Как сделать повышающий трансформатор: Повышающие трансформаторы с 12 на 220 своими руками пошаговая сборка с помощью подручных средств

Как сделать и намотать высоковольтный трансформатор своими руками – информационная статья

Найти подходящий элемент в магазине иногда проблематично, поэтому домашние умельцы делают его сами. Сам процесс не вызывает никаких затруднений, чего нельзя сказать о расчете характеристик. Такие устройства можно установить в электрошокер, блок питания, зажигалку, ионизатор воздуха и т.д.

Смысл и предназначение

Высоковольтные трансформаторы (ВВ) принадлежат к преобразователям напряжения, используются для преобразования высоковольтного напряжения в низковольтное, которое используется для электроснабжения различного оборудования. Принцип их работы мало отличается от силового трансформатора.

Особенностью является разница в количестве витков в первичной и вторичной обмотке: в понижающем трансформаторе их больше, в повышающем – меньше.

Все устройства можно классифицировать по:

Специальные монтируют в радиоприемники, телевизоры, устройства связи, бытовую технику. Практически все они маломощные (несколько кВА), рассчитаны на частоту 50 Гц, устанавливаются исключительно внутри. Число намоток зависит от типа оборудования, на которое они устанавливаются. Изоляцию обрабатывают эпоксидной смолой.

Электротехнические характеристики

Чтобы правильно изготовить модель самостоятельно, определяют ряд параметров:

Значение w увеличивают на 5-10%, т.к. часть напряжения теряется из-за сопротивления.

Из какого материала сделать магнитопровод?

Если нужен маломощный преобразователь, подойдет стержневой или броневой магнитопровод. В первом варианте стержни расположены вертикально. Во втором случае стержни имеют прямоугольное сечение и расположены горизонтально. Эта конструкция сложнее, поэтому и встречается реже.

В повышающем часто устанавливаются Ш-образные ферритовые магнитопроводы, сложность в конструкции заключается в необходимости подбора точного размера стержня.

Если для сборки используется запчасть с другой техники, толщина пакета пластин определяется на основании мощности. Пластинки вставляются в катушку и стягиваются гайками и шпильками.

Что нужно для внутренней части?

Для понижающего преобразователя с парой катушек подойдет ферритовый магнитопровод. Взять его можно из старого телевизора или компьютера (вырезать из центрального керна силового трансформатора).

Часто их покрывают эпоксидкой, поэтому для разборки ее нагревают строительным феном. Для кернов применяется угловая шлифмашина, не стоит их раскалывать. Чтобы выровнять поверхность, ее заклеивают скотчем, а нарастить длину можно, соединив два стержня и склеив их супер-клеем.

Диаметр провода

Параметр определяется силой и плотностью тока, в среднем 2 А/мм2.

Если изделия с полученным диаметром нет, можно взять несколько более тонких, соединить их параллельно, чтобы суммарное сечение было больше расчетного.

2 – но здесь берется характеристика из таблицы, с изоляцией.

Чтобы получить площадь окна сердечника, суммируют все полученные показания площадей, и умножить показатель на 2 или 3.

Как наматывать?

Сердечник 5 раз укрывают скотчем, вкладывают в желоб провод, наматывают обмотку-1. Оба конца должны быть выведены на одну сторону и изолированы тефлоновой лентой или кембриком. Для фиксации последнего витка можно использовать обычную нить, так он не будет разматываться.

Поверх этого укладывают 4-5 кругов скотчем, помещают стержень в корпус от шприца длиной 3 см. Его также обматывают скотчем дважды и выполняют вторичную намотку, ширина составляет полтора сантиметра. Каждый слой изолируется скотчем или дважды фторопластовой лентой. Концы выводят на разные стороны, с одного делают три вывода, со второго – один.

Все это снова изолируется клейкой лентой в пять слоев, к нему припаивают гибкие провода для вывода, изолируют повторно.

Если где-то происходит обрыв, место зачищают, скручивают, спивают, изолируют. Поэтому можно использовать старый провод, главное, чтобы он был правильно спаян. Чтобы повысить электропрочность, каждый слой намотки пропитывают акриловым лаком или эпоксидкой.

Витки располагают максимально близко друг к другу, по возможности параллельно сердечнику.

Сборка

Эпоксидная смола – обязательная составляющая конструкции. Она устраняет пузырьки воздуха, которые в будущем приведут к пробоям и протечкам. Поэтому позаботьтесь о каркасе и вакуумной установке. Для последней необходимы:

В крышке создают отверстие, вставляют шланг, изолируют место герметиком и пластилином с обеих сторон. Воздух выкачивается шприцем до вжатия крышки.

Смолу нагревают, добавляют отвердитель. Каркас подойдет и обычный бумажный, к нему крепят цилиндр того же диаметра с помощью термоклея. На полное застывание уходит 24 часа, после этого каркас снимают.

Чтобы избежать ошибок, его проверяют на целостность магнитопровода, наличие разрывов в проводах, целостность изоляции. Для этого потребуется мультиметр, его устанавливают в режим МОмм и замеряют сопротивление между обмотками, и ними и корпусом. Далее эксперимент повторяют в рабочем состоянии, проверяют ток и коэффициент трансформации. Другой вариант – прозвон выводов.

После этого можно приступать к эксплуатации.

Преобразование понижающего трансформатора в повышающий: 5 важных фактов

Мы можем преобразовать понижающий трансформатор в повышающий, просто поменяв местами первичную и вторичную обмотки. Теперь мы обсудим эту технику на Как конвертировать Шаг вниз к повышающему трансформатору наряду с некоторыми соответствующими часто задаваемыми вопросами в деталях.

Понижающий трансформатор подразумевает, что его вторичная обмотка имеет меньше витков, чем первичная обмотка. Если мы подключим трансформатор в обратном порядке, первичная катушка станет вторичной, а вторичная катушка станет первичной. Таким образом, поведение трансформатора становится аналогичным поведению повышающего трансформатора. 

Как преобразовать понижающий трансформатор в повышающий — См. также

Повышающий трансформатор — принцип работы и схема

Повышающий трансформатор — это электрическое устройство, которое увеличивает напряжение от первичной обмотки до вторичной обмотки. Обычно он используется на электростанциях, где происходит генерация и передача напряжения. 

 Повышающий трансформатор состоит из двух основных частей — сердечника и обмотки. Сердечник трансформатора изготовлен из материала, проницаемость которого выше, чем у вакуума. Причина использования высокопроницаемого вещества заключается в том, чтобы ограничить силовые линии магнитного поля и уменьшить потери. Кремниевая сталь или феррит используются для защиты трансформатора от избыточного вихревого тока и гистерезис потеря. Итак магнитный поток может легко протекать через ядро, а эффективность трансформатор увеличивается. 

Обмотки трансформатора изготовлены из меди. Медь обладает огромной жесткостью и идеально подходит для проведения большого количества тока. Они покрыты изоляторами для обеспечения безопасности и долговечности для лучшей производительности. Обмотки намотаны на сердечник трансформатора. Первичная катушка состоит из меньшего количества обмоток с более толстыми проводами, специально разработанными для передачи низкого напряжения и высокого тока. Совершенно противоположное явление имеет место для вторичной обмотки. На этот раз провода тоньше, с большим количеством витков. Эти провода хорошо переносят значительное напряжение и небольшой ток. 

Первичная обмотка состоит из меньшего количества витков, чем вторичная обмотка. Итак, N_s>N_p где,

N_s= количество витков вторичной обмотки.

N_p= количество витков в первичной катушке

Из свойств идеального трансформатора мы знаем,

N_p/N_s=V_p/V_s

Следовательно, чем больше количество витков во вторичной катушке, тем больше индуцированное напряжение.

Но мощность должна быть закреплена за трансформатором. Следовательно повышающий трансформатор увеличивает напряжение и уменьшает ток, так что мощность остается неизменной. 

Повышающие трансформаторы — неотъемлемая часть энергосистем. Линии электропередачи используйте повышающие трансформаторы для передачи напряжения на большие расстояния. Напряжение, вырабатываемое на электростанциях, повышается, передается через них и достигает внутренних систем. Понижающий трансформатор снижает напряжение и делает его безопасным для использования в домашних условиях.Обмотка повышающего трансформатора

Понижающий трансформатор — принцип работы и схема 

Электрическое устройство, которое понижает напряжение с первичной обмотки на вторичную обмотку, известно как понижающий трансформатор. Функция понижающего трансформатора прямо противоположна работе повышающего трансформатора. 

Сердечник понижающего трансформатора обычно изготавливается из мягкого железа. Конструкция аналогична конструкции повышающего трансформатора — ферромагнитные свойства сердечника способствуют намагничиванию и передаче энергии.  

Для катушек индуктивности используются медные провода, покрытые изолятором. Первичная катушка соединена с источником напряжения, а вторичная катушка соединена с сопротивлением нагрузки. Напряжение, подаваемое на первичную катушку, создает магнитный поток и индуцирует ЭДС во вторичной катушке. Нагрузка, подключенная к вторичной катушке, потребляет «пониженное» переменное напряжение. 

Мы знаем, что в понижающем трансформаторе количество витков в первичной обмотке больше, чем количество витков во вторичной обмотке. Итак, N_p>N_s где,

N_s= количество витков вторичной обмотки

N_p= количество витков в первичной катушке

Мы знаем, Н._p/N_s=V_p/V_s

Следовательно, V_s = (Н_p/N_s) х В_p

Поскольку отношение N_s/N_p<1, В_s<V_p. Итак, можно сделать вывод, что понижающий трансформатор снижает напряжение.

Как и в повышающем трансформаторе, мощность понижающего трансформатора также остается постоянной. Когда уровень напряжения падает, ток во вторичной катушке увеличивается для поддержания баланса. 

Для домов или других распределительных систем понижающие трансформаторы являются важным компонентом.Обмотка понижающего трансформатора

Как преобразовать Step Down в Step Up Transformer — часто задаваемые вопросы

В чем разница между повышающим и понижающим трансформатором?

Повышающий трансформатор	Понижающий трансформатор
Повышающий трансформатор увеличивает первичное напряжение до вторичной обмотки.	Понижение трансформатор ступенчато меняет первичное напряжение вплоть до вторичной катушки.
Количество витков во вторичной катушке индуктивности повышающего трансформатора больше, чем количество витков в первичной катушке индуктивности.	Количество витков в первичной катушке индуктивности повышающего трансформатора больше, чем количество витков внутри вторичной катушки индуктивности.
Значение выходного напряжения больше, чем значение входного напряжения.	Значение выходного напряжения ниже значения входного напряжения.
В первичной обмотке используются толстые медные провода, а во вторичной обмотке — тонкие.	В первичной обмотке используются тонкие медные провода, а во вторичной обмотке — толстые.
Повышающие трансформаторы — важные компоненты электрических подстанций, электростанций и т. Д.	Понижающие трансформаторы являются важными компонентами распределительных систем, адаптеров, проигрывателей компакт-дисков и т. Д.

В линиях электропередачи используется повышающий трансформатор.

Как использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего трансформатора?

Понижение трансформатор может достаточно работать в качестве повышающего трансформатора путем реверсивного действия.

Компания источник напряжения и нагрузочный резистор присоединяются к первичной обмотке и вторичной обмотке в случае понижающего трансформатора соответственно. Если мы питаем вторичную обмотку напряжением и подключаем нагрузку к первичной обмотке, вторичная обмотка действует как первичная и наоборот. Так что можно сказать, теперь понижающий трансформатор ведет себя как повышающий трансформатор и выдает повышенное напряжение на вторичной обмотке.

Если понижающий трансформатор подключен, а его выход и вход поменяны местами, работает ли он как повышающий трансформатор?

Можно поменять местами вход и выход понижающего трансформатора, чтобы он работал как повышающий трансформатор.

Хотя мы можем выполнить эту обратную операцию, мы должны помнить, что она подходит для временного использования. Мы должны поддерживать исходные характеристики трансформатора; в противном случае может возникнуть серьезная опасность. 

Какие условия при преобразовании понижающего трансформатора в повышающий?

Есть некоторые моменты, о которых нам нужно помнить, когда мы собираемся использовать понижающий трансформатор в качестве повышающего трансформатора.  

• ‌Теоретически этот метод выглядит простым и правдоподобным. На самом деле, это сложная работа, и у нее есть ограничения. Когда мы подключаем трансформатор назад, меняем полярность, но количество витков остается прежним. Таким образом, соотношение оборотов также не меняется. Следовательно, уровень напряжения должен быть увеличен, чтобы все было сбалансировано. Возьмем пример. Предположим, у нас есть понижающий трансформатор, который дает вторичное напряжение 100 вольт при подаче входного напряжения 200 вольт. Передаточное отношение, Н_p/N_sV =_p/V_s = 200/100 = 2. Если мы хотим использовать трансформатор в качестве повышающего, то же входное напряжение 200 вольт будет давать повышенное выходное напряжение 400 вольт. Таким образом, можно сказать, что это преобразование подходит для низких рейтингов. В противном случае цепь может быть замкнута, и установка будет разрушена.
• другой важная сторона этого метода заключается в использовании высокопрочных сердечников и изоляционных материалов. Если используются материалы со слабыми магнитными свойствами, высокое напряжение может повредить материал и в конечном итоге привести к серьезным повреждениям. 
• ‌ Передаточное число не должно быть высоким. Если коэффициент равен 10, выходное напряжение увеличивается в десять раз и превышает предел трансформатора. Так что лучше иметь передаточное число <= 3.

Как сделать повышающий трансформатор

Что такое трансформатор?

Трансформатор представляет собой статическое устройство, которое используется в электрических или электронных схемах для изменения напряжения в электросети переменного тока. Он преобразует электрическую энергию из одной цепи в другую с помощью взаимной индукции между первичной и вторичной обмотками. Обычно частота входного сигнала не изменяется, но напряжение может быть увеличено или уменьшено в зависимости от необходимости.

Типы трансформаторов

Как упоминалось выше, существует два основных типа трансформаторов:

• Повышающий трансформатор:  Повышающий трансформатор увеличивает выходное напряжение по отношению к входному напряжению. В этом типе трансформатора число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной обмотки.
• Понижающий трансформатор: Понижающий трансформатор снижает выходное напряжение по отношению к входному напряжению. Этот тип трансформатора противоположен предыдущему, число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной обмотки.

   

Части трансформатора

Прежде чем приступить к сборке повышающего трансформатора, давайте разберемся с основными частями трансформатора:

• Первичная обмотка — изготовлена ​​из магнитной проволоки.
• Магнитный сердечник – выбирается в зависимости от мощности и частоты входного сигнала
• Вторичная обмотка
  – изготовлена ​​из магнитопровода

Вещи, необходимые для сборки простейшего повышающего трансформатора

Перед началом процесса строительства вам потребуются следующие компоненты:

• Электроизоляционная лента
• Медная проволока с покрытием (т. е. магнитная проволока)
• Материал сердечника (т. е. стальной болт может использоваться для обозначения сердечника)
• A резистивный элемент (например, лампочка)
• Источник питания переменного тока

Создание электрического повышающего трансформатора

Следующие этапы подробно объясняют процесс сборки повышающего трансформатора:

• Используйте большой стальной болт в качестве магнитного сердечника трансформатора. Сначала проверьте болт на намагниченность, прижав его к кухонному магниту. Если магнит прилипает, стальной болт можно использовать в качестве сердечника.

• Оберните болт изоляционной лентой, чтобы изолировать обмотки от «сердечника». Разрежьте медный провод с покрытием на две неравные части и зачистите их на концах. Использование одного и того же провода поможет вам обеспечить сопоставимость количества витков катушки.

• Обмотайте два медных провода несколько раз (не менее 12 витков) вокруг концов «жилы» (стальной болт). Эти проволочные катушки будут действовать как первичная и вторичная обмотки трансформатора. Убедитесь, что оголенные концы проводов остаются свободными. Также соблюдайте расстояние между первичной и вторичной обмотками. Закрепите изоляционной лентой.

• Теперь подключите оголенные концы вторичной катушки к контактным клеммам резистивного элемента (лампы). Убедитесь, что они не касаются друг друга на контактах лампы, потому что короткое замыкание не позволит лампе загореться. При необходимости можно использовать электроизоляционную ленту, чтобы зафиксировать провода на месте.

• Наконец, подключите оголенные концы первичной катушки к источнику питания переменного тока. Выбор блока питания переменного тока с выключателем питания, регулируемой настройкой напряжения и предохранителем на входе поможет обеспечить безопасность и изоляцию от «стены». Начните с мощности переменного тока на самом низком уровне и постепенно увеличивайте, чтобы увидеть изменение яркости лампы.

  Лампочка должна загореться при включении питания. Если нет, проверьте соединения и повторите попытку.

• При появлении запаха гари немедленно отключите концы первичной обмотки от источника питания. Однако это маловероятная ситуация, поскольку трансформатор должен обеспечивать достаточное сопротивление, чтобы предотвратить прохождение слишком большого тока.

• Если вы почувствовали запах гари, проверьте, не связано ли короткое замыкание с контактом оголенных проводов. Закройте оголенные провода электроизоляционной лентой и повторите попытку.

• Обратите внимание, что светимость лампочки будет увеличиваться в ступенчатой ​​конфигурации. Более того, сердечник трансформатора начнет работать как электромагнит. Это можно проверить, приложив к нему металлические предметы.

Совет: Для изготовления промышленный повышающий трансформатор, необходимо, чтобы вторичная обмотка имела больше витков, чем первичная.

Более того, если вы хотите, чтобы трансформатор имел удвоенное напряжение и вдвое меньший ток на вторичной обмотке, то во вторичной обмотке положите вдвое больше витков.

Сопутствующие товары

 

После успешного завершения повышающей конфигурации попробуйте изменить передаточное отношение катушки. Это позволит вам сравнить работу трансформатора в понижающем и повышающем режимах. Вы также можете протестировать обе конфигурации на различных резисторных нагрузках.

Как сделать электрический повышающий трансформатор

••• Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Обновлено 24 апреля 2017 г. . Трансформатор включает в себя намагничиваемый материал, называемый «сердечником», который соединяет первичную цепь со вторичной цепью. Первичка передает свою энергию вторичной обмотке через сердечник, несколько раз оборачиваясь вокруг сердечника. Вторичный получает энергию от первичного через собственную катушку вокруг сердечника. Повышающий трансформатор увеличивает напряжение при уменьшении тока. Примерами необходимости в повышающем трансформаторе являются экран с электронно-лучевой трубкой, требующий тысячи вольт при подключении к розетке 110 В, или европейский прибор (сделанный для 220 В), работающий от американской розетки 110 В.

Зачистите два длинных (примерно два фута каждый) провода с покрытием на концах. Провода не обязательно должны быть одинаковой длины, но должны быть одинаковыми во всех других отношениях (одинаковое покрытие, одинаковая ширина, один и тот же материал). Вторичная обмотка будет иметь больше обмоток вокруг намагничиваемого материала или «сердечника», чтобы повысить напряжение. Чтобы убедиться, что количество витков катушки сопоставимо, провода должны быть одинаковыми.

В качестве стержня используйте стальную отвертку или большой болт. Если он сделан из стали, он будет содержать в основном железо и будет намагничиваться. Сначала проверьте его на намагничивание, поднеся к нему кухонный магнит. Если магнит прилипает, сердечник можно использовать.

Обмотайте два провода несколько раз вокруг отдельных частей сердечника. Расстояние на самом деле не имеет значения. Важно, сколько витков. Обмотка вторичной цепи должна иметь больше витков, чем первичная. Если вы хотите, чтобы вторичная обмотка имела вдвое большее напряжение и вдвое меньший ток, то поместите в ее катушку вдвое больше витков.

Прикрепите оголенные концы вторичной обмотки к двум металлическим клеммам лампочки. При необходимости используйте изоленту, чтобы зафиксировать их на месте. Убедитесь, что они не касаются. Короткое замыкание может помешать зажиганию лампы.

Вставьте оголенные концы первичной обмотки в настенную розетку. Немедленно удалите их, если почувствуете запах гари. Однако это маловероятно, поскольку чередование диполей в сердечнике должно обеспечивать достаточное сопротивление, чтобы предотвратить слишком высокий ток. Если вы чувствуете запах гари, проверьте, нет ли контакта между оголенными проводами, который может вызвать короткое замыкание. Заклейте оголенный провод изолентой и повторите попытку.

Обратите внимание, что ядро ​​теперь работает как электромагнит, собирая металлические предметы.

Изменить соотношение витков между первичной и вторичной обмотками (но не при подключении первичной обмотки к стене). Потеря мощности равна квадрату тока, умноженному на сопротивление. При увеличении витков вторичной катушки по сравнению с витками первичной катушки вторичное напряжение будет увеличиваться, а ток уменьшаться и, следовательно, светимость тоже будет уменьшаться.

Вещи, которые вам понадобятся

• Изолента
• Медная проволока с покрытием
• Большой стальной болт
• Источник переменного тока (например, настенная розетка)
• Резистор (например, лампочка)

Связанные статьи

Ссылки

• Основы физики; Холлидей и Резник; 1990

Об авторе

Пол Дорман имеет академическое образование в области физики и экономики.