Трансформаторы тороидальные: ТТП150 (2×18В, 4.0А), Трансформатор тороидальный, 2×18В, 4.0А

Тороидальные трансформаторы: устройство, применение, характеристики

По форме магнитопровода трансформаторы подразделяются на стержневые, броневые и тороидальные. Казалось бы, разницы нет, ведь главное — мощность, которую способен преобразовать трансформатор. Но если взять три трансформатора с магнитопроводами разной формы на одну и ту же габаритную мощность, то выяснится, что тороидальный трансформатор покажет лучшие рабочие характеристики из всех. Именно по этой причине чаще всего для питания различных устройств во многих промышленных сферах выбор останавливают, конечно, на тороидальных трансформаторах в силу их высокой эффективности.

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 и т.

д.

Как вы понимаете, говоря «тороидальный трансформатор», подразумевают обычно сетевой однофазный трансформатор, силовой или измерительный, повышающий или понижающий, у которого тороидальный сердечник оснащен двумя или несколькими обмотками. 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. 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.

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.

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.

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. 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.

Материал подготовлен: http://electricalschool.info

Тороидальные трансформаторы в ассортименте Киев Украина Electronoff

Тороидальные трансформаторы — трансформаторы, у которых сердечник выполнен в виде кольца (тора). Такой тип исполнения дает много преимуществ и предпосылок к использованию именно такого типа преобразователей напряжения.

Особенности тороидальных трансформаторов

Замкнутый кольцевой сердечник сводит к минимуму потери в трансформаторе — тороидальный трансформатор обладает одним из наибольших КПД. Как следствие, он меньше греется, обладает меньшим током холостого хода и отдает больше полезной энергии в нагрузку.

Поскольку весь магнитный поток замкнут внутри кольца, тороидальный трансформатор практически не создает помех и не влияет на работу оборудования. Он может использоваться в качественных приборах с повышенными требованиями к стабильной работе, безопасности и помехоустойчивости.

Свойства тороидального трансформатора

Тороидальный трансформатор может быть:

К преимуществам тороидальных трансформаторов стоит также отнести компактность и гибкость выводов. Залитые трансформаторы имеют жесткие выводы для крепления на плате, что усложняет установку. А в тороидальных трансформаторах с кольцевым магнитопроводом гибкие выводы, которые с помощью паяльника можно сразу впаять в цепь.

Закрепить трансформаторы на любой поверхности можно, используя имеющиеся в продаже в Интернет-магазине Electronoff специальные шайбы и прокладки. При монтаже устройств такого типа крайне желательно в цепи первичной обмотки трансформатора предусматривать плавкий предохранитель.

Кольцевой трансформатор – это электронное устройство с медным токопроводящим сердечником, в котором обмотка выполнена в виде кольца. Отсюда и название устройства. Благодаря такому расположению обмоток качества и характеристики прибора улучшаются, это дает возможность более широкого его применения.

Так, каждый круглый трансформатор позволяет значительно увеличивать коэффициент полезного действия такого преобразователя, ведь за счет расположения сердечника мощность практически не теряется, а степень нагрева элементов минимальна. Поэтому тороидальный магнитопровод купить часто требуется электрикам и электронщикам для улучшения показателей функционирования многих промышленных и бытовых приборов.

Это могут быть, к примеру, моторы, двигатели, сварочные аппараты, дрели, перфораторы, насосы, телеоборудование, сигнальные шкафы, системы сигнализации и т.п.

Где заказывать тороидальные трансформаторы выгодно?

Интернет-магазин оборудования, радиокомплектующих и товаров для дома Electronoff предлагает своим посетителям широчайший ассортимент различных элементов по доступной стоимости и с доставкой на дом по всей стране. Здесь купить двухполярный трансформатор не составит труда. Ведь в такой стране как Украина оформить доставку на сайте можно практически в каждый регион, населенный пункт. Например, Киев, Харьков, Одессу, Львов, Черновцы, Луцк, Ивано-Франковск и прочие. Сам тороидальный трансформатор двухполярный представляет собой элемент с двумя вторичными обмотками и увеличенной вдвое мощностью, например по 15 ватт, что в итоге равно 30 ваттам с выходным током около 0,35 ампер. Его особенность – минимальные потери энергии при передаче их по сердечнику. У такого тороидального трансформатора цена, конечно, несколько выше, чем у моделей с одной обмоткой – однополярных.

Однако и сфера применения шире, размеры меньше при высокой мощности. А кроме того, звук, вибрации ниже, меньше внешних помех в работе, наличие гибких проводов и меньшая степень нагрева. Рекомендуем с двумя обмотками трансформатор тороидальный купить в Украине на сайте компании Electronoff. Так вы точно получите качественный и надежный элемент от ведущих мировых производителей с сертификацией и гарантийным сроком обслуживания.

Как оформить доставку бесплатно?

Кроме того, есть возможность воспользоваться самостоятельным вывозом товара со склада магазина в столице. Таким образом наиболее выгодно можно тороидальный трансформатор купить в Киеве, ведь не придется оплачивать его доставку. Хотя при заказе продукции на сайте на сумму от 3 тысяч гривен доставка в любой уголок страны также будет бесплатной.

Для любого электронщика и радиолюбителя тороидальный трансформатор усилитель купить стоит, чтобы пополнить свою коллекцию полезных электронных компонентов. Он всегда пригодится для улучшения показателей работы моторов, вентиляторов, кулеров и прочих агрегатов. Заказать различные варианты такого усилителя можно с доставкой на дом в кратчайшие сроки

Тороидальные сетевые трансформаторы питания

---

Сетевые трансформаторы питания ТТН3 — ТТН30 предназначенные для работы в сетях переменного тока напряжением 220 в. Выпускаются с выходными напряжениями до 1200 в и токами до 4 А на одну обмотку. Имеют жесткую нагрузочную характеристику и малый перегрев. Трансформаторы разработаны для применения в приборостроении в качестве трансформаторов питания. За счет малых полей рассеивания (в 1,5-2 раза меньше чем у шихтованных) и перегрева могут без дополнительных средств защиты от электромагнитного излучения (магнитных экранов) применяться для питания измерительных схем, усилителей, преобразователей и т.д., в т.ч. размещаемых в малогабаритных корпусах с недостаточным вентилированием. Для подключения имеют гибкие вывода.

Для повышения надежности все трансформаторы имеют вакуумную пропитку изоляционным лаком. Могут комплектоваться крепежными шайбами.

Для удобства обобщенные параметры трансформаторов представлены в табл. 1.

Трансформаторы изготавливаются в соответствии с техническими требованиями ЮНШИ.671221.002 ТТ.

Трансформаторы ТТН3… ТТН30 выпускаются с любыми напряжениями и токами. При заказе просьба конкретизировать ток и напряжение по каждой обмотке и не ссылаться на мощность. Напряжения и токи могут быть нестандартные (не по ГОСТ). Расчеты и согласование характеристик выполняются по уникальной методике

бесплатно. Цена за изделие рассчитывается исходя из трудоемкости изготовления и текущих цен на материалы. Существует система скидок от объема заказа.

На предприятии действует уникальная автоматизированная система управления производством, поэтому однажды заказав у нас трансформатор, техкарта его изготовления закрепляется исключительно за Вами, благодаря чему обеспечивается 100% повторяемость изготовления в последующих заказах.

Средний срок изготовления трансформаторов — 5…12 рабочих дней (зависит от текущей загрузки производства, межоперационных заделов и нахождения аналогов на маршруте). Заявки на существенные объемы просьба подавать заранее.

До момента выставления счета на оплату Заказчику предоставляются на согласование расчетные технические характеристики трансформатора: номинальное напряжение, номинальный ток, напряжение х.х. для каждой обмотки, перегрев трансформатора на номинальной нагрузке, расчетные габариты. Все трансформаторы изготавливаются с запасом по входному напряжению и обеспечивают безаварийную работу в условиях Российских электросетей.

Имейте в виду

Использование тороидальных трансформаторов экономит до 30-40 % объёма по сравнению с традиционными трансформаторами, позволяет использовать низкопрофильные корпуса и большую плотность монтажа.

В тороидальных трансформаторах магнитный поток проходит в том же направлении, в каком ориентированы домены стали сердечника и отсутствуют потери в зазорах между пластинами, это позволяет существенно снизить потери в трансформаторах как при холостом ходе, так и при его полной нагрузке, что обеспечивает превосходные температурные характеристики и жесткую нагрузочную кривую тороидального трансформатора. Устали отводить тепло от трансформаторов на шихтованном магнитопроводе и слушать его гудение — устанавливайте тороидальный и забудьте от этих проблемах. Несмотря на то, что торы немного дороже — плюсов гораздо больше, ведь окупаемость применения тороидальных трансформаторов за счёт высокого КПД составляет всего-то пару лет. При нынешних ценах на энергоносители приходится учитывать каждый потребляемый ватт мощности, а применение тороидальных трансформаторов дает в этом существенное преимущество.

Существующая мода на импульсные источники питания не помеха для применения маломощных тороидальных трансформаторов — если посмотреть КПД импульсников, цену и средний срок их жизни до ремонта (не более 3-5 лет для входных высоковольтных конденсаторов) — в диапазоне от 3 до 30 Вт альтернативы тороидальным трансформаторам нет ни по цене, ни по надежности. Про уровень электромагнитных помех вообще промолчим. На большие мощности ситуация немного другая — большой вес и цена зачеркивает преимущества и потребитель вынужден мириться с недостатками импульсных источников. Если посмотреть статистику выхода из строя маломощных импульсных блоков питания на Российских электросетях, основные причины — раздулся 400в входной конденсатор (высох на высокой температуре или пристукнуло скачком входного напряжения) или прогорел силовой транзистор (обычно за счет провала входного напряжения). В случае с торами скачки напряжения ему не вредят. Посудите сами — при существенном скачке напряжения трансформатор уходит в насыщение и не пропускает этот импульс в нагрузку. За счет того, что трансформатор имеет большую теплоемкость — токи первички разогревают маломощный трансформатор не настолько быстро, чтобы трансформатор успел перегреться до срабатывания сетевого плавкого предохранителя. Кроме того, всегда можно поставить дополнительную защиту — термопредохранитель на трансформатор, тогда ему не страшна даже длительная работа в неблагоприятных условиях. Любой трансформатор спокойно относится к нагреву до 120-130 °C, так что термопредохранитель на 90 или 110 °C — эффективная защита трансформатора от перегрева и выхода из строя.

Тороидальные трансформаторы

Тороидальные трансформаторы используются в схемах питания элементов радиоэлектронной аппаратуры, отличающихся высокими требованиями к особенностям питания. Их область применения обширна: изделия устанавливаются в приборах промышленной автоматики и электроники, в системах пожарно-охранных сигнализаций, фильтрах, ИБП, диагностическом оборудовании и т. д.

Особенности и принцип работы тороидального трансформатора

Являясь однофазным силовым повышающим или понижающим трансформатором, изделие имеет тороидальный сердечник с двумя и более обмотками. Оно преобразует электроэнергию из одного значения напряжения в другое. Функционирование прибора основывается на явлении электромагнитной индукции. Одна из его обмоток – первичная – присоединяется к источнику переменного тока. Подключив первичную обмотку к источнику переменного тока, Вы получаете переменный магнитный поток, усиливающий индуктивную связь между обмотками. В конечном итоге на выводах вторичной обмотки создается напряжение, большее или меньшее, чем начальное значение.

Если тороидальный трансформатор подключается к сети с более высоким напряжением, его обмотка считается обмоткой высшего напряжения. Если прибор присоединяется к сети меньшего напряжения, значит, у него обмотка низшего напряжения. Основные характеристики данного изделия – это его объем и вес. Имея гибкие свободные выводы, он может демонстрировать экономию до 60%. Узнав, что такое тороидальный трансформатор, Вы сможете значительно увеличить КПД своих электроприборов. Это становится возможным, благодаря уменьшенному сопротивлению обмотки и использованию токов более высоких плотностей.

Если Вам необходим тороидальный трансформатор, купить его Вы можете в интернет-магазине Stabvolt. При выборе трансформатора убедитесь, что его первичная обмотка состоит из одного или двух полных витков. Вторичная обмотка обязательно должна быть зашунтирована низкоомной нагрузкой. При этом напряжение на ней не должно быть слишком высоким в случае подачи максимального тока. Это грозит насыщением сердечника.

Поскольку изделия могут предназначаться для разных целей и иметь разные технические характеристики, магазин Stabvolt предлагает приобрести трансформатор под заказ. Это оптимальный вариант для тех, кто не хочет тратить время на поиски нужной модели и ценит оперативное обслуживание по приемлемым ценам.

Тороидальный трансформатор: отличия и особенности конструкции

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»).

Трансформаторы тороидальные TOR, Свое напряжение, Свое напряжение

Трансформаторы тороидальные силовые однофазные, предназначены для работы в устройствах радиоэлектронной аппаратуры, аппаратуры средств связи, электронных вычислительных машинах, бытовой РЭА, медтехнике, осветительных приборах от промышленной сети переменного тока питания, работающих от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжении 220В.

Изготавливаются из рулонной электротехнической стали 3408 по ГОСТ 21427.1-83 . Сталь тонколистовая, анизотропная , холоднокатанная. Катушки трансформаторов изготавливаются из провода медного эмалированного обмоточного марок ПЭТ-155, ПЭТ-180 и ПЭТД-200 и шины медной, марки ПСЛДКТ.

Стоимость трансформаторов рассчитывается индивидуально – для расчета укажите в примечании к заказу мощность и сочетание напряжений.

Экранирующая обмотка:

• при станочной намотке — только провод;
• при ручной намотке — провод или фольга.

Крепление (в цену трансформатора не входит):

• шайба из пластика — в трансформаторах до 100 ВА;
• шайба из металла — от 100 ВА.

Пропитка:

• сердечник пропитывается по умолчанию — клей БФ-4.

Пропитка готового трансформатора:

• только поверхностно с х/б лентой клеем БФ-4 — отдельная.

Намотка производится на станке марки СНТУ-В-901 круговая или секционная, однослойная. Применение в станке привода с бесступенчатой регулировкой скорости позволяет плавно регулировать скорость намотки в широких пределах. Наряду со станочной намоткой применяется намотка вручную, обеспечивающая высокую надежность трансформаторов. Мы предлагаем изготовление трансформаторов по ТЗ Заказчика в диапазоне мощностей 3 — 40000Вт:

• Трансформаторы силовые повышающие ;
• Трансформаторы силовые понижающие;
• Трансформаторы развязывающие 220/220В;
• Трансформаторы для запитки галогеновых ламп 220/12В;
• Трансформаторы для запитки ламповых усилителей;
• Трансформаторы 220/110В;
• Сварочные трансформаторы;
• Трансформаторы тока;
• Трансформаторы для радиоэлектронной аппаратуры;
• Дроссели и катушки индуктивности.

Особенности тороидальных трансформаторов

Чтобы снизить или увеличить значение тока для питания сварочного аппарата и других подобных устройств, можно самостоятельно собрать тороидальный трансформатор.

Конструктивные элементы

Первое устройство двухполярного типа было изобретено Фарадеем – это и был тороидальный трансформатор. Данное устройство используется для преобразования переменного напряжения в приемлемое для эксплуатации. Приборы незаменимы в линейных подстанциях КТПН.

Перечислим основные конструктивные элементы:

• диск из качественной магнитной стали;
• сальники и прокладки из каучука;
• первичная и вторичная обмотки;
• выводы на обмотках;
• изоляционные материалы;
• экранирующая защита;
• тороидальный сердечник с изоляционным покрытием;
• предохранители;
• крепежи.

Магнитопровод – главный элемент конструкции, предназначенный для соединения нескольких обмоток.

Классификация

Устройства данного вида классифицируются по разным критериям – от предназначения и используемой системы охлаждения до типа сердечника и обмоток. В зависимости от предназначения тороидальные трансформаторы бывают импульсными, силовыми или частотными. Существуют комбинированные варианты.

Что касается систем охлаждения, то здесь могут задействоваться как воздушные, так и масляные. Число обмоток бывает самым разнообразным.

Области применения

Электрическое оборудование применяется практически везде – аудио и видео системы, стабилизаторы тока, осветительные сети. Основным отличием приборов данного типа от остальных преобразователей тока является число обмоток и форма используемого сердечника. Сердечники в виде кольца являются идеальным решением для изготовления якоря.

Требуется равномерная и качественная намотка, а также надежная система отвода тепла. Подобное размещение катушек обеспечивает быстрое остывание преобразователя в целом. Даже при интенсивной эксплуатации нет необходимости в применении кулеров.

Преимущества тороидальных трансформаторов

• компактные размеры;
• высокий уровень выходного сигнала;
• малая длина обмоток, что позволило снизить сопротивление и повысить коэффициент полезного действия;
• экономия на энергоснабжении;
• простота конструкции;

Как работают тороидальные трансформаторы?

Тороидальные трансформаторы используются в электронных устройствах, которые повышают или понижают напряжение или для изоляции электронного оборудования от источника напряжения. Для разных приложений используются разные трансформаторы. Важно быть осторожным при выборе трансформатора, подходящего для ваших требований. В Midwest Current Transformer мы предлагаем тороидальные трансформаторы (ТТ) для широкого спектра силовых приложений.

Электричество переменного тока (AC) движется в разных направлениях по синусоидальной схеме. Стандартное переменное напряжение начинается с 0 В. Затем повышается до положительного пикового значения, а затем падает до 0 В в течение первой половины цикла. Затем он снова поднимается до пика в противоположном направлении и снова опускается до нуля. Это происходит 60 раз в течение одной секунды, в результате получается 60 циклов, также называемых частотой 60 Гц.

Изменение напряжения переменного тока

Тороидальный трансформатор тока используется на больших электростанциях и в самых маленьких зарядных устройствах.Он изменяет напряжение переменного тока с одного уровня на другой. Вход трансформатора подключается к первичной обмотке. Эта катушка с проволокой наматывается на ферромагнитный сердечник трансформатора, имеющий форму пончика. Положительное магнитное поле создается электричеством, проходящим через эту катушку. Поле достигает пика, который впоследствии падает, когда напряжение падает до 0 В в течение первой половины цикла. Когда электричество движется в противоположном направлении, проходя через катушку, создается отрицательное магнитное поле, которое также падает, когда напряжение снова падает до нуля.

Вторичная катушка

По мере того, как эти магнитные поля разрушаются, они проходят через вторичную обмотку трансформатора тока. Вторичная катушка представляет собой катушку с проволокой, намотанную вокруг идентичного сердечника, являющегося первичной катушкой. Выходное напряжение создается при прохождении магнитных полей через вторичную катушку. Количество создаваемого напряжения коррелирует с количеством катушек во вторичной обмотке по сравнению с первичной. Например, если соотношение составляет 1: 2, напряжение увеличивается вдвое. Соотношение 2: 1, напряжение снижено вдвое.

Сердечник трансформатора

Сердечник этого трансформатора, состоящий из плотно обернутой стальной полосы, усиливает увеличение и сжатие магнитных полей и позволяет им стимулировать напряжение во вторичной катушке.

Чтобы узнать об исключительных тороидальных трансформаторах, которые мы предлагаем в Midwest Current Transformer, позвоните в нашу команду сегодня по телефону 800.893.4047 или по электронной почте. Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов.У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Конструкция и производство трансформатора с тороидальной катушкой

на заказных катушках, США

Трансформатор с тороидальной катушкой, как следует из названия, имеет тороидальную или кольцевую форму. Он имеет магнитопровод из слоистого железа, феррита или порошкового железа. Благодаря своей уникальной форме он имеет минимальные электромагнитные помехи, что увеличивает эффективность оборудования. Custom Coils является производителем тороидальных трансформаторов и предлагает эти трансформаторы в очень компактных конфигурациях и для различных применений.Custom Coils имеет более чем 50-летний опыт производства тороидальных силовых трансформаторов на заказ. Мы предлагаем тороидальные сердечники из различных материалов, таких как кремнистая сталь, никель, феррит, порошковое железо и молиберпермский сплав. Наши тороидальные силовые трансформаторы высокого напряжения легкие и компактные. Мы также поможем вам выбрать тот, который соответствует вашим требованиям.
Наш ассортимент тороидальных силовых трансформаторов известен своей эксплуатационной эффективностью, электрическими характеристиками, совместимостью и т. Д.Мы поставляем индивидуальные тороидные силовые трансформаторы с высокими характеристиками по привлекательным ценам. В Custom Coils мы используем передовые технологии и проверенную методологию для проектирования и производства тороидных силовых трансформаторов в соответствии со спецификациями, требуемыми нашими клиентами.

Тороидальные трансформаторы: особенности и характеристики

Наша уникальная конструкция тороидального трансформатора без воздушных зазоров и с ровной обмоткой обладает всеми этими характеристиками и форматами:

Характеристики

• Катушки индуктивности до 20 ампер
• Трансформаторы тока (ТТ)
• Импульс до 250 кГц
• Синфазный дроссель

Форматы

• Горизонтальный
• Вертикальный
• Заголовки шпульки для ПК
• Поверхностное крепление

Дополнительные возможности

Custom Coils — известный производитель высококачественных тороидальных трансформаторов.Благодаря следующим дополнительным характеристикам тороидальных трансформаторов, которые мы предлагаем, они широко используются в нескольких промышленных приложениях.

• Оптимизированная производительность
• Меньше внешнего магнитного потока
• Нижнее сопротивление обмотки
• Меньшие потери в обмотке
• Более эффективно рассеивает тепло
• Наименьший размер по объему / весу
• Меньшая индуктивность рассеяния

Сопутствующие товары

Элементы конструкции и работа тороидального трансформатора

Как мы все знаем, трансформатор помогает изменять уровни напряжения по мере необходимости. Но изготовленный на заказ тороидальный силовой трансформатор имеет определенные преимущества благодаря своей форме и размеру. Вход тороидального трансформатора подключен к первичной обмотке. Когда ток проходит через обмотку, в ней создается положительное магнитное поле. В конечном итоге напряжение падает, и положительное магнитное поле становится отрицательным. Это первая часть всего цикла. Эти положительные и отрицательные магнитные поля проходят через вторичную обмотку, и вырабатывается выходное напряжение. Таким образом, в этом случае количество генерируемого напряжения пропорционально соотношению витков между первичной и вторичной обмотками.

Сердечник этого трансформатора помогает магнитным полям формироваться и разрушаться, что вызывает максимальное напряжение во вторичной обмотке. Это повышает КПД трансформатора.

Конструкция тороидального трансформатора

Эти трансформаторы доступны во множестве размеров и конфигураций. Custom Coils предлагает оборудование, которое может наматывать тороиды диаметром от 0,5 дюйма до 6,5 дюймов.

Использование различных челноков и головок дополнительно улучшает производительность этих мотальных машин.Челноки позволяют наматывать провода калибра от 13GA до 40GA. Тороиды обычно оборачиваются майларом или лентой для более высоких значений изоляции. Таким образом, сердечники тороидального трансформатора изолированы от обмоток, а обмотки изолированы друг от друга.

Несмотря на небольшие размеры, объем и вес, эти трансформаторы имеют большую площадь поверхности, что позволяет им более эффективно рассеивать тепло. Сердечник в форме пончика уменьшает внешний магнитный поток, что приводит к уменьшению индуктивности рассеяния.

Преимущества тороидальных трансформаторов

Трансформатор с тороидальной катушкой имеет чрезвычайно гибкую, а также компактную конструкцию, которая предлагает множество преимуществ. Здесь мы перечислили некоторые из них.

• Низкие потери при разгрузке: Поскольку магнитное поле хорошо экранировано, для его поддержания в сердечнике требуется меньше энергии. Таким образом, трансформаторы с тороидальной катушкой имеют гораздо меньшую мощность возбуждения, чем другие типы.
• Минимальный внешний магнитный поток: Тороидальные трансформаторы излучают гораздо меньшее магнитное поле, чем другие типы.Обмотки здесь действуют как экран, поэтому для минимизации рассеивания не требуется специального экранирования.
• Нижнее сопротивление обмотки: Обмотки тороидального трансформатора равномерно распределены по сердечнику; это помогает снизить сопротивление обмотки.
• Более низкий уровень шума: Механический гул в тороидальных трансформаторах намного меньше, чем в большинстве других типов. Таким образом, это работает тихо, поскольку здесь снижается шум из-за магнитострикции.
• Наименьший размер по объему / весу: Несмотря на то, что тороидальные трансформаторы доступны во всех размерах, наименьший размер имеет большое значение и подходит для многих областей применения. Кроме того, они гибкие, легкие и удобные. Это упрощает их установку.
• Более низкая индуктивность рассеяния: Тороидальные трансформаторы применяются в силовой электронике, где требуется конкретное значение индуктивности рассеяния трансформатора.

Применение тороидальных трансформаторов

Изготовленный на заказ тороидальный силовой трансформатор имеет множество применений, и он особенно используется в чувствительных устройствах, таких как усилители, часы и схемы таймера, промышленная обработка и медицинское оборудование.Вот несколько областей применения тороидальных силовых трансформаторов.

• Aerospace: Точность и точность имеют первостепенное значение в аэрокосмическом секторе, и здесь нет места для компромиссов в деталях, и эти трансформаторы поддерживают качественную радиочастотную передачу и генерацию высоких частот в самолетах.
• Военная и аэрокосмическая промышленность: Тороидальные трансформаторы находят применение в обороне, а также в коммерческой авиации, источниках питания компьютеров и радиопередаче
• Связь / обработка данных: Тороидальные трансформаторы помогают передавать сигналы в случае устройств беспроводной передачи и обработки данных.
• Пневматические системы: Гидравлические датчики, датчики давления и двухходовые регулирующие клапаны, среди прочего, используют тороидальные трансформаторы для создания электрического тока, который помогает в работе этих пневматических регулирующих устройств.
• Геофизические: Тороидальные трансформаторы находят применение в задачах горной промышленности, бурения нефтяных скважин и добычи полезных ископаемых, где они используются для сбора и интерпретации сейсмических данных, регистрации движения в слоях земли и автоматической термопечати.
• Трансформатор тока: Эти трансформаторы используются для измерения высоковольтных электрических устройств и силовых цепей; поскольку они минимизируют частоту ошибок, поскольку их электромагнитные помехи очень низкие.
• Биомедицинские: В этом секторе широко используются тороидальные трансформаторы. Сюда входят электрические устройства, используемые в различном медицинском оборудовании, таком как рентгеновские аппараты, системы визуализации, электронные кардиографы, лазеры, сканеры плотности кости и многое другое.
• Источники питания: Это наиболее распространенные области применения тороидальных трансформаторов, поскольку они регулируют уровни текущего напряжения для бесперебойного питания.
• Аудиосистемы: Типичные особенности тороидальных трансформаторов, такие как низкий магнитный поток и шум, малый размер, гибкость и легкий вес, делают их применимыми в аудиосистемах и усилителях.

Техническое руководство для тороидальных силовых трансформаторов Bicron

КПД ТРАНСФОРМАТОРА

Все обмотки и сердечники трансформатора производят медь и магнитные потери, которые проявляются в виде тепла:
VA _вход = VA _выход + W _потеря
где VA = вольт x ампер
W _потеря = W _cu + W _fe
W _cu = Вт, рассеиваемая из-за потерь в меди в обмотках
W _fe = Вт, рассеиваемые из-за магнитных потерь в сердечнике

Тороидальному трансформатору обычно требуется только 10% тока намагничивания, необходимого для многослойных трансформаторов. Допускаются более высокие плотности потока, поскольку направление магнитного потока совпадает с направлением зерна стального сердечника. Высокая плотность магнитного потока позволяет использовать меньше витков медного провода, что снижает постоянный ток обмотки. На рисунке 5 показана ожидаемая эффективность с точки зрения отношения мощности в ВА.

ВЫСОКАЯ ПЛОТНОСТЬ УПАКОВКИ
Сердечники тороидального силового трансформатора имеют идеальную форму; минимизация количества материала сердечника и обеспечение симметричного распределения обмотки по всему сердечнику.Наряду с более высокими рабочими плотностями магнитного потока это позволяет использовать меньше витков медной проволоки, чем требуется для эквивалентного многослойного сердечника. Эти неотъемлемые характеристики приводят к значительной экономии веса и объема, а также к другим преимуществам.

Ссылаясь на уравнение Фарадея для индуцированного напряжения в обмотке трансформатора:
СЭД = 4,44 x N x AC x F x B x 10 ^-8
где:
F = частота
N = количество витков
8 = плотность потока (Гаусс)
AC = площадь поперечного сечения жилы (см ² )

Силовые тороидальные трансформаторы могут работать при плотности магнитного потока до 16. 5 килогаусс, что примерно на 40% больше, чем у обычного многослойного силового трансформатора. Работа любого сердечника сверх его максимальной номинальной плотности потока приведет к увеличению потерь W _{f e} в дополнение к искажению формы сигнала.

Вес тороидального силового трансформатора складывается из следующих элементов:
Медь (обмотки) + Сталь (сердечник) + Изоляционные материалы + Монтажное оборудование или заливочный материал

Физические размеры (объем) трансформатора могут быть изменены для любой конструкции.Сердечник тороидального трансформатора изготовлен из полосы текстурированной кремнистой стали. Ширина полосы определяет высоту сердечника, в то время как внутренний и внешний диаметры определяют физические размеры и площадь поперечного сечения сердечника. Стоимость изготовления нестандартного тороидального сердечника по сравнению со стандартным относительно невысока. Большинство тороидальных трансформаторов имеют отношение диаметра к высоте 3: 1, но возможно соотношение 2: 1 (высокий профиль) и 7: 1 (низкий профиль). См. Рис.2 для сравнения стандартных Toroid иЛаминированные тома.

Очевидный компромисс для снижения веса — это количество медного провода и размер сердечника. Хорошо спроектированный трансформатор представляет собой баланс меди и стали, необходимый для получения разумного регулирования переменного тока, повышения температуры и минимальных физических размеров. См. Рис. 3 для сравнения веса тороидального и ламинированного.

ДРУГИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ УПАКОВКИ
Поля электромагнитных помех очень низкие из-за уникальной конструкции тороидального силового трансформатора.Эти трансформаторы намотаны на кольцевом сердечнике, конфигурация которого обеспечивает максимальное сдерживание магнитных полей. В отличие от слоистых трансформаторов, тороидальные трансформаторы обычно не имеют воздушных зазоров внутри сердечника. Воздушные зазоры могут вызвать нарушение непрерывности магнитного пути, что приведет к увеличению излучаемых полей. Кроме того, равномерное распределение первичной обмотки по вторичной обмотке, равномерно по всему сердечнику, гарантирует, что магнитные поля, генерируемые в обмотках, могут быть подавлены. Можно ожидать сокращения до восьми раз по сравнению с многослойным трансформатором. Дальнейшее сокращение возможно с помощью металлического пояса вокруг трансформатора или полного удержания трансформатора в стальном корпусе. См. Рис. 9, TPT с металлической повязкой на живот.

Звуковой шум, создаваемый тороидальным трансформатором, по своей сути низкий. Одиночная стальная полоса, скрученная в кольцо и сваренная с обоих концов, очень прочная и устойчивая. Медные обмотки и система изоляции полностью покрывают сердечник, дополнительно стабилизируя трансформатор и подавляя акустический шум, вызванный явлениями магнитострикции.

Шум трансформатора также можно минимизировать за счет увеличения требований к пульсации постоянного тока в приложениях с линейным источником питания. Низкие пульсации постоянного тока требуют, чтобы трансформатор выдавал очень большие импульсы тока за короткие периоды времени. Импульсы высокой энергии дополнительно усиливают действие магнитострикции.

РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТОРОИДНОЙ ЭНЕРГИИ ЧАСТОТА ЛИНИИ
Большинство тороидальных силовых трансформаторов предназначены для работы в приложениях с частотой 50/60 Гц, 60 Гц или 400 Гц. По мере увеличения частоты толщина стальной полосы уменьшается для повышения эффективности. Размер сердечника и / или обмотки также уменьшается, что делает трансформатор меньшего размера. Это уменьшение физического размера трансформатора в зависимости от частоты следует учитывать при упаковке трансформатора в приложение. Трансформатор 60 Гц будет на 20% меньше трансформатора 50/60 Гц.

ПЕРВИЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение в формате pdf Трансформатор работает с использованием магнитной индукции.Базовый трансформатор состоит из двух катушек с проволокой, намотанной на стальной сердечник. Когда напряжение подается на одну из катушек, она намагничивает сердечник, и во второй катушке индуцируется напряжение. Отношение первичного напряжения к вторичному напряжению зависит от соотношения витков двух катушек: V _p / V _s = T _p / T _s
где V = напряжение и T = витки
На трансформаторе могут быть предусмотрены ответвители для компенсации требований различных стран. См. Рис. 6 для типичных конфигураций первичного напряжения.
Примечание. Несколько первичных обмоток должны быть подключены параллельно или последовательно для поддержания номинальной мощности.

ВТОРИЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Вторичное напряжение (я) трансформатора указано с номинальным первичным напряжением и вторичным током полной нагрузки.

ВТОРИЧНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ
Регулировка напряжения трансформатора — это отношение разомкнутой цепи (состояние холостого хода) к номинальному напряжению (состояние полной нагрузки).Это условие можно выразить как:
Reg = (V _NL — V _FL ) / VFL
где V _NL = напряжение переменного тока без нагрузки и V _FL = напряжение переменного тока при полной нагрузке
Регулировку можно улучшить, уменьшив потери W _cu или указав трансформатор с большей номинальной мощностью в ВА.

ВТОРИЧНЫЙ ЦИКЛ
Требования в ВА вторичной обмотки могут быть уменьшены, если нагрузка является прерывистой, а время включения короче, чем тепловая постоянная времени трансформатора. Постоянные теплового времени для трансформаторов обычно составляют от нескольких минут до пятнадцати минут, в зависимости от физической массы трансформатора.
Рабочий цикл = (T _ON / (T _ON + T _OFF ) ^1/2
где T _ON = трансформатор времени питает нагрузку, а
T _ВЫКЛ = трансформатор времени не питает нагрузку

ВТОРИЧНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВА
Емкость вторичной обмотки определяется по напряжению, току и скважности:
VA = VF _L x I _FL x (рабочий цикл)
где:
В _FL = вторичное напряжение переменного тока при заданных требованиях по току и
I _FL = вторичный переменный ток при заданных максимальных требованиях

ЩИТКИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ
В энергосистеме есть два различных типа переходных процессов; Общий режим и поперечный.Поперечный шум — это переходные процессы, которые присутствуют, но не связаны с землей. Типичными примерами являются импульсные источники питания, универсальные двигатели и т. Д. Этот шум обычно подавляется в его источнике с помощью сетевых фильтров. Синфазный шум — это переходные процессы, присутствующие в электросети, но относящиеся к земле. Типичными примерами являются молнии, переключение, электромагнитные импульсы и т. Д. Для уменьшения синфазного шума трансформаторы могут быть модифицированы путем включения электростатического экрана между первичной и вторичной обмотками.Емкость между первичной обмоткой и экраном направляет большую часть синфазного шума на землю.

ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА
Bicron предлагает два типа тепловой защиты для трансформаторов; без сброса и с автоматическим сбросом. Эти устройства предназначены для отключения трансформатора в случае перегрева. Невозврат используется в первую очередь для защиты от внутренних повреждений трансформатора, срабатывания при заданной температуре. Автосброс обеспечивает прерывистую защиту от внутренних отказов трансформатора и внешних перегрузок. Это устройство открывается при заданной высокой температуре и закрывается при заданной более низкой температуре. Эти устройства устанавливаются внутри трансформатора и подключаются последовательно с обмоткой.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ
Следует избегать непреднамеренного закороченного витка путем создания токопроводящей петли (витка) через центр тороидального трансформатора. Обычно это происходит при разработке специального монтажного оборудования для трансформатора. Короткое замыкание на витке приводит к высоким циркуляционным токам, чрезмерному нагреву и снижению производительности.(Рис.7)

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ ПРОДАЖЕ
Поскольку сердечник не имеет воздушных зазоров, тороидальные трансформаторы имеют преимущество перед традиционными трансформаторами E-I, заключающееся в низком потреблении энергии в режиме ожидания (ток намагничивания). Однако это приводит к более высокому остаточному потоку (остаточной магнитной индукции) при отключении питания. При повторной подаче питания сердечник может перейти в режим насыщения, вызывая бросок тока, который может быть в 15 раз выше, чем ток в установившемся режиме. Состояние редко длится более двух циклов.

Есть несколько подходов к решению проблемы броска тока:

1. Добавление резистора последовательно с первичной обмоткой трансформатора, который удаляется из цепи после подачи питания.
2. Использование предохранителей с задержкой срабатывания для устройств защиты.
3. Уменьшите остаточный поток (остаточную магнитную индукцию), который увеличит ток намагничивания в сердечнике. Методы, используемые для уменьшения остаточного флюса, включают введение зазора или использование альтернативных материалов и / или методы отжига.

Bicron успешно разрабатывает трансформаторы с низким пусковым током. Мы можем помочь вам определить лучший подход для вашего приложения.

Основы тороидальной технологии | Amgis

Тороидальный трансформатор — это особый тип электрического трансформатора, имеющего форму бублика. Это идеальное решение для устройств и оборудования с низким номиналом кВА (до 15 кВА), используемых в медицине, промышленности, возобновляемых источниках энергии и аудио. По сравнению с традиционным многослойным трансформатором тороидальный трансформатор обеспечивает более высокий КПД, более компактный размер и меньше слышимых вибраций и шума.

Преимущества тороидального трансформатора перед стандартным трансформатором

• Повышенная эффективность
• Меньшие паразитные потери (поток утечки)
• Низкая слышимая вибрация
• Более компактный
• Более простой монтаж

Повышенная эффективность

Стандартные тороидальные трансформаторы обычно имеют КПД от 90 до 95 процентов, в то время как стандартные ламинированные трансформаторы обычно имеют рейтинг ниже 90 процентов. При необходимости у Amgis даже есть возможность спроектировать и изготовить специальные трансформаторы с КПД от 95 до 97 процентов.КПД трансформатора выражается как:

КПД = Pout / Pin

Pout — это выходная мощность, подаваемая на нагрузку, а Pin — это требуемая мощность, потребляемая трансформатором. Разница между Pin и Pout считается потерями мощности трансформатора. Потери включают, но не ограничиваются ими, потери в сердечнике, потери в обмотке (медь), паразитные потери (поток утечки) и механические потери (вибрации). Как правило, трансформатор большего размера с той же выходной мощностью будет иметь меньше потерь и даст более высокий КПД.

Рейтинг КПД также является хорошим показателем рабочих температур трансформатора. Как правило, более низкий КПД приводит к более горячему рабочему трансформатору. Потери трансформатора снимаются в виде тепла. (Это тепло, которое вы чувствуете, когда старый ноутбук оставлен включенным на несколько часов. ) Тороидальный трансформатор более эффективен и, следовательно, работает при более низкой температуре. Это снижает потребность в охлаждающих вентиляторах или компонентах отвода тепла, таких как радиаторы.

Стандарты отраслевой эффективности в последние годы претерпели изменения. Страны во всем мире требуют от компаний разрабатывать и производить продукцию с более высоким рейтингом эффективности, чтобы сократить материальные затраты и снизить потребление ресурсов. Тороидальные трансформаторы служат способом достижения соответствия этим новым стандартам энергоэффективности.

Низкие потери на рассеивание (поток утечки)

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 «ноги» Es соединяются с Is. Поток утечки высвобождается, когда силовые линии (или образцы) пытаются пересечь эти зазоры. Поток утечки способствует паразитным потерям в виде вихревых токов (которые также выводятся в виде тепла).

Тороидальный сердечник не имеет воздушного зазора. Сердечник плотно намотан на оправку, как часовая пружина, из непрерывной полосы текстурированной электротехнической стали.В результате получается стабильный, предсказуемый тороидальный сердечник без разрывов и дырок.

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

Еще одним фактором, способствующим паразитным потерям, является загрузка активной зоны.В тороидальном трансформаторе обмотки полностью закрывают 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 неизолированным ламинатам создает возможность для потока выйти за пределы сердечника ЭУ и сформировать пути соединения за пределами трансформатора.

Низкая слышимая вибрация

Звуковая вибрация или гудение в трансформаторах вызывается вибрацией обмоток и слоев сердечника из-за сил между витками катушки и пластинами сердечника.Зажимы и сварные швы не могут скрепить всю конструкцию, и слои часто со временем расшатываются, вызывая усиление шума.

Конструкция тороидального трансформатора помогает уменьшить этот шум. Его сердцевина плотно намотана, сваривается точечной сваркой, отжигается, а затем при необходимости покрывается эпоксидной смолой.

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

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

Компактный размер

По сравнению с традиционным ламинированным сердечником, использование тороидального сердечника приведет к уменьшению размера и веса трансформатора на 20–50 процентов без ущерба для общих характеристик.

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

Более простой монтаж

Тороидальные трансформаторы легко монтировать. В большинстве случаев все, что требуется для монтажа тороидального трансформатора, — это один болт. Для традиционного многослойного трансформатора потребуется четыре винта / болта.

Если требуется дополнительная опора или один болт не является жизнеспособным вариантом, мы также предлагаем следующие конфигурации монтажа: вертикально установленный трансформатор между металлическими фланцами, трансформатор, заключенный в пластиковую или металлическую банку, или трансформатор, установленный внутри нестандартный пластиковый или металлический корпус.

Просмотр вариантов монтажа

Оборудование для монтажа тороидального трансформатора

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

Диск металлический с изоляционными прокладками

• Доступны до 1500 ВА
• В комплекте поставки
• Резиновые прокладки, приклеенные к тороидальному элементу, опция
• Размеры пропорциональны размеру ВА
• Обеспечивает более эффективный уровень защиты от ударов и вибрации

В горшке с просверленным центральным отверстием

• Доступны для всех размеров
• Диаметр отверстия указан заказчиком
• Вогнутое дно, опционально
• Удлинитель цековки, опция
• Резьбовая вставка, опция
• Возможны индивидуальные варианты заливки

В горшке в круглой или квадратной оболочке

• Доступно до 1000 ВА
• Доступны пластиковые или металлические корпуса
• Герметичный термопласт с резьбовой вставкой
• Доступен теплопроводящий эпоксидный материал, если указано
• Обеспечивает отличную защиту корпуса от ударов и вибрации.
• Доступны различные размеры чашек и нестандартные размеры (требуются инструменты)

Специальная установка тороидального трансформатора

Наши инженеры могут спроектировать индивидуальный корпус, корпус или кронштейн в соответствии с вашими требованиями к монтажу.Свяжитесь с нами, чтобы запросить нестандартное оборудование для монтажа тороидального трансформатора.

Тороидальные силовые трансформаторы | APITech

Тороидальные силовые трансформаторы | APITech

Замкнутая кольцевая форма тороидального трансформатора устраняет воздушные зазоры, присущие конструкции сердечника E-I.Первичная и вторичная обмотки часто намотаны концентрически, чтобы покрыть всю поверхность сердечника, что обеспечивает экранирование, чтобы минимизировать магнитное поле сердечника от создания электромагнитных помех.

APITech наматывает свои сердечники из кремнистой стали, чтобы обеспечить оптимальное выравнивание границ зерен, повышая эффективность трансформатора за счет уменьшения сопротивления сердечника.

• Размер эскиза
• Передача электроэнергии высокого напряжения
• Преобразование переменного / переменного тока одной промышленной частоты или преобразование мощности сигнала в широком диапазоне частот
• Повышающие или понижающие трансформаторы

• Сценические микрофоны
• Медицинская электроника
• Блок управления двигателем
• Электромобили
• Промышленные щиты управления
• Светильники
• Робототехника
• ИБП
• Авионика

Как работает тороидальный трансформатор?

Обновлено 12 ноября 2018 г.

Крис Дезиел

Трансформатор является одним из самых простых электрических устройств, и он находит применение в электротехнической и электронной промышленности.Трансформатор «преобразует» напряжение в цепи, повышая или понижая его. Практически каждое электронное устройство, которое вы используете каждый день, нуждается в трансформаторе для понижения выходного напряжения до другого, полезного для деликатных схем.

Тор — это форма, образующаяся, когда твердое тело изгибается назад и образует замкнутую петлю с отверстием в середине. Чтобы определить тороидальный, представьте себе пончик: тороидальный трансформатор — это трансформатор в форме пончика. Это не единственная форма, которую может принимать трансформатор, но она предпочтительна в большинстве отраслей электронной промышленности и производителями звукового оборудования.Тороидальный трансформатор может быть очень маленьким без потери эффективности, и он создает меньше магнитных помех, чем другой распространенный тип трансформатора, E-I или многослойный трансформатор.

Трансформаторы полагаются на электромагнитную индукцию

Физик Майкл Фарадей открыл индукцию в 1831 году, когда заметил, что перемещение магнита через проводящий провод, намотанный на соленоид, индуцирует электрический ток в проводнике. Он обнаружил, что сила тока пропорциональна скорости движения магнита и количеству витков катушки.

Трансформатор использует эту пропорциональность. Оберните одну катушку — первичную катушку — вокруг ферромагнитного сердечника, а второй провод — вторичную катушку — вокруг того же или другого сердечника. Когда ток через первичную катушку постоянно меняет направление, как это происходит с переменным током, он индуцирует магнитное поле в сердечнике, а это, в свою очередь, вызывает электрический ток во второй катушке.

Пока пиковое значение тока остается неизменным, пиковое значение индуцированного магнитного поля также не изменяется.Это означает, что наведенный ток во вторичной катушке увеличивается с количеством витков. Таким образом, трансформатор обеспечивает способ усиления электрического сигнала, что жизненно важно в аудиоиндустрии. Вы также можете использовать трансформатор для понижения напряжения, сделав количество витков во вторичной катушке меньше количества витков в первичной катушке. Это принцип, лежащий в основе трансформаторов, которые вы подключаете к стене для питания вашего электронного оборудования.

Тороидальный трансформатор производит меньше шума

Трансформатор E-I, или ламинат, состоит из пары катушек, намотанных вокруг отдельных сердечников, расположенных близко друг к другу и герметизированных внутри корпуса.С другой стороны, тороидальный трансформатор имеет один ферромагнитный тороидальный сердечник, вокруг которого намотаны как первичная, так и вторичная обмотки. Не имеет значения, соприкасаются ли провода, и часто они накладываются друг на друга.

Переменный ток, проходящий через первичную катушку, возбуждает сердечник, который, в свою очередь, возбуждает вторичную катушку. Тороидальные поля более компактны, чем поля в многослойном трансформаторе, поэтому меньше магнитной энергии мешает чувствительным компонентам схемы.При использовании в звуковом оборудовании тороидальные трансформаторы производят меньше шума и искажений, чем ламинатные, и их предпочитают производители.

Другие преимущества тороидального трансформатора

Поскольку тороидальный индуктор более эффективен, производители могут делать тороидальные трансформаторы меньше и легче, чем трансформаторы E-I. Это важно для производителей электроники и звукового оборудования, поскольку трансформатор обычно является самым большим компонентом в большинстве схем. Его более высокий КПД создает еще одно преимущество тороидального трансформатора.Он работает при более низких температурах, чем трансформатор E-I, что снижает потребность в вентиляторах и других способах охлаждения чувствительного оборудования.

5 преимуществ использования тороидального трансформатора

Тороидальные трансформаторы предпочитают в качестве долгосрочных решений по многим причинам из-за их высокого КПД. Небольшой размер и легкий вес являются основными факторами, которые способствуют их высокому качеству. Они примерно в два раза меньше по размеру и весу, чем более традиционные тороиды, что делает их идеальными для компактных источников питания.

Основная причина их эффективности заключается в том, что обмотки равномерно распределены вокруг сердечника, что способствует отсутствию механического шума. Еще одна причина, по которой тороидальные трансформаторы предпочитают в широком спектре оборудования, заключается в том, что они используют часть энергии, потребляемой в E-1 и других обычных трансформаторах.

Вот еще пять причин, по которым тороидальные трансформаторы используются во многих промышленных приложениях:

1. Низкий уровень шума и низкое поле рассеяния. — Поле, создаваемое намагничиванием, также известное как поле рассеяния, меньше в тороидальном трансформаторе из-за однородности обмоток сердечника.Меньшие магнитные помехи в тороидах приводят к более высоким характеристикам.

2. Простой монтаж — Тороидальные трансформаторы можно легко смонтировать за короткое время с помощью всего лишь одного винта. Это удобство помогает ограничить техническое обслуживание и время простоя.

3. Низкая рабочая температура — Тороидальные трансформаторы работают при более низких температурах, чем трансформаторы с аналогичными характеристиками.

4. Облегченный сердечник — Сердечник тороидального трансформатора весит меньше, чем обычные трансформаторы, так как состоит из меньшего количества сырья.

5. Более экономично — Поскольку сердечники тороидальных трансформаторов изготавливаются из меньшего количества материалов, они весят меньше, чем обычные трансформаторы, и потребляют меньше энергии, что обеспечивает лучшую экономию затрат и более высокую окупаемость инвестиций.

Связанное сообщение: Тороидальные трансформаторы на заказ: должна ли стоимость быть помехой?

Заключение: Эффективность тороидальных трансформаторов делает их полезными для широкого спектра машин, таких как аудио / визуальное оборудование, системы безопасности, телекоммуникационные системы, промышленное контрольное оборудование и оборудование для распределения энергии.Экономическая эффективность является важным ключом к широкому использованию тороидальных трансформаторов, а также к тому факту, что их можно настроить для любого диаметра и высоты.

Международный союз компонентов

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра стандартных магнитных компонентов и модулей, таких как индукторы для микросхем, магнитные индукторы на заказ и трансформаторы на заказ.