Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изготовление намоточного станка своими руками

Изготовление намоточного станка своими руками

В работе радиолюбителей и электриков полезны устройства для наматывания медного провода диаметром 1,5 мм на специальную электрическую катушку. В промышленных условиях данный процесс требует скорости и точности. Домашние мастера могут воспроизвести такую технологию. Для этого понадобится самодельный намоточный станок. Для него характерны такие признаки:

  • простота создания и эксплуатации;
  • возможность использования разных трансформаторов;
  • наличие дополнительных функций: подсчет количества проволочных мотков.

Метод работы намоточного станка

Станок для намотки – востребованное оборудование, с помощью которого наматывают трансформаторные однослойные и многослойные катушки цилиндрического типа и всевозможные дроссели. Намоточное устройство равномерно распределяет проволоку обмотки с определенным уровнем натяжения. Оно бывает ручным и автоматическим, и работает по такому принципу:

Как работает станок для намотки

  • Вращение рукоятки задает намотку проводки или кабеля на каркас катушки. Она служит основанием изделия и надевается на специальный вал.
  • Проволока перемещается горизонтально благодаря направляющему элементу укладчика.
  • Количество витков определяют специальные счетчики. В самодельных конструкциях эту роль может выполнять велосипедный спидометр или магнитно-герконовый датчик.

Ручной прибор для укладки провода довольно примитивный, поэтому редко применяются на производстве.

Намоточный станок на механическом приводе позволяет выполнять сложную обмотку:

  • рядовую;
  • тороидальную;
  • перекрестную.

Ручной намоточный станок с механическим счетчиком оборотов

Он функционирует с помощью электрического двигателя, который задает движение промежуточного вала с использованием ременной передачи и трехступенчатых шкивов. Большую роль при этом играет фрикционная муфта сцепления. Благодаря ей станок работает плавно, без толчков и обрывов проволоки. Шпиндель с закрепленной оправой, на которую надета катушка, производит запуск счетчика. Намоточный станок настраивается с помощью винта под любую ширину катушечного каркаса.

Современные модели оснащены цифровым оборудованием. Они работают посредством специально заданной программы, которая хранит информацию в запоминающем устройстве. Значение длины и диаметра провода позволяет точно определить точку пересечения линий.

Современные намоточные станки оснащены специальными счетчиками

Механизм намоточного станка

Станок для намотки классифицируют по группам:

  • рядовой;
  • универсальной;
  • тороидальной намотки.

Модернизированный станок рядовой намотки СРН-0.5Намоточный станок универсальный рядовой открытой горизонтальной намоткиСтанок тороидальной намотки ТОР

Каждое изделие имеет индивидуальную конструкцию.

Намоточный станок, выполняющий рядовую укладку проволоки, состоит из таких элементов:

  • Механизм намотки имеет вид сварной рамы, которая оборудована двигателем, зубчато-ременной передачей, передней и задней бабкой.
  • Механизм раскладки позволяет перемещать длинномерный материал вдоль оси намотки. Это сварная конструкция, по которой двигается каретка с направляющими роликами для провода.
  • Модели устройств отличаются друг от друга габаритами и функциональными возможностями.

Схема рядовой намотки проволоки

Стандартная модель прибора для укладки провода несколькими перегибами за один оборот предполагает наличие таких элементов:

Составляющие станка

  • Основной каркас, состоящий из деревянных или металлических стоек, которые занимают вертикальное положение.
  • Между опорами расположены две горизонтальные оси: одна предназначена для пластин, другая – для катушки.
  • Сменные шестерни, посылающие на катушку вращение.
  • Рукоятка, которая вращает катушечную ось. Для ее фиксации используют цанговый зажим.
  • Фиксаторы: гайки, винты.

Намотка проволоки на тороидальные сердечники осуществляется посредством специализированного оборудования кольцевого типа:

  • Приспособление имеет вид челнока, работающего по принципу швейной иглы.
  • Шпуля представляет собой механизм двух пересекающихся колец с вынимающимся сектором, на который устанавливают тороидальный каркас.
  • Вращение шпули задает электродвигатель.

Станок намотки тороидальных

Необходимые материалы и комплектация для изготовления

Чтобы собственноручно сделать станок для намотки проволоки на круглый каркас, понадобится несколько деталей.

Станина из листового материала, скрепленного сварочным методом. Оптимальная толщина основания – 15 мм, боковых частей – 6 мм. Устойчивость конструкции обеспечивается ее тяжестью:

Схема станины станка

  • Боковые части прикладывают друг к другу, одновременно просверливают в них отверстия.
  • Подготовленные элементы приваривают к основанию.
  • В высоко расположенные пробоины монтируют втулки, в нижние – подшипники, которые можно взять из использованного дисковода.
  • Крепежные детали с внешней стороны боковин надежно фиксируют крышками.

Важные составляющие конструкции станка – валы:

  • Верхний вал диаметром 12 мм держит каркас катушки. Его роль может исполнять аналогичная конструктивная деталь вышедшего из строя матричного принтера.
  • На средний вал такого же диаметра опирается устройство подачи длинномерного материала. Перед вводом в эксплуатацию его желательно отполировать.
  • Нижний вал является подающим элементом. Его размеры зависят от шага резьбы.

Самодельный намоточный станок - схема устройства

Втулка укладчика диаметром и длиной по 20 мм. Ее внутренняя резьба совпадает с резьбой нижнего вала.

Шкивы – трехступенчатые, выточенные из стали, общей толщиной не более 20 мм. В противном случае придется увеличить хвостовики верхнего и нижнего валов. Каждый блок содержит три канавки с разным диаметром, в зависимости от сечения проволоки. Их ширина определяется пассиками. Такая комбинация обеспечивает большое разнообразие шагов намотки провода.

Устройство укладчика проволоки

Укладка и намотка проволоки осуществляются за счет трех пластин, скрепленных между собой винтами диаметром 20 мм. В верхней части делают небольшое отверстие 6 мм, куда вставляют винт регулировки натяжения:

  • В верхнюю и нижнюю часть внутренней пластины монтируют фторопластовую и стальную втулки диаметром и длиной по 20 мм.
  • Между наружными элементами вклеивают кожаный желобок толщиной до 2-х мм, необходимый для выравнивания и натягивания проволоки катушки.
  • Вверху укладчика монтируют специальный стержень с резьбой или мини-струбцину, которая скрепляет внешние пластины и регулирует натяжение. Расстояние крепления зависит от диаметра провода.
  • Для удобства работы конструкцию дополнительно оснащают откидным кронштейном для катушки.

Укладка и намотка проволоки

Изготовление счетчика витков

Для определения количества намотанных витков на станке необходим специальный счётчик. В самодельном станке устройство делают так:

Счетчик для намоточного станка - схема

  • К верхнему валу крепят электромагнит.
  • Герметизированный контакт располагают на одной из боковин.
  • Выведенные контакты геркона соединяют с калькулятором в том месте, где находится кнопка «=».
  • Катушку с проводом размещают отдельно – на другом валу с рычагами, которые поднимают устройство вверх и складывают его внутрь станка.

Благодаря этим элементам, оборудование становится компактным и не занимает много места.

Читайте так же:
Сколько до приказа счетчик

Принцип работы на станке

Трудиться на сконструированном станке несложно. Технологический процесс требует выполнения определенных действий:

  1. Верхний вал подготавливают к работе: снимают шкив, задают нужную длину каркаса катушки, устанавливают правый и левый диски.
  2. В отверстие верхнего вала вставляют крепежное изделие, центрируют и зажимают каркас специальной гайкой.
  3. На подающий вал монтируют нужный шкив для первичной обмотки.
  4. Напротив каркаса катушки устанавливается укладчик.
  5. Пассик одевают на шкивы кольцом или восьмеркой, в зависимости от вида укладки.
  6. Металлический провод заводят под дополнительный вал, укладывают в желобок, закрепляют.
  7. Натяжение проволоки регулируют при помощи зажимов, расположенных вверху укладчика.
  8. Провод должен плотно наматываться на основу катушки.
  9. На калькуляторе фиксируют числовое значение «1+1».
  10. Каждый оборот вала прибавляет заданный счет.
  11. Если витки нужно отмотать назад, на вычислительном устройстве нажимают «–1».
  12. Когда провод достигнет противоположной части каркаса, с помощью цангового зажима меняют положение пассика.

Под разную толщину металлического провода соотносят шкив с шагом намотки.

Видео по теме: Намоточный станок с укладчиком — своими руками

Коэффициент намотки трансформатора против фактического количества обмоток

Выходное напряжение трансформатора зависит от соотношения числа обмоток первичной и вторичной обмоток, но влияет ли это на производительность трансформатора фактическим числом обмоток?

Скажем, я хочу иметь соотношение 1: 2, я могу намотать обмотки 10:20 или 100: 200.

В общем, чем больше обмоток — тем больше сопротивление, индуктивность и стоимость. Есть ли смысл в намотке больше или счетчик оборотов сведен к абсолютному минимуму? Как определяется минимальное количество обмоток?

Индуцированное магнитное поле пропорционально ампер-виткам, то есть текущему временному числу витков. Электрическая энергия преобразуется в магнитную энергию в сердечнике и обратно в электрическую. Ядро должно быть достаточно большим, чтобы удерживать его без насыщения. Для трансформатора на 100 ВА вы хотите передавать магнитную энергию больше, чем для трансформатора на 10 ВА. 100 ВА больше, потому что у него больше оборотов для создания более сильного поля, а также требуется большее ядро, чтобы избежать его насыщения.

Скажем, я хочу иметь соотношение 1: 2, я могу намотать 10:20 или 100: 200 обмоток

Есть две причины, чтобы ответить на это, и Брайан проделал приличную работу, объясняя основную проблему, имея слишком мало поворотов на первичном, но упустил пару тонкостей. Другая причина — указать на ошибку в принятом в настоящее время ответе.

Игнорируя вторичную обмотку (и любую нагрузку, которая может быть подключена к ней), трансформатор становится просто индуктором. Если этот индуктор расположен на источнике переменного тока, вы хотите, чтобы индуктивность была достаточно высокой, чтобы избежать большого реактивного тока, потребляемого от источника питания — энергетические компании были бы зажаты, если бы каждый первичный трансформатор потреблял 10 ампер реактивного тока — система электроснабжения рухнет и сгорит !!

Но есть и другая причина, связанная с насыщением ядра. Я все еще говорю о трансформаторе в качестве индуктора здесь; Ампер-витки и размеры сердечника определяют Н-поле внутри сердечника, а амперы определяются индуктивностью (и напряжением питания). В свою очередь, индуктивность определяется другими параметрами сердечника и количеством витков.

Таким образом, сравните 10 витков с 100 витками — первичная на 100 витков в 100 раз больше индуктивности первичной на 10 витков, и это означает, что ток (для фиксированного источника переменного тока) в 100 раз меньше, чем для первичной на 10 витков.

Таким образом, усилители уменьшились на 100, а обороты увеличились на 10, поэтому общий эффект заключается в том, что ампер-витки уменьшились на 10 — это означает, что H-поле уменьшилось на десять, и ядро ​​с гораздо меньшей вероятностью будет насыщаться.

Если вы подключаете вторичную нагрузку, ток в первичной обмотке увеличивается от тока основной намагниченности до более высокого тока. Это изменение тока называется первичным током, принимаемым вторичной нагрузкой.

Так что теперь можно рассмотреть еще два набора ампер-витков — вторичные ампер-витки и дополнительные первичные ампер-витки из-за вторичной нагрузки. Я говорю «может», потому что на самом деле нам вообще не нужно их учитывать — они прекрасно компенсируются внутри сердечника, и ядро ​​не более насыщено током нагрузки, чем это было, когда вторичной нагрузки не было.

Но, кажется, огромное количество инженеров этого не понимают — это звучит не интуитивно, так как я могу убедить неверующего? Рассмотрим 4 следующих сценария:

введите описание изображения здесь

Сценарии 1 и 2 о преобразовании одной первичной обмотки в две параллельные обмотки. S1 имеет ток намагничивания Im, и, следовательно, каждая обмотка в S2 принимает Im / 2. Другими словами, тесно связанные параллельные провода ведут себя как один провод. Интересно, что каждый провод S2 ДОЛЖЕН теперь иметь двойную индуктивность, и, если вы переставите эти два провода последовательно, у вас будет первичная индуктивность, которая в 4 раза больше, чем у S1 — это доказывает, что удвоение числа витков в четыре раза увеличивает индуктивность. Десятикратное число витков означает в сто раз больше индуктивности.

S3 просит вас обдумать, что происходит, когда одна из параллельных обмоток S2 отключена — каково будет фазовое соотношение напряжения на этой отключенной обмотке по сравнению с напряжением первичной обмотки? Если вы считаете, что это противофазно к первичному напряжению, то, что случилось бы в сценарии 2, вызвало бы пожар!

Таким образом, ясно, что наведенное напряжение в отключенной обмотке (S3) имеет ту же фазу (и величину), что и первичное напряжение.

S4 должен быть чистым — подключите нагрузку к изолированной обмотке, и ток, который течет в первичной обмотке, находится в направлении, противоположном току, протекающему в «новой» вторичной обмотке.

Читайте так же:
Методика расчета по общедомовому счетчику

Короче говоря, это означает, что амперные витки в первичной обмотке (из-за тока вторичной нагрузки) полностью аннулируются витками амперной обмотки во вторичной обмотке.

Это также означает, что трансформатор, который требуется для более высокой мощности нагрузки, не становится больше из-за возможности насыщения сердечника. Он сделан больше, так что можно использовать более толстые провода (меньшие потери в меди), а более толстые провода требуют больше места, а значит, и большего сердечника.

Подключение счетчика тока через трансформатор по схемам

Схема подключения счетчика через трансформаторы тока

Потребление энергии контролируется с помощью электрического счетчика. Подключение трансформаторов тока в сети применяют, чтобы измерить переменный ток большой мощности, снизив его силу до 5 А. Счетчик подключается к системе электроснабжения, при этом используются трехфазные и однофазные устройства, которые подсоединяются разными способами.

Измерительные трансформаторы

Преобразователи тока (измерительные трансформаторы) трансформируют ток с высокой начальной нагрузкой до безопасных показателей для замера во вторичной катушке. Они работают при частоте 50 Гц и номинальной силе тока 5 А. Трансформатор с коэффициентом видоизменения 100/5 выдерживает максимальный ток 100 А, а измерительный — 5 А. Показания счетчика с таким трансформатором умножают на 20.

Ток с первоначальными значениями протекает по последовательно подсоединенной первичной обмотке трансформатора. Направленное движение электронов во вторичном контуре с подключенной катушкой создается благодаря электромагнитной индукции, в результате чего значения тока становятся ниже первоначальных в несколько раз, что фиксируется электросчетчиком.

Подключение трансформаторов тока

Трехфазное устройство

Трехфазный счетчик для нагруженной сети с током более 100 А сделать трудно, т. к. требуется выполнить большое сечение первичной обмотки. Разработаны одновитковые и многовитковые трансформаторы, которые устанавливают перед катушками. Такая структура цепи избавляет от производства мощных измерительных устройств, защищает прибор от коротких замыканий и перегрузок.

Выпускается два типа трехфазных счетчиков:

Схема подключения трансформаторов тока

  1. Приборы косвенного подключения трёхфазного счётчика через трансформаторы тока — этот тип встраивается в цепь с помощью преобразователя потока. Их чаще устанавливают на производственных мощностях с целью контроля энергии высоковольтных линий.
  2. Прямого подсоединения — электроприбор напрямую проверяет потребление электричества. Он работает при допустимой мощности до 60 кВт, при этом максимальное значение тока — до 100 А. Устройство используется для подключения проводов с поперечным сечением 1 мм².

Магнитный привод изготавливается разъемного или сплошного типа со стержневой или разветвленной обмоткой. Многофазные приборы содержат в конструкции звеньевую или петлевую обвивку. Выбор измерительного приспособления зависит от номинального тока и напряжения в начале и при прохождении через вторичную обмотку. Прибор состоит из сердечника, группы первичных витков и вторичной катушки с большим числом оборотов проволоки.

Работа в сетях 380 В

В трехфазных сетях с мощностью больше 60 кВт и током свыше 100 А при учете потребляемой энергии используется косвенная схема подсоединения.

Подключение трансформаторов тока к трехфазному счетчику

После считывания показаний применяется коэффициент для пересчета.

У такого способа подключения есть и недостатки. Если пользователь потребляет небольшой объем энергии, то измерительный ток может быть ниже значения, необходимого для запуска счетчика. Прибор стоит в нерабочем состоянии — такой эффект возникает при установке индукционных счетчиков старого образца, отличающихся большим потреблением энергии на собственные нужды. В моделях последних лет этот недостаток почти всегда отсутствует.

Особенности включения в цепь 380 В:

Как подключить трансформаторы тока к трехфазному счетчику

  • При подсоединении трансформаторов соблюдается полярность на входе и выходе, используется кабель, выбранный с помощью расчета нагрузок.
  • Используется провод с сечением более 2,5 мм² для вторичных контуров.
  • Соединения с клеммами выполняются проводниками с маркировкой соответствующего цвета.
  • Применяется подсоединение последующего контура посредством промежуточного клеммника с установкой пломбы.
  • Не разрешается установка трехфазных трансформаторов с разными коэффициентами преобразования на один учетный прибор.

Производится замена счетчика без остановки электропитания пользователей и снятия напряжения. Технический осмотр происходит в безопасном режиме, поверка погрешностей учетных устройств также производится на действующей линии без отключения.

Перед выбором схемы подключения трансформатора тока к счетчику проверяют пригодность прибора для такого варианта использования. Если устройство рассчитано на прямой способ установки, то его запрещено применять совместно с трансформатором. Условия работы счетчика описываются в техническом паспорте, где приводится рекомендуемая схема подключения.

Монтаж однофазного прибора

Проводник силовой цепи работает в качестве первичной обвивки в однофазных трансформаторах, номинальное значение силы тока достигает 100 и более ампер. Через вторичную обмотку проходит ток не выше 5 А. Устанавливается однофазное устройство в промежуток разрыва питающей магистрали.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Потребители не должны подсоединяться к линии перед смонтированным счетчиком.

В подводящей цепи монтируется автомат — он необходим при замене прибора, когда нужно обесточивание магистрали. Такой же автоматический выключатель устанавливается после измерительной группы устройств с целью отключения потребителя в случае неполадок на его стороне. На задней стенке прибора нанесена схема монтажа электросчетчика.

Для контакта в приборе предусмотрено 4 зажима. Фаза и ноль соединяются по схеме:

  • зажим 1 крепится к фазному выводу;
  • клемма 2 подсоединяется к отводящему фазному контакту;
  • зажим 3 присоединяется к питающему нулевому кабелю;
  • клемма 4 подключается к отводящему нулю.

Такая схема применяется при подключении измерительного устройства в частном строении, квартире многоэтажного дома или небольшом павильоне для торговли.

Установка многовиткового измерителя

Трехфазные электросчетчики ставят в многопроводных сетях с использованием преобразователя тока. Такие измерительные приборы называют трансформаторными счетчиками, т. к. они работают совместно. Преобразователи применяют при косвенном включении в сеть с большой мощностью, первичная обмотка заменена электрическим проводом. Прибор контролирует заряд электричества при движении электронов по вторичной обмотке, которое возникает на основе электромагнитной индукции.

Читайте так же:
Беркут 1 пивные счетчики

Десятипроводная схема

Используется десятипроводная система включения с изоляцией мощных силовых цепей, которая обеспечивается трансформаторами. Гальваническая развязка применяется в промышленных или бытовых условиях и гарантирует безопасность эксплуатации оборудования. Недостатком такой схемы является большое число кабелей.

Схема подключения происходит в последовательности:

Подключение трансформатора тока к счетчику

  • клемма 1 — на вход фазы (А);
  • зажим 2 — на вход измерительного контура фазного прибора (А);
  • контакт 3 — на выход измерительного привода (А);
  • зажим 4 — входная клемма фазы (В)
  • клемма 5 — вход измерительного контура фазы (В);
  • контакт 6 — выход фазы (В);
  • зажим 7 — вход фазы (С);
  • контакт 8 — вход контура измерения фазы.

Трансформаторы подсоединяются с помощью контактов Л1 и Л2 к разрыву линии. Если одновитковые приборы работают только с напряжением 220 В, то многостержневые измеряют расход электроэнергии в цепях с мощностью 380 В.

Подключение трёхфазного счётчика через трансформаторы тока

Преимущества трехфазного счетчика по сравнению с однофазным устройством:

  • позволяет экономить электричество ночью (около 50%);
  • погрешность при измерении составляет 2−2,5%;
  • предусмотрено автоматическое сохранение и анализ показателей в журнале событий;
  • можно экспортировать показания по сети на расстояние, для этого есть встроенный электросиловой модем.

Из недостатков отмечается требование опыта установки электрооборудования и большие габариты устройства.

Трудность возникает в том, что при подключении однофазного прибора учета существует одна принципиальная система. А перед подсоединением трансформатора тока к трехфазному счетчику требуется выбрать одно исполнение среди подобных схем.

Другие системы подсоединения

Упрощенной схемой считается подключение по типу конфигурации звезды. При этом облегчается установка измерителя, т. к. используется меньше внешних проводов, что происходит из-за сложной конструкции внутренней системы подсоединения. В строении трансформатора есть магнитопровод, содержащий в составе 3 стержня. На каждом из них предусмотрены первичная и вторичная обмотки. Первичная находится под высоким напряжением, а со вторичного контура электричество с низким напряжением поступает к пользователям.

Схема подключения трансформаторов тока к трехфазному счетчику

Концы каждой намотки объединяются вместе, а потребительские фазы выходят из начал витков. Из соединения концов выводится нейтраль (ноль), применяемая в качестве уравнителя нагрузки, чтобы исключить скачки мощности в сети. Образуется трехфазная 4-проводная схема, часто используемая для воздушных электромагистралей.

Получается два типа напряжения: линейное и фазное. Напряжение первого вида превосходит фазное в √3 раз, поэтому, умножив 220 В на √3, получаем линейную мощность сети 380 В. Фазный ток равен линейному, они одинаково проходят обмотки.

При соединении обмоток по способу треугольника фазы объединяются по схеме:

  • конец А — с началом В;
  • конец В — с началом С;
  • конец С — с началом А.

Обмотки объединены последовательно. Такой способ используется для линий с симметричной нагрузкой, где не предусмотрено изменение в зависимости от фазы. Фазное и линейное напряжение одинаковы по значению, а линейный ток превосходит фазный в √3 раз.

Подключение трансформатора тока

Для выбора схемы соединения учитывается, что при подключении по типу звезды создается два вида напряжения, а схема треугольника позволяет использовать только 380 В.

Выходы вторичных контуров подсоединяются, и устраивается заземление, но в сопровождающих документах на счетчик (паспортах) такое требование не всегда озвучивается. Если комиссия по приемке оборудования в эксплуатацию будет настаивать на снятии заземляющего кабеля, то шлейф придется удалить. Монтаж электрооборудования проводят только в соответствии с разработанным проектом производства работ.

Совмещенные схемы в магистралях используют редко из-за больших погрешностей в измерениях и трудностей при выявлении пробоев на обмотках трехфазного трансформатора. В цепях с изолированным нейтральным проводом используется схема с подсоединением двух измерительных трансформаторов (по типу неполной звезды). Такое включение чувствительно реагирует на обрыв фазного кабеля.

Вторичные контуры всегда нагружаются, их работа проходит в режиме, близком по характеристикам к короткому замыканию. Разрыв вторичной цепи вызывает потерю компенсирующего действия электромагнитной индукции от тока, проходящего по вторичным виткам. Такие неполадки ведут к нагреванию магнитопровода сверх нормы.

Трехфазный трансформатор выбирается с учетом коэффициента преобразования по нормам ПУЭ1.5.17. Определено, что ток во вторичном контуре при подключении максимальной нагрузки не должен падать ниже 40% от показателей номинального тока измерительного прибора. Правильное распределение контактов и чередование фазных зажимов А, В и С контролируется фазометром.

Расчет трансформатора

Как рассчитать силовой трансформатор и намотать самому.
Можно подобрать готовый трансформатор из числа унифицированных типа ТН, ТА, ТНА, ТПП и других. А если Вам необходимо намотать или перемотать трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?
Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор от старого телевизора, к примеру, трансформатор ТС-180 и ему подобные.
Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока, но это зависит от размеров сердечника — сможете ли разместить обмотку.
Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт? Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток — амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся, диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным проводом в изоляции.

Формула для расчета витков трансформатора

Сопутствующие формулы: P=U2*I2 Sсерд(см2)= √ P(ва) N=50/S I1(a)=P/220 W1=220*N W2=U*N D1=0,02*√i1(ma) D2=0,02*√i2(ma) K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)

50/S — это эмпирическая формула, где S — площадь сердечника трансформатора в см2 Трансформатор(ширину х толщину), считается, что она справедлива до мощности порядка 1кВт.
Измерив площадь сердечника, прикидываем сколько надо витков намотать на 10 вольт, если это не очень трудно, не разбирая трансформатора наматываем контрольную обмотку через свободное пространство (щель). Подключаем лабораторный автотрансформатор к первичной обмотке и подаёте на неё напряжение, последовательно включаем контрольный амперметр, постепенно повышаем напряжение ЛАТР-ом, до начала появления тока холостого хода.
Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно «жёсткой» характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие броски тока нагрузки при высоком напряжении ( 2500 -3000 в), например, тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем расчет количества витков на вольт.
Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.

Читайте так же:
Счетчик банкнот magner 150 digital производитель

Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.

Если нет под рукой амперметра, то вместо него можно использовать вольтметр, замеряя падение напряжение на резисторе, включенного в разрыв подачи напряжения к первичной обмотке, потом рассчитать ток из полученных измерений.

Вариант 2 расчета трансформатора.
Зная необходимое напряжение на вторичной обмотке (U2) и максимальный ток нагрузки (Iн), трансформатор рассчитывают в такой последовательности:

1. Определяют значение тока, протекающего через вторичную обмотку трансформатора:
I2 = 1,5 Iн ,
где: I2 — ток через обмотку II трансформатора, А;
Iн — максимальный ток нагрузки, А.
2. Определяем мощность, потребляемую выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора:
P2 = U2 * I2 ,
где: P2 — максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки, Вт;
U2 — напряжение на вторичной обмотке, В;
I2 — максимальный ток через вторичную обмотку трансформатора, А.
3. Подсчитываем мощность трансформатора:
Pтр = 1,25 P2 ,
где: Pтр — мощность трансформатора, Вт;
P2 — максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки трансформатора, Вт.
Если трансформатор должен иметь несколько вторичных обмоток, то сначала подсчитывают их суммарную мощность, а затем мощность самого трансформатора.
4. Определяют значение тока, текущего в первичной обмотке:
I1 = Pтр / U1 ,
где: I1 — ток через обмотку I, А;
Ртр — подсчитанная мощность трансформатора, Вт;
U1 — напряжение на первичной обмотке трансформатора (сетевое напряжение).
5. Рассчитываем необходимую площадь сечения сердечника магнитопровода:
S = 1,3 Pтр ,
где: S — сечение сердечника магнитопровода, см2;
Ртр — мощность трансформатора, Вт.
6. Определяем число витков первичной (сетевой) обмотки:
w1 = 50 U1 / S ,
где: w1 — число витков обмотки;
U1 — напряжение на первичной обмотке, В;
S — сечение сердечника магнитопровода, см2.
7. Подсчитывают число витков вторичной обмотки:
w2 = 55 U2 / S ,
где: w2 — число витков вторичной обмотки;
U2 — напряжение на вторичной обмотке, В;
S-сечение сердечника магнитопровода, см2.
8. Высчитываем диаметр проводов обмоток трансформатора:
d = 0,02 I ,
где: d-диаметр провода, мм;
I-ток через обмотку, мА.

Ориентировочный диаметр провода для намотки обмоток трансформатора в таблице 1.

Таблица 1
Iобм, ma<2525 — 6060 — 100100 — 160160 — 250250 — 400400 — 700700 — 1000
d, мм0,10,150,20,250,30,40,50,6

После выполнения расчетов, приступаем к выбору самого трансформаторного железа, провода для намотки и изготовление каркаса на которой намотаем обмотки. Для прокладки изоляции между слоями обмоток приготовим лакоткань, суровые нитки, лак, фторопластовую ленту. Учитываем тот факт, что Ш — образный сердечник имеют разную площадь окна, поэтому будет не лишним провести расчет проверки: войдут ли они на выбранный сердечник. Перед намоткой производим расчет — поместится ли обмотки на выбранный сердечник.
Для расчета определения возможности размещения нужного количества обмоток:
1. Ширину окна намотки делим на диаметр наматываемого провода, получаем количество витков наматываемый
на один слой — N¹.
2. Рассчитываем сколько необходимо слоев для намотки первичной обмотки, для этого разделим W1 (количество витков первичной обмотки) на N¹.
3. Рассчитаем толщину намотки слоев первичной обмотки. Зная количество слоев для намотки первичной обмотки умножаем на диаметр наматываемого провода, учитываем толщину изоляции между слоями.
4. Подобным образом считаем и для всех вторичных обмоток.
5. После сложения толщин обмоток делаем вывод: сможем ли мы разместить нужное количество витков всех обмоток на каркасе трансформатора.

Еще один способ расчета мощности трансформатора по габаритам.
Ориентировочно посчитать мощность трансформатора можно используя формулу:
P=0.022*S*С*H*Bm*F*J*Кcu*КПД;
P — мощность трансформатора, В*А;
S — сечение сердечника, см²
L, W — размеры окна сердечника, см;
Bm — максимальная магнитная индукция в сердечнике, Тл;
F — частота, Гц;
Кcu — коэффициент заполнения окна сердечника медью;
КПД — коэффициент полезного действия трансформатора;
Имея в виду что для железа максимальная индукция составляет 1 Тл.
Варианты значений для подсчета мощности трансформатора КПД = 0,9, f =50, B = 1 — магнитная индукция [T], j =2.5 — плотность тока в проводе обмоток [A/кв.мм] для непрерывной работы, KПД =0,45 — 0,33.

Если вы располагаете достаточно распространенным железом — трансформатор ОСМ-0,63 У3 и им подобным, можно его перемотать?
Расшифровка обозначений ОСМ: О — однофазный, С — сухой, М — многоцелевого назначения.
По техническим характеристикам он не подходит в для включения однофазную сеть 220 вольт т.к. рассчитан на напряжение первичной обмотки 380 вольт.
Что же в этом случае делать?
Имеется два пути решения.
1. Смотать все обмотки и намотать заново.
2. Смотать только вторичные обмотки и оставить первичную обмотку, но так как она рассчитана на 380В, то с нее необходимо смотать только часть обмотки оставив на напряжение 220в.
При сматывании первичной обмотки получается примерно 440 витков (380В) когда сердечник Ш-образной формы, а когда сердечник трансформатора ОСМ намотан на ШЛ данные другие — количество витков меньше.
Данные первичных обмоток на 220в трансформаторов ОСМ Минского электротехнического завода 1980 год.

  • 0,063 — 998 витков, диаметр провода 0,33 мм
  • 0,1 — 616 витков, диаметр провода 0,41 мм
  • 0,16 — 490 витков, диаметр провода 0,59 мм
  • 0,25 — 393 витка, диаметр провода 0,77 мм
  • 0,4 — 316 витков, диаметр провода 1,04 мм
  • 0,63 — 255 витков, диаметр провода 1,56 мм
  • 1,0 — 160 витков, диаметр провода 1,88 мм
Читайте так же:
Как считать тариф если нет счетчика

ОСМ 1,0 (мощность 1 кВт), вес 14,4кг. Сердечник 50х80мм. Iхх-300ма

Подключение обмоток трансформаторов ТПП

Рассмотрим на примере ТПП-312-127/220-50 броневой конструкции, параллельное включение вторичных обмоток.
ТПП-312ТПП-312
В зависимости от напряжения в сети подавать напряжение на первичную обмотку можно на выводы 2-7, соединив между собой выводы 3-9, если повышенное — то на 1-7 (3-9 соединить) и т.д. На схеме подключение показано случае пониженного напряжение в сети.
Часто возникает необходимость применять унифицированные трансформаторы типа ТАН, ТН, ТА, ТПП на нужное напряжение и для получения необходимой нагрузочной способности, а простым языком нам надо подобрать, к примеру, трансформатор со вторичной обмоткой 36 вольт и чтобы он отдавал 4 ампера под нагрузкой, первичная конечно 220 вольт.
Как подобрать трансформатор?
С начало определяем необходимую мощность трансформатора, нам необходим трансформатор мощностью 150 Вт.
Входное напряжение однофазное 220 вольт, выходное напряжение 36 вольт.
После подбора по техническим данным определяем, что в данном случае нам больше всего подходит трансформатор марки ТПП-312-127/220-50 с габаритной мощностью 160 Вт (ближайшее значение в большую сторону ), трансформаторы марки ТН и ТАН в данном случае не подходят.
Вторичные обмотки ТПП-312 имеют по три раздельные обмотки напряжением 10,1в 20,2в и 5,05в, если соединить их последовательно 10,1+20,2+5,05=35,35 вольт, то получаем напряжение на выходе почти 36 вольт. Ток вторичных обмоток по паспорту составляет 2,29А, если соединить две одинаковые обмотки параллельно, то получим нагрузочную способность 4,58А (2,29+2,29).
После выбора нам только остается правильно соединить выходные обмотки параллельно и последовательно.
Последовательно соединяем обмотки для включения в сеть 220 вольт. Последовательно включаем вторичные обмотки, набирая нужное напряжение по 36В на обеих половинках трансформатора и соединяем их параллельно для получения удвоенного значения нагрузочной способности.
Самое важное, правильно соединить обмотки при параллельном и последовательном включении, как первичной так и вторичной обмоток.

По такому же принципу можно подобрать готовый трансформатор на практически любое напряжение и ток, на мощность до 200 Вт, конечно, если напряжение и ток имеют более или менее стандартные величины.
Разные вопросы и советы.
1. Проверяем готовый трансформатор, а у него ток первичной обмотки оказывается завышенным, что делать? Чтобы не перематывать и не тратить лишнее время домотайте поверх еще одну обмотку, включив ее последовательно с первичной.
2. При намотке первичной обмотки когда мы делаем большой запас, чтобы уменьшить ток холостого хода, то учитывайте, что соответственно уменьшается и КПД транса.
3. Для качественной намотки, если применен провод диаметром от 0,6 и выше , то его обязательно надо выпрямить, чтоб он не имел малейшего изгиба и плотно ложился при намотке, зажмите один конец провода в тиски и протяните его с усилием через сухую тряпку, далее наматывайте с нужным усилием, постепенно наматывая слой за слоем. Если приходится делать перерыв, то предусмотрите фиксацию катушки и провода, иначе придется делать все заново. Порой подготовительные работы занимают много времени, но это того стоит для получения качественного результата.
4. Для практического определения количества витков на вольт, для попавшегося железа в сарае, можно намотать на сердечник проводом обмотку. Для удобства лучше наматывать кратное 10, т.е. 10 витков, 20 витков или 30 витков, больше наматывать не имеет большого смысла. Далее от ЛАТРа постепенно подаем напряжение его увеличивая от 0 и пока не начнет гудеть испытываемый сердечник, вот это и является пределом. Далее делим полученное напряжение подаваемое от ЛАТРа на количество намотанных витков и получаем число витков на вольт, но это значение немного увеличиваем. На практике лучше домотать дополнительную обмотку с отводами для подбора напряжения и тока холостого хода.
5. При разборке — сборке броневых сердечников обязательно помечайте половинки, как они прилегают друг к другу и собирайте их в обратном порядке, иначе гудение и дребезжание вам обеспечено. Иногда гудения избежать не удается даже при правильной сборке, поэтому рекомендуется собрать сердечник и скрепить чем либо (или собрать на столе, а сверху через кусок доски приложить тяжелый груз), подать напряжение и попробовать найти удачное положение половинок и только потом окончательно закрепить. Помогает и такой совет, поместить готовый собранный трансформатор в лак и потом хорошо просушить при температуре до полного высыхания (иногда используют эпоксидную смолу, склеивая торцы и просушка до полной полимеризации под тяжестью).

Соединение обмоток отдельных трансформаторов

Иногда необходимо получить напряжение нужной величины или ток большей величины, а в наличии имеются готовые отдельные унифицированные трансформаторы, но на меньшее напряжение чем нужно, встает вопрос: а можно ли отдельные трансформаторы включать вместе, чтобы получить нужный ток или величину напряжения?
Для того чтобы получить от двух трансформаторов постоянное напряжение, к примеру 600 вольт постоянного тока, то необходимо иметь два трансформатора которые бы после выпрямителя выдавали бы 300 вольт и после соединив их последовательно два источника постоянного напряжения получим на выходе 600 вольт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector