Содержание
- Статья
- Видео
Бывают в жизни ситуации, когда нужен трансформатор для конкретных случая. К примеру, сгорел сетевой тр-р в любимом приемнике, а такого для замены нет, и возможности достать аналогичный нет. Зато есть всевозможные другие тр-ры от старой техники, которые валяются без дела, вот их можно попробовать использовать как доноров или же самому переделать под конкретные параметры. Далее мы расскажем, как сделать трансформатор своими руками в домашних условиях, предоставив все необходимые расчетные формулы и инструкцию по сборке.
Расчетная часть
Итак, начнем. Небольшое отступление для ввода в курс дела. Трансформатор — это преобразователь одного вида энергии в другую и обратно. Обычно он состоит из двух электрических катушек (первичной и вторичной) и листов железа сердечника. Первичная обмотка индуцирует магнитный поток в магнитопроводе, а тот в свою очередь индуцирует электрический ток во второй катушке, что показано на схеме ниже.
От размеров железа зависит мощность транса, поэтому при проектировании и сборке отталкиваются от его наличия для сердечника. Любой расчет моточных узлов начинается от расчета габаритной мощности трансформатора. Поэтому для того чтобы сделать трансформатор из подручных средств, сначала нам необходимо найти мощность вторичной цепи. Если катушка вторичного напряжения не одна, то их нужно суммировать. Расчетная формула будет иметь вид:
P2=U2*I2
Где:
- U2 — это напряжение на вторичной обмотке;
- I2 — ток вторичной обмотки.
Получив значение, нужно сделать расчет первичной обмотки, учитывая потери на трансформации предполагаем КПД 80%.
P1=P2/0.8=1.25*P2
От значения мощности Р1 подбирается сердечник, его площадь сечения S.
S=√Р1
Где:
- S в сантиметрах;
- Р1 в ватт.
Теперь можем узнать коэффициент эффективной передачи и трансформации энергии:
w’=50/S
Где:
- 50 — это частота сети;
- S — сечение железа.
Эта формула имеет приблизительное значение результата от классического решения, но для самодельной сборки и простоты решения вполне подойдет. Найдя решение можно приступить к расчету количества витков, сделать который можно по формуле:
w1=w’*U1
w2=w’*U2
w3=w’*U3
Так как расчет у нас упрощенный и возможна небольшая просадка напряжения под нагрузкой, увеличьте число витков на 10 % от рассчитанного результата. Далее нужно правильно определить ток наших обмоток, опираясь на первичную обмотку:
I1=P1/U1
Определяем диаметр нашего провода по формуле:
d = 0.8*√I
По таблице 1 выбираем провод с искомым сечением. Если подходящего значения нет, нужно сделать округление в большую сторону до табличного диаметра.
Если посчитанного диаметра нет в таблице, или слишком большое заполнение окна получается, то можно взять несколько проводов меньшего сечения и получить в сумме искомое.
Чтобы узнать поместятся катушки на нашем самодельном трансформаторе, требуется посчитать площадь окна тр-ра, это образованное сердечником окно в которое помещается катушки. Уже известное число витков умножаем на сечение провода и коэффициент заполнения:
s= w*d²*0.8
Данный расчет производим для всех обмоток, первичной и вторичной, после чего нужно суммировать площадь катушек и сделать сравнение с площадью окна магнитопровода. Окно сердечника должно быть больше площади сечения катушек.
Порядок изготовления
Теперь, имея расчеты и материал для сборки, можно приступить к намотке. На подготовленную картонную катушку производим укладку первой обмотки. Для этого удобно использовать электродрель, зажав катушку приспособлениями крепим в патроне, закрепив на столе или верстаке дрель, на малых оборотах, производим укладку провода, один к одному в ряд. Между слоями провода улаживаем один слой изоляции, конденсаторную бумагу. Между первичной и вторичной обмоткой нужно сделать два слоя изоляции.
Намного проще, если планируем перематывать готовый трансформатор на желаемое напряжение. В этом случае достаточно при размотке подсчитать количество витков вторичной намотки, и зная коэффициент трансформации:
w’=U2/w2
Можно подсчитать необходимое количество витков под требуемое напряжение:
w2=w’*U2
Также рекомендуем просмотреть видео, на которых наглядно демонстрируется порядок сборки трансформатора в домашних условиях:
Технология намотки
https://youtu.be/s9JzznNHFP0
Проверочные работы
В данной статье приведена инструкция, которая доступно объясняется, как сделать трансформатор своими руками в домашних условиях. Для примера мы описали последовательность расчета и сборки броневой модели, как наиболее распространенного вида преобразователей. Его популярность обусловлена простотой изготовления моточных узлов, легкостью сборки, ремонта и переделки. На основе этой самоделки легко можно сделать тр-р для зарядки автомобильного аккумулятора, или же изготовить повышающий тр-р для лабораторного источника питания, электрический выжигатель по дереву, горячий нож для резки пенопласта или другой прибор для нужд домашнего мастера.
Технология намотки
https://youtu.be/s9JzznNHFP0
Проверочные работы
