Для перетворення напруги з низького рівня у високий, і навпаки, застосовуються підвищувальні або знижувальні трансформатори. Вони являють собою електричні машини з високим коефіцієнтом корисної дії та застосовуються в багатьох областях техніки.
Основні частини конструкції трансформатора.
Чи можна зробити трансформатор своїми руками в домашніх умовах? Які матеріали і пристосування потрібно використовувати при виробництві такої роботи? Щоб правильно зібрати підвищувальний трансформатор, треба точно виконати весь технологічний процес і рекомендації по збірці цього типу електричних машин, які будуть приведені нижче.
Що потрібно знати і мати для самостійної намотування трансформатора?
Якщо є необхідність в цьому апараті, то треба мати відповіді на такі питання:
- Для чого потрібен трансформатор: підвищувати або знижувати напругу?
- Які напруги повинні бути на вході і виході апарату?
- Працює апарат від мережі змінного струму 50 Гц або його треба розраховувати на іншу частоту?
- Яка буде потужність саморобного трансформатора?
Після отримання відповідей можна приступати до покупки потрібних матеріалів. Для цього купують стрічкову ізоляцію (лакоткань) для майбутнього трансформатора, сердечник для нього (якщо є відповідний по потужності від старого, що згорів телевізора, то можна використовувати і його), потрібну кількість дроту в емалевою ізоляції.
Схема саморобного пристосування для обмотки трансформаторів.
Для намотування обмоток можна зробити найпростіший намотувальний верстат. Для цього беруть дошку довжиною 40 см і шириною 100 мм. На неї шурупами приєднують два бруска 50 х 50 міліметрів так, щоб відстань між ними було 30 см. Вони повинні бути просвердлені на однаковій висоті свердлом діаметром 8 мм. У ці отвори заводять пруток, на який попередньо надівається котушка майбутнього трансформатора.
З одного боку на штирі повинна бути нарізана різьба на довжину 3 см і на неї за допомогою двох гайок закріплена ручка, якою обертають пруток з котушкою при намотуванні трансформатора.
Розміри вищеописаного намоточного верстата не критичні - все залежить від розмірів сердечника. Якщо він зроблений з феросплавів і має форму кільця, то доведеться обмотку виконувати вручну.
Попередній розрахунок кількості витків можна зробити виходячи з необхідної потужності апарату. Наприклад, якщо потрібен підвищувальний трансформатор з 12 до 220 В, то необхідна потужність такого апарату буде в межах 90-150 Вт. Вибираємо О-подібний тип муздрамтеатру від старого телевізора або купуємо подібний в магазині. Перетин його повинно бути вибрано за формулою з електротехнічного довідника. У цьому прикладі воно приблизно дорівнює 10-11 см².
Наступний етап - визначення кількості витків на 1 В, яке в даному випадку дорівнює 50 Гц, поділене на 10-11, щось близько 4, 7- 5 одиниць на вольт. Тепер можна порахувати кількість витків первинної і вторинної обмотки: W1 = 12 Х 5 = 60 і W2 = 220 Х 5 = 1100.
Потім треба визначити струми в них: I1 = 150: 12 = 12, 5 А і I2 = 150: 220 = 0, 7 А.
Знайдемо перетину і діаметри проводів обмоток за формулами з довідника.
Підвищуючий трансформатор попередньо розрахований, можна приступати до його намотуванні.
Робочий процес виготовлення каркасів котушок
Схема намотування зварювального трансформатора.
Виготовляють їх з картону. Внутрішня частина повинна мати розміри трохи більше, ніж стрижень сердечника, а щічки повинні вільно входити у вікно трансформатора. При використанні О-образного сердечника треба зробити дві котушки, а при застосуванні Ш-образних пластин - одну.
При застосуванні круглого сердечника від ЛАТР його попередньо обмотують стрічкової ізоляцією і потім прямо починають мотати на нього провід, розподіляючи потрібну кількість витків по всьому кільцю. Після того як закінчена намотування первинної обмотки, її закривають 3-4 шарами лакоткани і потім зверху починають накручувати витки вторинної її частини. Після цього стрічкової ізоляцією закривають провід, попередньо вивівши назовні кінці обмоток. При використанні звичайних магнитопроводов каркас котушок роблять так:
- робиться форма гільзи з вилогами на сторонах торців;
- з картону вирізують щічки;
- згортають тіло котушки по намічених лініях в невелику коробочку і заклеюють;
- надягають на гільзу верхні частини (щічки) і, відігнувши відвороти, приклеюють.
Виготовлення обмоток трансформатора
Розміщення ізолюючих кіл з електрокартону.
Котушку надягають на дерев'яний брусок з розмірами стрижня муздрамтеатру. У ньому попередньо свердлиться отвір для прутка намоточного. Ця деталь вставляється в верстат, і починається процес виготовлення обмотки:
- на котушку намотують 2 шари лакоткани;
- один кінець дроту закріплюють на щічки і починають повільно обертати ручку верстата;
- витки треба укладати щільно, ізолюючи кожен намотаний шар від сусіднього лакотканиною;
- після того як намотана котушка первинної обмотки, провід обрізають і другий його кінець закріплюють на щічки поруч з першим;
- На обидва висновки надягають ізоляційні трубки, а зовні обмотку закривають ізоляцією;
- У такій же послідовності проводиться намотування котушки вторинної обмотки.
Збірка підвищувального трансформатора
Розбирають сердечник. Так як використаний О-подібний його тип з трансформаторного заліза від телевізора, то це легко зробити, так як він складається з двох половин. Надягають на «роги» обидві котушки і з'єднують обидві частини апарату, затискають кріпильні деталі.
Схема пристрою однофазного трансформатора.
При використанні окремих пластин для збірки спочатку по потужності трансформатора визначають товщину його пакета і, відповідно, потрібне число Ш-образних або О-образних листів (за довідником). Потім їх по черзі вставляють в отвір на гільзі котушки і стягують шпильками і гайками (в пластинах є для цього спеціальні отвори).
Якщо при включенні трансформатора чути шум або брязкіт, то треба щільніше закрутити кріплення. Це роблять до тих пір, поки «дзижчання» не припиниться. Проводять випробування: включають трансформатор в мережу вторинною обмоткою - на первинній стороні має з'явитися напруга 12 В.
Якщо ця умова виконана, то трансформатор зібраний правильно.
Застосовувані інструменти та матеріали
- сердечник з трансформаторного заліза;
- ізоляція (лакоткань);
- дріт;
- тонкий картон;
- дошки і дерев'яні бруски;
- сталевий пруток;
- клей;
- пила;
- ножиці;
- вольтметр.
Зробити самому підвищувальний трансформатор нескладно, важливо тільки не відступати від вищенаведеної технології намотування і збірки. Такий виріб при дотриманні всіх рекомендацій буде працювати багато років.