимущества трансформаторов типа EI перед тороидальными трансформаторами являются: меньшая восприимчивость к насыщению сердечника из-за смещения постоянного тока; воздушные зазоры, которые действуют как давление предохранительные клапаны для высокой плотности магнитного потока в сердечнике. Насыщение трансформатора сердечник приводит к накоплению энергии в сердечнике трансформатора. Тороидальные трансформаторы намотан так, что сердечник полностью покрыт первичными и вторичными проводами. Тороидальное ядро полностью изолирован от земли. Однако в трансформаторе EI-frame часть сердечника является внешней и крепится непосредственно к шасси оборудования он установлен внутри. Это дает любому накоплению энергии в ядре прямой путь к заземление шасси компонента. Другим преимуществом трансформаторов с корпусом EI является небольшие воздушные зазоры, которые присутствуют из-за зазоров, присутствующих, когда две части рама/сердечник собраны вместе. Эти воздушные зазоры действуют как предохранительные клапаны для магнитного поля. магнитный поток в сердечнике, дополнительно повышающий устойчивость трансформатора к насыщению сердечника. Можно иметь воздушный зазор в сердечнике тороидального силового трансформатора, но для этого требуется обработка зазора шириной примерно 0,020 дюйма, примерно толщиной с лист бумаги. нетривиальная задача и значительно увеличивает стоимость изготовления тороидального трансформатора. Очень редко можно встретить тороидальные трансформаторы с воздушным зазором из-за стоимости и трудность обработки такой тонкой щели в пластинах, которые образуют металлический пончик. Это две причины, по которым трансформаторы в корпусе EI при правильной конструкции могут обеспечить лучшее качество звука в ваших аудиокомпонентах.

В чем подвох?

Кажется, что трансформатор в корпусе EI должен на 100 % подходить для высококачественные аудиокомпоненты, но у EI-frame есть «темная сторона» трансформатор. Они излучают довольно значительное магнитное поле от открытых обмоток. (которые иногда прикрыты закругленными металлическими раструбами). Аудиосигналы низкого уровня, такие как те, которые находятся в предусилителях и каскадах усиления перед выходным каскадом усилителей, достаточно малы по величине, чтобы прохождение их через сильное магнитное поле вызвало бы гул в звуковом сигнале. В предусилителе этого легко избежать. Включите блок питания внешний корпус, как делают многие производители предусилителей, особенно те, которые используют EI-frame силовые трансформаторы. В усилителе ответ заключается в том, чтобы «нацелить» трансформатор. правильно. В магнитном поле есть большая «тень» в том месте, где ламинированный пластины … магнитное поле сильное только снаружи концевых раструбов трансформатора. Направьте преобразователь EI-кадра так, чтобы сердечник был направлен в сторону обработки аудиосигнала. и чтоб «колокола» указывали в стороны и излучаемое магнитное поле не будет беспокоить аудиосхемы внутри усилителя. Но помещая EI-кадр в плотно упакованный многоканальный усилитель или ресивер практически невозможен… достаточно места, чтобы держаться подальше от излучаемого магнитного поля. В этих приложениях вы почти всегда встречаются тороидальные силовые трансформаторы. Вы можете втиснуть тороид прямо в середину пяти каналов усиления и не имеют проблем от магнитных полей. Магнитный экранирование трансформатора в корпусе EI также возможно, но это дорого и тяжелый.

Еще одна незначительная проблема заключается в том, что трансформаторы с корпусом EI, как правило, имеют до 50 % тяжелее тороидального трансформатора аналогичной мощности. Это что-то взять во внимание, но в высококачественных аудиокомпонентах дополнительный вес не будет таким важно в большинстве случаев.

Зачем столько внимания уделять трансформатору?

Когда вы реально смотрите на то, что происходит в аудиокомпоненте… вы знать ответ. Сигнал, выходящий из компонента, существовал только в виде переменного тока от вашей стены. выходе всего за миллисекунды до того, как он окажется на пути к следующему компоненту или к колонки. Мощность переменного тока является сырьем для вывода компонента. Сделать пиво, вино, скотч или бурбон с плохой водой, и вы получите плохой продукт. Сделать аудиокомпонент с обычным готовым тороидальным трансформатором, и вы получите обычный звуковая составляющая. Это не будет ужасно, но не сможет взобраться на высоты что возможно.

Таким образом, трансформатор в корпусе EI всегда лучше, чем тороидальный. трансформатор?

Хммм. Хороший вопрос. Я испытываю искушение сказать «да», потому что на самом деле отличные тороидальные трансформаторы, по-видимому, трудно, если не невозможно купить с полки. Тем не менее, поиск отличных EI-трансформеров тоже непростая задача. Но в общем, возможность электрически соединить сердечник трансформатора EI-frame с шасси компонента и воздушные зазоры, созданные двухсекционным многослойным сердечником, дают даже готовые трансформаторы с корпусом EI имеют некоторые возможности по производительности, превышающие то, что вы можете получить из готовых тороидальных трансформаторов. Если вы знаете свою магнитную теорию (или свою поставщик трансформатора делает), есть дополнительные приемы намотки, которые дают EI-кадр трансформаторы На 20–30 дБ больше шумоподавления, чем у обычных тороидальных трансформаторов. Это очень значительный. На 20 дБ меньше шума — это 1/100 шума «эталона». уровень. На 30 дБ меньше шума составляет 1/1000 ^{«эталонный» уровень шума. Возможно, вы сможете найти производителя тороида, который может сделать обмотку по индивидуальному заказу, добавить воздушный зазор и присоедините провод заземления к сердечнику. Вы заплатите в два-три раза больше стоимости готовый тороид, чтобы получить такой уровень производительности. Но вы точно не найдете тороид с полки, который также работает.}

Мне посчастливилось поговорить со многими высококлассными производителям о мощности переменного тока, трансформаторах и конструкции компонентов. Разговоры с Ричард Вандерстин, Майк ВансЭверс и Эмиль Ротар (Warner Imaging) были наиболее освещающий. Несколько лет назад я никогда особо не задумывался о силовых трансформаторах. предположение заключалось в том, что из-за того, что многие производители высокого класса использовали тороидальную мощность трансформаторы, тороиды должны быть явно лучше.