Намотать тороидальный трансформатор своими руками. Как намотать тороидальный трансформатор 50 Гц своими руками: пошаговая инструкция — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно рассчитать и намотать тороидальный трансформатор на 50 Гц в домашних условиях. Какие материалы и инструменты потребуются. Пошаговый процесс намотки обмоток на тороидальный сердечник.

Содержание

Преимущества тороидальных трансформаторов

Тороидальные трансформаторы обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с классическими трансформаторами на П- и Ш-образных сердечниках:

Меньшие габариты и вес при той же мощности
Более высокий КПД за счет меньших потерь в магнитопроводе
Низкий уровень электромагнитных помех
Малые поля рассеяния
Более низкий уровень шума при работе

Благодаря этим качествам тороидальные трансформаторы нашли широкое применение в аудиотехнике, источниках питания, измерительных приборах и другой аппаратуре, где критичны массогабаритные показатели и уровень помех.

Расчет параметров тороидального трансформатора

Перед намоткой необходимо произвести расчет основных параметров трансформатора:

Определить требуемую мощность трансформатора
Рассчитать сечение провода для обмоток
Выбрать подходящий типоразмер тороидального сердечника
Вычислить количество витков первичной и вторичной обмоток

Для расчета можно воспользоваться онлайн-калькуляторами или специализированными программами. Важно учитывать особенности тороидальной конструкции при расчетах.

Необходимые материалы и инструменты

Для намотки тороидального трансформатора своими руками потребуются:

Тороидальный ферритовый сердечник нужного размера
Обмоточный провод (как правило, ПЭВ-2 или ПЭТВ-2)
Изоляционная лента
Каркас для намотки из диэлектрика
Ножницы, плоскогубцы, отвертка
Мультиметр для проверки обмоток

Рекомендуется также приобрести специальный держатель для тороидального сердечника, значительно упрощающий процесс намотки.

Подготовка сердечника к намотке

Перед намоткой обмоток необходимо подготовить тороидальный сердечник:

Очистить поверхность сердечника от загрязнений
Проверить целостность сердечника на отсутствие трещин и сколов
Обмотать сердечник 1-2 слоями изоляционной ленты
Нанести тонкий слой изоляционного лака (по желанию)

Качественная изоляция сердечника позволит избежать межвитковых замыканий и повреждения изоляции провода при намотке.

Намотка первичной обмотки

Намотка первичной обмотки производится следующим образом:

Закрепить начало провода на сердечнике с помощью изоленты
Наматывать виток к витку, плотно прилегая к поверхности сердечника
Равномерно распределять витки по всей длине окружности
Сделать отводы в нужных местах для регулировки напряжения
Закрепить конец обмотки изолентой

Для удобства намотки рекомендуется использовать специальный челнок или катушку с проводом. Важно следить за равномерностью и плотностью укладки витков.

Изоляция между обмотками

После намотки первичной обмотки необходимо выполнить качественную изоляцию перед намоткой вторичной:

Обмотать первичную обмотку 2-3 слоями изоляционной ленты
Нанести слой электроизоляционного лака
Проложить дополнительный слой изоляционного материала (лакоткань, пленка)

Надежная изоляция между обмотками критически важна для безопасной работы трансформатора. Не следует экономить на этом этапе.

Намотка вторичной обмотки

Вторичная обмотка наматывается аналогично первичной:

Закрепить начало провода
Наматывать виток к витку, соблюдая направление намотки
Сделать отводы, если требуется несколько выходных напряжений
Закрепить конец обмотки
Изолировать обмотку 2-3 слоями ленты

Следует внимательно отсчитывать необходимое количество витков согласно расчетам. Ошибка даже на несколько витков приведет к неправильному выходному напряжению.

Проверка намотанного трансформатора

После завершения намотки необходимо выполнить проверку трансформатора:

Измерить сопротивление обмоток мультиметром
Проверить отсутствие межвитковых замыканий
Измерить индуктивность обмоток (при наличии прибора)
Провести испытание на пробой изоляции повышенным напряжением

Только после успешного прохождения всех проверок трансформатор можно считать готовым к эксплуатации. При обнаружении дефектов необходимо устранить их или перемотать трансформатор заново.

Монтаж и подключение трансформатора

Готовый тороидальный трансформатор устанавливается в корпус устройства с соблюдением следующих правил:

Надежно зафиксировать трансформатор для исключения вибраций
Обеспечить достаточную вентиляцию для охлаждения
Экранировать от чувствительных цепей при необходимости
Подключить выводы обмоток согласно схеме

При правильном расчете, качественной намотке и монтаже самодельный тороидальный трансформатор будет надежно работать долгие годы.

Тороидальные трансформаторы: самостоятельная намотка, проведение расчетов

Намотка трансформатора своими руками — задача несложная, если к ней подготовиться заранее. Люди, которые изготавливают различную радиоаппаратуру или силовые инструменты, имеют потребность в трансформаторах для конкретных нужд. Поскольку далеко не всегда предоставляется возможность приобрести определенные изделия, то мастера зачастую наматывают тороидальные трансформаторы самостоятельно. Те, кто в первый раз пытаются провести обмотку, сталкиваются с трудностями: не могут определить правильность расчетов, подобрать соответствующие детали и технологию. Необходимо понимать, что разные типы наматываются по-разному.

Также кардинально отличаются тороидальные устройства. Расчет тороидального трансформатора и его намотка будут особыми. Так как радиолюбители и мастера создают детали под силовое оборудование, но не всегда обладают достаточными знаниями и опытом для их изготовления, то этот материал поможет данной категории людей разобраться с нюансами.

Подготовка к проведению намотки

В первую очередь нужно провести правильный расчет тороидального трансформатора по сечению сердечника. Вычисляется нагрузка, для этого суммируют все подключенные устройства (двигатели, передатчики и т. п. ), питание которых будет обеспечиваться. К примеру, радиостанция имеет 3 канала, мощность которых по 15, 10 и 15 Ватт. Суммарно это 40 Ватт.
Далее следует поправка на КПД схемы (в большинстве передатчиков около 70%). У трансформатора также имеется собственный КПД, составляющий 95%, но нужно сделать поправку на самоделку и выставить уровень КПД не более 90%. Значит, требуемая мощность возрастет до 63,5 Вт. Стандартный вес устройств с такой мощностью — до 1,5 кг.

Следующий шаг — определяют входное и выходное напряжение. Если 220 В — входное, а 12 В — выходное со стандартной частотой 50 Гц, количество витков составит на одну обмотку 220*0,73=161 виток (округляют до целых чисел), а снизу получится 12*0,73=9 витков.
Затем — определение диаметра провода. Для этого необходимо обладать информацией относительно плотности и протекания тока, на 1 кВт выставляют значение до 3 А/мм2.

Необходимые материалы

Материалы для намотки требуют тщательного выбора, важное значение имеет каждая из деталей. В частности, вам понадобятся:

Каркас трансформаторный. Он используется для изоляции сердечника от обмоток, а также удерживает обмоточные катушки. Его изготавливают из прочных и тонких диэлектрических материалов, чтобы не занимать слишком много места в интервалах («окнах») сердечника. Можно воспользоваться картонками, микрофибрами, текстолитом. Толщина материала не должна быть более 2 мм. Каркас склеивают, пользуясь обычным клеем для столярных работ (нитроклеем). Его форма и размеры полностью зависят от сердечника, высота — немного больше, чем у пластины (высота обмотки).
Сердечник. Эту роль, как правило, выполняют магнитопроводы. Лучшим решением станет применение пластин из разобранных трансформаторов, поскольку они произведены из подходящих сплавов и рассчитаны на некоторое количество витков. Магнитопроводы имеют разнообразную форму, но чаще всего встречаются изделия в виде буквы «Ш». Кроме того, их можно вырезать из различных заготовок, которые есть в наличии. Чтобы определить точные размеры, предварительно наматывают провода обмоток.

Провода. Здесь нужно использовать два вида: для обмотки и для выводов. Оптимальное решение для трансформирующих устройств — медные провода, имеющие эмалевую изоляцию (тип ПЭЛ или ПЭ). Их хватит даже для силовых трансформаторов. Широкий выбор сечений позволяет подобрать самый подходящий вариант. Также часто применяют провода ПВ. Для вывода лучше всего брать провода с разноцветной изоляцией, чтобы не путаться при подключении.
Изоляционные подкладки. Помогают увеличить изоляцию провода обмотки. Как правило, используют тонкую и плотную бумагу (отлично подойдет калька), которую следует уложить между рядов. Но бумага должна быть целой, разрывы и проколы, даже самые незначительные, — отсутствовать.

Как ускорить рабочий процесс

У многих радиолюбителей в арсенале имеются простые специальные агрегаты, с помощью которых делается обмотка. Во многих случаях речь идет о несложных конструкциях в виде небольшого столика либо подставки на стол, на которых установлено несколько брусков с вращающейся продольной осью. Длина самой оси должна превышать длину каркаса намотки в 2 раза. На одном из выходов из брусков крепится ручка, позволяющая вращать устройство.

На оси надеваются катушечные каркасы, которые стопорятся с двух сторон шпильками-ограничителями (они препятствуют перемещениям каркаса вдоль оси).

Делаем тороидальный сварочный трансформатор | Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы

Тороидальный трансформатор своими руками

По всем характеристикам тороидальные трансформаторы превосходят П и Ш образные трансформаторы примерно в 1. 5.. 2 раза. Также по весу торы в намного легче.