Приспособление для намотки трансформаторов: Намоточный станок и приспособления для намотки катушек и трансформаторов

Содержание

Самодельный намоточный станок с приспособлением для намотки трансформаторов » Полезные самоделки

Простой намоточный станок

(рис. 1) позволяет наматывать катушки проводом диаметром от 0,15 до 1,5 мм виток к витку или внавал с подсчетом количества витков провода, намотанных на катушку.

 

 

Рис. 1 Простой намоточный станок.


На деревянном основании размерами 370x230x18 мм укрепляют шурупами два направляющих бруска с фасками под углом 45°. Между ними устанавливают деревянные стойки, одна из которых подвижная, другая — неподвижная. Между стойками устанавливают деревянный брусок с каркасом для намотки провода. Размер бруска должен соответствовать размеру каркаса катушки. С одной стороны на ось бруска надевают и закрепляют винтом ручку для вращения, а с другой стороны подключают счетчик для подсчета количества витков провода (счетный механизм берут от старого электросчетчика). Во время работы намоточный станок крепят к столу шурупом или винтом.

 

Приспособление для намотки катушек на базе точильного станка

(рис. 2). Для намотки катушек проводом диаметром от 0,1 до 0,6 мм можно приспособить точильный станок, снабдив его специальной оправкой, навинчиваемой на валик точильного круга вместо крепежной гайки, как показано на рисунке.

Если намоточными работами приходится заниматься часто, то целесообразно изготовить универсальную оправку, состоящую из двух одинаковых частей в виде усеченных пирамидок (рис. 2).

 

 

Рис. 2. Приспособление для намотки катушек на базе точильного станка.

 

Приспособление для намотки катушек на базе ручной дрели.

(рис. 3). Для намотки высокочастотных катушек, дросселей, малогабаритных трансформаторов проводом диаметром от 0,1 до 0,5 мм в любительских условиях можно приспособить обычную ручную дрель, зажатую в тиски.\

 

 

Рис. 3. Приспособление для намотки катушек на базе ручной дрели.

 

В. Г. Бастанов
Пособие для радиолюбителей конструкторов

Станок Н. Филенко для намотки трансформаторов и катушек

Статью прислал один из датагорцев, автором является Н. Филенко, (UA9XBI).

Отсутствие нужного трансформатора заставило подумать над созданием намоточного станка. Конечно, можно было заказать трансформатор на заводе или намотать самому с помощь оборудования друзей, но кто же откажется от наличия в своем арсенале такого необходимого “средства производства” как удобный станок для намотки трансформаторов, катушек и дросселей?

Станок получился простым и вместе с тем функциональным. Вид спереди и сверху.


Он позволяет наматывать обмотки на круглых полых каркасах внутренним диаметром от 10 мм, а также на каркасах квадратного или прямоугольного сечения внутренним размером от 10х10 мм.

· Максимальная длина намотки – 180 -200 мм.
· Максимальный диаметр(диагональ прямоугольного каркаса) составляет 200 мм.

Намотку можно вести вручную проводом диаметром до 3,2 мм, в режиме “полуавтоматической” намотки проводом от 0,31 до 2,0 мм.

“Полуавтоматическая” намотка предусматривает намотку и укладку слоя провода синхронно с намоткой, с последующей ручной укладкой слоя изоляции и сменой направления укладки провода. На круглых оправках с укладкой вручную можно мотать даже трубкой диаметром до 6 мм.

Для укладки провода разных диаметров предусмотрен набор сменных шкивов, позволяющих выбрать 27 различных шагов намотки в диапазоне 0,31 – 1,0 мм или 54 шага намотки в диапазоне 0,31 – 3,2 мм. Сам станок легко умещается на обычной кухонной табуретке, благодаря большому весу не требует дополнительного крепления.

Содержание / Contents

Прост до безобразия. Вал, на котором установлен каркас трансформатора, кинематически соединен с валом, по которому перемещается укладчик провода. Укладчик провода имеет втулку, внутри которой нарезана резьба. При вращении вала втулка перемещается и движет за собой направляющее устройство для провода.

Скорость вращения вала определяется диаметрами шкивов, установленных на верхнем и нижнем валах, а скорость перемещения втулки кроме этого и шагом резьбы вала укладчика. Набор из 3-х тройных шкивов позволяет получить до 54 комбинаций шага укладки провода. Направление укладки изменяется перестановкой пассика соединяющего шкивы.

Вращение вала с каркасом можно осуществлять вручную, а можно приспособить электродрель в качестве привода.

Все размеры указаны как в оригинале.

Станина


Станина станка сварена из стальных листов. Основание станины выбрано толщиной 15 мм, боковины – толщиной 6 мм. Выбор обусловлен в первую очередь устойчивостью станка(чем тяжелее, тем лучше)

Перед сваркой боковины станины складываются вместе и производится сверление отверстий одновременно в обоих боковинах. После этого станины устанавливают на основание и привариваются к нему.

В верхние и средние отверстия боковин вставляются бронзовые втулки, в нижние – подшипники. Подшипники взяты от старого 5 дюймового дисковода. От перемещения подшипники и втулки с внешней стороны боковин фиксируются крышками.

Верхний вал, на котором крепится каркас катушки, изготовлен из прутка диаметром 12 мм. В этой конструкции все валы изготовлены из подходящих по диаметру валов от выслуживших свои сроки матричных принтеров, они изготовлены из хорошей стали, закалены, хромированы или отшлифованы.


Средний вал, на который опирается устройство подачи провода, также изготовлен из прутка диаметром 12 мм. Вал желательно отполировать.


Выбор диаметра нижнего вала – подающего, обусловлен необходимостью иметь шаг резьбы 1 мм, а нашлась только одна подходящая лерка 10х1,0. Желательно(в целях большей надежности) изготовить этот вал также диаметром 12 мм.


Втулка укладчика.

Диаметр 20 мм, длина 20 мм, внутренняя резьба такая же как на нижнем валу М12х1,0 ( в оригинале — М10х1,0)

Шкивы

Шкивы выполнены тройными, т.е. по 3 канавки разного диаметра в одном блоке. Диаметры выбраны так, чтобы наиболее оптимально перекрыть необходимый диапазон сечений провода.


Выточены из стали, комбинация шкивов позволяет получить 54 различных шагов намотки провода. Ширина канавки для пассика выбирается исходя из имеющихся пассиков, в конкретном случае 6 мм. Обратите внимание: общая толщина шкивов должна быть не более 20 мм. Если толщина шкивов больше – необходимо увеличить длину левых хвостовиков нижнего и верхнего вала (диаметр которых 8 мм, длина 50 мм)

При необходимости можно изготовить одинарные шкивы соответствующих диаметров. Выбранные диаметры шкивов обеспечивают намотку провода с 54 различными шагами.

В строках указаны диаметры ведущих шкивов, в колонках – диаметры ведомых шкивов. В ячейках таблицы – шпаг намотки провода.



253035354555607080
25 * * * 0,71 0,555 0,454 0,416 0,357 0,31
30 * * * 0,857 0,666 0,545 0,5 0,428 0,375
35 * * * 1,0 0,77 0,634 0,583 0,5 0,437
35 1,4 1,166 1,0 * * * 0,583 0,5 0,4375
45 1,8 1,5 1,28
*
* * 0,75 0,642 0,56
55 2,2 1,833 1,57 * * * 0,91 0,78 0,6875
60 2,4 2,0 1,71 1,71 1,33 1,09 * * *
70 2,8 2,33 2,0 2,0 1,55 1,27 * * *
80 3,2 2,66 2,08 2,08 1,77 1,45 * * *

Данная таблица только ориентировочная, поскольку зависит от точности изготовления шкивов, диаметра пассика и шага резьбы на нижнем(подающем валу). После изготовлении всего станка необходимо уточнить получившиеся соотношения методом пробной намотки и составить аналогичную таблицу. Неточность при изготовлении не скажется на работоспособности, другие соотношения диаметров приведут к другим шагам намотки. Но большое количество комбинаций позволит подобрать нужный шаг в любом случае. Если необходимо делать намотку более тонким проводом, можно изготовить еще один тройной шкив с диаметрами например 12, 16 и 20 мм. Наличие такого шкива еще больше расширит ассортимент применяемого провода (начиная с диаметра 0,15 мм)


Чертеж пластин укладчика.


Выполнен из 3-х пластин соединенных между собой винтами М4. Диаметр отверстий 20 мм. Отверстие в верхней части диаметром 6 мм для винта регулировки натяжения.

Внутренняя пластина – стальная, в нижнее отверстие вваривается стальная втулка диаметром 20 мм , длиной 20 мм и с внутренней резьбой 12х1,0. В верхнее отверстие вставляется фторопластовая втулка внешним диаметром 20мм и внутренним диаметром 12,5 мм, Длина втулки 20 мм.

Пластины стягиваются между собой 2-мя винтами М4, на рисунке отверстия для них не показаны.

В паз между внешними пластинами вклеивается желобок из кожи толщиной 1,8-2 мм , он способствует выпрямлению и натяжению провода. Для регулировки натяжения в верхней части укладчика устанавливается винт или министрубцина, стягивающия верхнюю часть внешних пластин в зависимости от диаметра провода и необходимого натяжения. В задней части станины устанавливается откидной кронштейн для катушки с проводом, необязательная, но удобная вещь.

Привод. В качестве привода применена шестерня большого диаметра, к которой приклепана рукоятка. На правой боковине станины (по месту) установлен узел фиксации и вспомогательного привода, представляющий вал с шестерней, закрепленный на отдельном кронштейне с цанговым зажимом и выступающей осью. Ось можно закрепить в патроне аккумуляторного шуруповерта или электродрели и сделать таким образом электропривод. При намотке толстого провода можно на оси закрепить ручку, тогда наматывать даже толстую трубку будет легче.

Цанговый зажим позволяет надежно зафиксировать вал с наматываемой катушкой, если по каким то обстоятельствам приходится прервать намотку на длительное время.


На шестерне верхнего вала закреплен магнит, а на правой боковине – геркон, выводы которого соединаны с контактими кнопки “=” калькулятора. Все остальные мелкие детали и детальки устанавливаются по месту и делаются из чего бог пошлет.

На последнем фото видно что катушка с проводом размещена на отдельном валу. вал установлен на 2-х рычагах, которые можно поднять вверх, тога они сложаться внутрь станка. Это сделано, чтобы станок во время своего бездействия не занимал много места.

Хотя и так видно, что и как делается, опишу порядок работы. Незначительная сложность установки каркасов и кажущаяся сложность смены направления укладки компенсируются простотой станка.

Снять верхний шкив, выдвинуть верхний вал вправо на необходимую для установки каркаса длину. Установить на вал правый диск, затем оправку катушки и на оправку надеть каркас катушки или трансформатора. Установить левый диск, навинтить гайку и вставить вал в левую втулку. Установить на место и закрепить верхний шкив (соответствующий таблице для намотки первичной обмотки).

Вставить в отверстие на верхнем валу шплинт или гвоздик, отцентрировать каркас на оправке и зажать каркас с оправкой с помошью гайки. Установить на подающий вал нужный (для намотки первичной обмотки) шкив.

Вращая шкив подающего вала установить укладчик против правой или левой шечки каркаса катушки. Одеть пассик на шкивы. Если укладка провода будет производиться слева направо пассик одевается “кольцом”.


Если укладку провода нужно делать справа налево – пассик одевается “восьмеркой”.


Провод продевается под дополнительным валом, затем укладывается снизу вверх в кожаный желобок укладчика и закрепляется на каркасе. Зажимами в верхней части укладчика регулируется натяжение провода так, чтобы он плотно наматывался на каркас.

На калькуляторе нажимают 1 + 1 . Теперь с каждым оборотом вала с каркасом калькулятор будет прибавлять 1, то есть будет считать витки провода. Если нужно отмотать несколько витков нажмите — 1 и с каждым оборотом вала показания калькулятора будут уменьшаться на 1.

Во время намотки провода следите за укладкой витков, при необходимости поправляя витки на каркасе. По достижении проводом противоположной щечки каркаса зажмите цанговый зажим и поменяйте положение пассика с “кольца” на “восьмерку” или наоборот. Отпустив цанговый зажим, подложите под провод прокладочную бумагу и продолжайте намотку.

При необходимости изменить толщину провода подберите соотношение шкивов под требуемый шаг намотки. Ну вот и все. Прощу прощения за низкое качество фотографий, но надеюсь, что все вам станет понятно из приведенных фото и чертежей.

Удачи вам! 73! Н. Филенко, (UA9XBI)

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

 

Специальное устройство для намотки катушек трансформаторов тока Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Специальное устройство для намотки катушек трансформаторов тока

Е.А. Антипова, Л.К. Гостищева, А.И. Сижажев, Ф.М. Шогенова

ГОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет им Х.М. Бербекова», Нальчик, Россия (360004, Нальчик, ул. Чернышевского, 173).

Аннотация: Промышленные станки обеспечивают намотку катушек трансформаторов тока круглого контура. В возникшей необходимости на предприятии в намотке катушек квадратного контура и для расширения технологических возможностей имеющегося станка предложено специальное приспособление. Оно устанавливается на станке посредством плиты, на которой закреплено все устройство. Катушка базируется по внутреннему контуру. Намотка осуществляется челноком-шпулей, принадлежащей станку, при этом катушка перемещается относительно челнока-шпули по траектории, соответствующей шатунной кривой четырех шарнирного Х-образного механизма Чебышева.

Ключевые слова: катушка, трансформатор, намотка, станок, приспособление, плита, шарнирный механизм, челнок-шпуля, кривошип.

Для расширения технологических возможностей станка для намотки электрических тороидальных катушек используется специальное приспособление, конструкция которого приводится ниже.

Данное приспособление выполнено в виде специального столика, устанавливаемого на станке.

Общий вид приспособления показан с ломанным фронтальным разрезом А-А (рис. У7

\\ ■ ■

//

Рисунок 2.

Приспособление содержит установочно-зажимные опоры 1 (рис.1), выполненные в виде Г-образных ложементов для каркаса 22 квадратного контура, которые центрируют его по поверхностям внутреннего контура. Каждая из установочно-зажимных опор снабжена роликом 2, ось вращения 3 которого параллельна установочно-зажимной плоскости опоры 1, а также направляющим элементом 4, который в свою очередь осуществляет взаимосвязь с валом 5. К валу 5 с помощью упругих элементов 6 присоединены установочно-зажимные опоры 1. Вал 5 с опорами 1 установлен в осевое гнездо корпуса 7. Корпус 7 снабжён фиксирующим механизмом 8 и жестко присоединенным к нему кулачком 9,установленным на валу 5, который находится в постоянном контакте с роликом 2. Вал 5 обладает возможностью поворота вокруг собственной оси с помощью рукоятки 10 и фиксации этого поворота с помощью фиксирующего механизма 8. Корпус 7 установлен и закреплен на свободном конце шатуна 11 четырех шарнирного — образного механизма Чебышева. Коромысло 12

этого механизма шарнирно соединено с осью 13, прикрепленной к опорной

плите приспособления 14, которое устанавливается и закрепляется на столе станка. Кривошип 16 четырех шарнирного /. -образного механизма Чебышева

связан через шестерни 17 и 18 с шестерней 19, сидящей на выходном валу 20 привода коробки скоростей станка. Станок содержит вращающийся челнок -шпулю 21, относительно которого перемещается каркас 22, зажатый установочно-зажимными опорами 1. Кулачок 9, контактирующий с роликом 2 имеет такой профиль, который позволяет ему обеспечить установку двух противолежащих установочно-зажимных опор в положение зажима изделия по внутреннему контуру и поочередное перемещение установочно-зажимной опоры, попадающей в зону намотки, удаляя её из этой зоны. Помимо этого, профиль кулачка обеспечивает возможность минимального смещения одновременно двух смежных установочно-зажимных опор к центру кулачка при установке каркаса и съеме готовой катушки.

Переустановкой каркаса катушки две смежные установочно-зажимные опоры 1 устанавливают относительно кулачка 9 в положение с зазором 2 (рис.2).

Такая установка обеспечивается поворотом вала 5 с установочно-зажимными опорами 1,содержащими ролики 2 в гнезде кулачкового вала на

После установки каркаса изделия на две смежные опоры, одну из опор, отведенных к центру, вновь возвращают в положение, изображенное на рис.1, очередным поворотом опоронесущего вала на 45 : вокруг собственной

оси. При этом каркас перемещается относительно челнока — шпули 21 по траектории, соответствующей шатунной кривой четырех шарнирного X -образного механизма Чебышева. (5- 3,0)0+Д)~ 2¥’2С1-Д)]

Величина Ь берется в зависимости от длины прямоугольного участка катушки трансформатора.

Расчёт длин г, а, I произведен из условия р=0,643.

При подходе радиусных участков профиля катушки к зоне намотке рукояткой 10 вал 5 с опорами поворачивают вокруг собственной оси на 900, обеспечивая при этом вывод установочно-зажимной опоры, приближающееся к зоне намотки за пределы этой зоны.

Таким образом, применение данного приспособления на станке, предназначенное для намотки только тороидальных катушек, позволит производить намотку катушек квадратного профиля, что также сократит номенклатуру используемых намоточных станков на участке.

Литература

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. М.: Издательство «Наука»,1975. 640 с.

2. Антипова Е.А., Гостищева Л.К., Кукина Н.В. Устройство для намотки катушек трансформаторов тока. Авторское свидетельство № 1576914.

3. Артоболевский И. И. Механизмы в современной технике. Справочное пособие. В 7 томах. 2-е изд., переработанное. М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1979. 560 с.

4. Анурьев В. И.Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т.- 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. М.: Машиностроение, 2001. 920 с.

5. Миньков Д.В., Зотов В.В., Белоусов М.Н., Башкиров О.М., Седин Е.Б. Автоматизированная система подготовки производства инновационной продукции // Инженерный вестник Дона, 2008, №3 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n3y2008/91/.

6. Осипов В.А., Боева А.И. Альтернативный способ симметрирования тяговых нагрузок железных дорог переменного тока. // Инженерный вестник Дона, 2014, №2 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n2y2014/2428/.

7. Heathcote MJ, The J&P. Transformer Book. 12th ed. London, UK: Reed Educational and Professional Publishing Ltd, 1998.945 p.

8. Zhang ZW, Wu B, Kang JS, Luo LF. A multi-purpose balanced transformer for railway traction applications. IEEE Transactions Power Delivery 2009. 711-718 p.

9. П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн спец. вузов . 8-е изд., перераб. и доп. М.: Издательский центр «Академия». 2003. 496 с.

10. М. Н. Иванов, В. А. Финогенов Детали машин. Учебник для машиностроительных специальностей вузов 10-е изд. , испр. М.: Высш. шк., 2006. 408 с.

References

1. Artobolevskiy I.I. Teoriya mekhanizmov i mashin [Theory of mechanisms and machines]. M.: Izdatel’stvo «Nauka», 1975. 640p.

2. Antipova E.A., Gostishcheva L.K., Kukina N.V. Ustroystvo dlya namotki katushek transformatorov toka. [A device for winding the coils of current transformers]. Avtorskoye svidetel’stvo № 1576914.

3. Artobolevskiy I. I. Mekhanizmy v sovremennoy tekhnike. [Mechanisms in modern engineering]. Spravochnoye posobiye. V 7 tomakh. 2-ye izd., pererabotannoye. M.: «Nauka». Glavnaya redaktsiya fiziko-matematicheskoy literatury, 1979. 560 p.

4. Anur’yev V. I.Spravochnik konstruktora-mashinostroitelya. [Reference Design, Machinist]. V 3 t. 8-ye izd., pererab. i dop. Pod red. I. N. Zhestkovoy. M.: Mashinostroyeniye, 2001. 920 p.

5. Min’kov D.V., Zotov V.V., Belousov M.N., Bashkirov O.M., Sedin Ye.B. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), №3 (2008) ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2008/91.

6. Osipov V.A., Boyeva A.I. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), №2 (2014) ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2428

7. Heathcote MJ, The J&P. Transformer Book. 12th ed. London, UK: Reed Educational and Professional Publishing Ltd, 1998.

8. Zhang ZW, Wu B, Kang JS, Luo LF. A multi-purpose balanced transformer for railway traction applications. IEEE Transactions Power Delivery 2009; 24: 711-718.

9. P.F. Dunayev, O.P.Lelikov Konstruirovaniye uzlov i detaley mashin. [Construction units and machine parts]. Ucheb. posobiye dlya stud. tekhn spets. vuzov. 8-ye izd., pererab. i dop. M.: Izdatel’skiy tsentr «Akademiya». 2003. 496 p.

10.M. N. Ivanov, V. A. Finogenov Detali mashin. [Machine parts]. Uchebnik dlya mashinostroitel’nykh spetsial’nostey vuzov. 10-ye izd., ispr. M.: Vyssh. shk., 2006. 408 p.

КАК НАМОТАТЬ ТРАНСФОРМАТОР — ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА СВОИМИ РУКАМИ

КАК НАМОТАТЬ ТРАНСФОРМАТОР СВОИМИ РУКАМИ

    При постройке приемника, усилителя или другой радиоаппаратуры радиолюбителю приходится сталкиваться с работой по переделке старого или по изготовлению нового трансформатора. Радиолюбители, впервые приступающие к такой работе, часто не представляют себе достаточно ясно, как произвести намотку, какой подобрать материал и как испытать изготовленный трансформатор. Сведения по этим вопросам, почерпнутые из журнальных статей и книг, обычно бывают недостаточны, и радиолюбителю приходится большую часть работы делать, полагаясь на свою смекалку или прибегать к помощи и советам более опытного товарища. На этой странице будут даны рекомендации по самостоятельному изготовлению сетевыого трансформатора.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ НАМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА

    На заводах при массовом серийном или поточном производстве трансформаторы обычно наматываются на специальных, часто автоматизированных станках. Радиолюбителям трудно, конечно, рассчитывать на специальный намоточный станок, и поэтому намотку трансформаторов оии производят обычно или непосредственно от руки, или с помощью простых намоточных приспособлений.
    Рассмотрим, как можно из подручных материалов и при помощи обычных инструментов изготовить простые приспособления для намотки.
    Простейшее такое приспособление показано на фиг. 1. Оно состоят из двух стоек / (или металлической скобы), укрепленных на доске 2, и оси 3 из толстого (диаметром 8—10 мм) металлического прутка, продетого сквозь отверстия в стойках и изогнутого на одном конце в виде рукоятки.
    Для намотки провода на готовый каркас 4 изготовляют деревянную колодку 5, по размерам немного меньшую, чем окно каркаса. В колодке просверливают отверстие для насадки ее на ось. Каркас надевают на колодку, которая затем помещается на оси и закрепляется там шпилькой 5. Для того чтобы каркас не болтался и не съезжал с колодки, между ними надо вставить уплотняющий клин 7 из твердого картона или тонкой фанеры. Чтобы избежать при намотке осевого люфта, что очень важно для ровной укладки витков, на свободные участки оси между колодкой и стойками необходимо надеть отрезки трубок 8, которые можно изготовить из металлических листочков, обернув их вокруг оси 3.
Для снятия намотанного каркаса нужно вынуть шпильку 5 и вытащить ось 3.
    Более удобное и надежное намоточное приспособление выполняется из ручной дрели / (фиг. 2), которую надо зажать в тиски 2 или прикрепить к столу так, чтобы ничто не мешало свободному вращению рукоятки дрели. В патрон дрели зажимается металлический прут 3, на который насаживают колодку с каркасом. Прут диаметром 4—6 мм лучше всего нарезать, и тогда колодку с каркасом можно зажимать между двумя гайками 4. В этом случае можно обойтись без колодки, зажимая каркас двумя щечками из фанеры или текстолита с отверстиями в центре.
    В качестве намоточного приспособления удобно также использовать готовый станочек для текстильных шпулей, моталку для перемотки кинопленки, телефонный индуктор и пр. Особенно удобна моталка для кинопленки (после небольшой переделки), так как она сделана прочно и имеет мягкий безлюфтозый ход. Переделка ее заключается в замене короткого валика с замком для бобин с кинопленкой на длинную ось с резьбой и барашками для закрепления различных каркасов.

    Не меньшее значение для намоточных работ, чем сам намоточный станок, имеет размоточное приспособление, на которое надевается катушка с проводом или каркас старого трансформатора, провод которого используется для новой намотки. Чтобы у разматываемого провода не портилась изоляция, а также чтобы не было толчков (что важно при рядовой укладке витков), провод должен итти совершенно равномерно.
    Простейшее приспособление для размотки провода изображено на фиг. 3. Это обычный металлический пруток /, продетый в отверстия деревянных стоек 2, укрепленных на доске 3. Изготовление деревянной колодки для каркаса разматываемой катушки 4 в этом случае необязательно. Для того чтобы она не била и не прыгала при размотке, можно из толстого картона или бумаги свернутьнужного диаметра трубку 5, пропустить сквозь нее прут и достаточно плотно вставить ее в окно каркаса.
    Лучше, однако, изготовить специальное размоточное приспособление, изображенное на фиг. 4. Из полосы мягкой стали или другого подходящего материала сгибается скоба /, которая крепится к доске 2 (или столу). В вертикальных стойках скобы делают отверстия (диаметром 5—6 мм) с нарезкой (резьба М-5 или М-6), в которые ввинчивают заточенные с концов на конус болтики 3. Из металлического прута диаметром 5—6 мм изготовляется нарезанная по всей длине шпилька 4, с торцов которой высверлены неглубокие отверстия (3—4 мм). Конусы и шпилька комплектуются соответствующими гайками (лучше барашками) 5 и щечками 6 для зажима катушки или каркаса с проводом.   

    Весьма важным в процессе намотки является возможность точного счета числа витков. Простой, но требующий особого внимания способ — это устный отсчет каждого оборота (пли через один оборот) ручки станка. Если обмотка должна содержать большое число витков, то удобнее, отсчитав сотню витков, делать отметку на бумаге (в виде палочки), суммируя затем все отметки. В станочке с шестеренчатой передачей учитывается при этом коэффициент передачи, который следует всегда помнить.
    Гораздо лучше применение механического счетчика, в качестве которого можно приспособить велосипедный спидометр или счетный механизм от электросчетчика, водометра и т. д.
    Сочленение счетчика со станком можно выполнить при помощи гибкого валика (куска толстостенной резиновой трубки), соединяющего ось счетчика с осью станка (фиг. 5,а). В этом случае каждый раз при установке нового каркаса приходится разъединять сочленение осей, снимая гибкий валик, и после установки нового каркаса надевать его вновь. Более удобный, но и более сложный способ сочленения заключается в том, что счетчик связывается со станком посредством пары одинаковых шестерен (фиг. 5,б). При этом способе счетчик сцеплен со станком все время.   

КАРКАС

    Каркас трансформатора (или дросселя) нужен для изоляции обмоток от сердечника и для удержания в порядке обмоток, изоляционных прокладок и выводов. Поэтому он должен быть изготовлен из достаточно прочного изоляционного материала. Вместе с тем он должен выполняться из достаточно тонкого материала, для того чтобы не занимать много места в окне сердечника. Обычно материалом для каркаса служат плотный картон (прессшпан), фибра, текстолит, гетинакс и т. п. В зависимости от размеров трансформатора или дросселя толщина листового материала для каркаса берется от 0,5 до 2,0 мм.
    Для клейки картонного каркаса можно употреблять конторский универсальный клей или обычный столярный клей. Лучшим клеем, обладающим хорошей влагоустойчивостью, следует считать нитроклей (эмалит, геркулес). Гетинаксо-вые или текстолитовые каркасы обычно не склеиваются, а собираются «в замок».

    По размерам сердечника трансформатора определяются форма и размеры каркаса, после чего вычерчиваются, а затем нарезаются его детали. Если применяются трансформаторные пластины с просечкой среднего керна,то высоту каркаса делают на несколько миллиметров меньше высоты окна, чтобы без затруднений можно было вставлять пластины сердечника. Во избежание ошибок размеры пластин сердечника нужно тщательно измерить (если они неизвестны) и начертить на бумаге эскиз с размерами отдельных частей каркаса. Особенно важно согласование отдельных частей каркаса при сборке его «в замок». Соотношения размеров каркаса и пластин сердечника для разного типа пластин даны на фиг. 6.
    Обычный каркас для трансформатора можно изготовить так. Сначала вырезают щечки каркаса и выкраивают гильзу с отворотами на торцевых сторонах согласно фиг. 7. Сделав надрезы в местах сгиба, выкройку свертывают в коробочку, причем сторона / склеивается со стороной 5. После этого обе щечки надеваются на гильзу. Затем нужно отогнуть отвороты гильзы и, раздвинув щечки на края гильзы, приклеить отвороты к наружным плоскостям щечек. В углы на наружной стороне щечек можно вклеить кусочки того же картона, из которого изготовлялась гильза каркаса. Если клей достаточно прочен и надежен, то гильзу можно делать без отворотов, приклеивая щечки непосредственно на краях гильзы.

    Более сложным в изготовлении является сборный каркас, но зато он обладает большой прочностью и не требует склеивания. Детали сборного каркаса изображены на фиг. 8. Они изготовляются следующим образом. Размеры с эскиза путем разметки переносятся на лист материала (текстолита, гетинакса, фибры). Если материал не слишком толст, то детали вырезают ножницами. Затем напильником пропиливают в них пазы. В щечках /, после высверливания в них нескольких отверстий, выпиливают окна. После этого, разложив детали на столе, производят подгонку сторон 2 и 3 гильзы так, чтобы при сборке каркаса сошлись все пропилы и выступы «замка». При разметке и изготовлении деталей 2 у одной из них можно «замочную» часть сделать значительно больших размеров (контуры показаны пунктирам на фиг. 8) для размещения на ней контактов или лепестков для подпайки выводов обмоток. Чтобы не спутать детали, их следует перед сборкой пронумеровать. Порядок сборки каркаса ясен из фиг. 9.

    Сразу же после изготовления щечек лучше заранее насверлить в них «в запас» отверстия для выводов. При сборке каркаса или приклейке щечек необходимо учесть, с какой из сторон трансформатора (или с обеих) и на какой из сторон щечек будут сделаны выводы, чтобы правильно расположить стороны щечек, имеющие отверстия для выводов. Надо обратить внимание на то, чтобы стороны щечек с отверстиями в случае квадратного сечения сердечника не оказались закрытыми пластинами сердечника.
    Готовый склеенный или собранный каркас для трансформатора нужно подготовить к намотке, для чего следует напильником скруглить углы гильзы и щечек, а также снять заусеницы. Полезно (но необязательно) промазать или пропитать каркас шеллаком, бакелитом и пр.

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПРОКЛАДКИ

    В ряде случаев между соседними рядами обмоток трансформатора образуется большое напряжение, и тогда прочность изоляции самого провода оказывается недостаточной. В таких случаях между рядами витков необходимо класть изоляционные прокладки из тонкой плотной бумаги, кальки, кабельной, конденсаторной или папиросной бумаги. Бумага должна быть ровной и при рассматривании на просвет в ней не должно быть видимых пор и проколов.
    Изоляция между обмотками в трансформаторе должна быть еще лучше, чем* между рядами витков, и тем лучше, чем выше напряжение. Лучшая изоляция — лакоткань, но кроме нее, нужна еще и плотная кабельная или оберточная бумага, которые прокладываются также и с целью выравнивания поверхности для удобства намотки сверху следующей обмотки. Один слой лакоткани всегда желателен, однако ее можно заменить двумя-тремя слоями кальки или кабельной бумаги.
    Измерив расстояние между щечками готового каркаса, можно приступить к заготовке изоляционных полос бумаги. Для того чтобы крайние витки обмотки не заваливались между краями полос и щечками, бумагу нарезают несколько более широкими полосами, чем расстояние между щёчками каркаса, а края на 1,5—2 мм надрезаются ножницами или просто загибаются. При намотке надрезанные или загнутые полосы закрывают крайние витки обмотки. Длина полос должна обеспечить перекрытие периметра намотки с нахлестом концов на 2—4 см.

    Для изоляции выводов, мест паек и отводов обмоток применяются отрезки кембриковых или хлорвиниловых трубок и кусочков лакоткани.
Для затяжки и закрепления начала и конца толстых обмоток (накальных и выходных), заготавливают куски (10—15 см) киперной ленты или полоски, вырезанные из лакоткани и сложенные для прочности втрое, вчетверо.
Если наружный ряд обмотки близко подходит к сердечнику, то из тонкого листового текстолита или картона вырезают прямоугольные пластинки, которые вставляются между обмоткой и сердечником после сборки трансформатора.

НАМОТОЧНЫЕ И ВЫВОДНЫЕ ПРОВОДА

    Обмотки трансформаторов, с которыми приходится иметь дело радиолюбителю, чаще всего выполняются проводом с эмалевой изоляцией марки ПЭ или ПЭЛ.
    В силовых трансформаторах для сетевых и повышающих обмоток применяется исключительно провод ПЭ, а для обмоток накала ламп — тот же провод или, при большом диаметре (1,5—2,5 мм), провод с двойной бумажной изоляцией марки ПБД.
    Выводы концов и отводы от обмоток, выполненных тонким проводом, делаются проводом несколько большего сечения, чем провод обмотки. Для них лучше брать гибкий многожильный провод с эластичной изоляцией (например, хлорвиниловой или резиновой). По возможности желательно брать провода с различной расцветкой, чтобы по ним можно было потом легко узнать любой вывод. Выводы от обметок, выполняемые толстым проводом, можно делать тем же проводом. На концы или отводы этих обмоток надо надеть кусочки тонкостенных изоляционных трубок. Выводные проводники должны быть такой длины, чтобы их можно было свободно присоединить к элементам схемы или к рас-шивочной планке (гребенке).

НАМОТКА

    Катушка с проводом, предназначенным для очередной намотки, зажимается между съемными щечками нарезной шпильки размоточного устройства. Шпилька с катушкой устанавливается в конусах этого устройства (фиг. 4). В зависимости от диаметра провода регулируются нажим конусов и степень притормаживания разматываемой катушки.
    Катушку необходимо зажимать так, чтобы она при размотке не била, так как от этого зависят успешность и легкость укладки провода виток к витку. Размоточное приспособление располагается впереди намоточного станка не ближе 1 м (дальше —лучше).
    Подготовленный каркас трансформатора зажимается между двумя свободно насаженными на шпильке щечками. Шпилька затем вставляется в патрон дрели или зажимается на валу намоточного станка. Каркас, так же как и катушку с проводом, надо хорошо отцентровать, чтобы он при намотке равномерно вращался и не бил. Зажимные щетки нужно располагать таким образом, чтобы не закрыть ими отверстий для выводов в каркасе.
    Устанавливать катушку с проводом на размоточном приспособлении и намоточный станок на столе надо так, как изображено на фиг. 10. Провод должен итти сверху катушки на верх каркаса трансформатора. Станок или дрель располагается над столом на такой высоте, чтобы между осью станка и плоскостью стола было расстояние 15—20 см\ тогда при намотке левую руку можно свободно положить на стол, не мешая вращению станка с каркасом.
    Перед тем как приступить к намотке, надо приготовить изоляционные прокладки, выводные проводники, изоляционную трубку для .выводов, лист бумаги и карандаш для отметок при счете витков, если нет счетчика, ножницы для подрезки прокладок, кусочек мелкой наждачной бумаги для зачистки изоляции и разогретый паяльник для припайки выводов. Самому надо свободно сесть против стола (верстака) и поупражняться во взаимодействиях рук. Правой рукой надо вращать намоточный станок с таким расчетом, чтобы провод ложился на каркас сверху, а левой — придерживать и натягивать провод, направляя его движение так, чтобы он ложился равномерно виток к витку (для этого левую руку надо положить на стол под ось станка или приспособления, вытянув ее как можно дальше вперед). Чем дальше от каркаса направлять провод, тем точнее и легче укладывается провод.

    Выверенный и закрепленный на станке или дрели каркас обертывают тонкой бумажной полоской. Чтобы полоска держалась, ее можно слегка приклеить.
    Выводной проводник или конец самого наматываемого провода обмотки можно закрепить двумя способами. Если провод тонкий, то вывод делают другим, гибким проводом. Такой вывод должен быть достаточно длинным, чтобы, пропустив его сквозь отверстие в каркасе, можно было обернуть им (одним оборотом) гильзу каркаса. К заранее зачищенному и залуженному на 2—3 мм кончику выводного проводника припаивают зачищенный конец наматываемого провода и, изолировав место спайки сложенным вдвое кусочком бумаги или лакоткани, начинают намотку (фиг. 11,а). Изолирующая накладка прижимается при намотке последующими витками (фиг. 11,6). Продетый в отверстие каркаса вывод надо несколько раз обернуть вокруг оси (шпильки) намоточного станка или привязать его к ней, чтобы при дальнейшей намотке он не выдернулся из каркаса. Для большей надежности выводы можно привязывать к гильзе несколькими витками крепкой нитки. Другой способ заключается в том, что выводной провод после пропуска его сквозь отверстия в щечке каркаса захватывается полоской прокладочной бумаги, край которой загибается под провод (фиг. 11,в). Затем полоска, которая должна иметь ширину каркаса, обертывается вокруг гильзы и прижимает выводной провод. Под полоску при этом (у конца выводного провода) нужно подложить изолирующую накладку, которая потом прикроет место спайки выводного и наматываемого проводов.
    К выступающему из-под прокладки залуженному концу выводного провода, находящемуся у другой щечки каркаса, припаивают зачищенный кончик наматываемого провода и производят намотку. Изолирующая накладка при этом будет прижата первыми витками обмотки, а выводной конец— витками ее первого ряда (фиг. 11,г).

    Намотку нужно производить сначала не спеша, приспосабливая руку так, чтобы провод шел и ложился виток к витку с некоторым натяжением. В процессе намотки данного ряда левую руку следует равномерно передвигать за укладкой витков, стараясь сохранять угол натяжения. Таким образом, последующие витки первого ряда прижимают предыдущие. К&ждый ряд надо на 2—3 мм не доматывать до щечки каркаса, чтобы предотвратить этим проваливание витков вдоль щечки. Особенно это важно при намотке высоковольтных обмоток (например, повышающей в силовом или анодной в выходном трансформаторах).
    Перед началом намотки (когда заправлен и припаян первый вывод) счетчик оборотов нужно поставить на нуль или записать его показания. При отсутствии счетчика обороты считают про себя или вслух, причем каждая сотня оборотов отмечается на бумаге палочкой.
    После намотки каждого ряда провод надо оставлять натянутым, чтобы во время наложения бумажной прокладки намотанная часть обмотки не распускалась. Для этого можно прижать провод к щечке каркаса бельевым зажимом. Прокладка должна закрывать весь ряд обмотки. Она склеивается или же временно (до удержания ее витками следующего ряда) прижимается к обмотке резиновым кольцом, которое можно изготовить из тонкой шнуровой резинки.
    Последний вывод обмотки можно делать так же, как и первый. Перед намоткой последнего полного или неполного ряда этот выводной проводник вместе с бумажной прокладкой (фиг. 11,0) нужно уложить на каркасе и, обернув каркас полосой прокладки, прижать проводник резиновым кольцом. После намотки последнего ряда наматываемый провод обрезается и после зачистки припаивается к залуженному кончику выводного проводника (фиг. 11,д). Если выводной конец должен выходить из щечки, около которой кончается последний ряд обмотки, то заготовка выводного конца делается в виде петли (фиг. 11,е), которая укладывается на каркасе точно так же, как и обычный выводной проводник.
    Отводы от части витков обмотки, наматываемой не слишком тонким проводом (от 0,3 мм и более), можно делать в виде петли тем же проводом (не обрезая его), как это показано на фиг. 12,а. Петля в этом случае пропускается через отверстие сложенной вдвое бумажной полоски, которая затягивается после прижатия ее к обмотке последующими витками (фиг. 12,6). Можно обойтись и без-бумажной полоски, если на петлеобразный отвод надеть изоляционную трубку. Отводы от обмотки, выполняемой тонким проводом (менее 0,3 мм), делаются обычно гибким выводным проводником, который припаивается к проводу, как показано на фиг. 12,в.   

    Начало и конец обмоток из толстого провода выводятся непосредственно (без отдельных выводных проводов) через отверстия в щечках каркаса. На выходящие из каркаса концы нужно только надеть гибкие изоляционные трубки. Крепление концов обмотки производится с помощью узкой хлопчатобумажной ленты. Ленту складывают вдвое, образуя петлю, в которую пропускается первый выводной конец провода. Придерживая затем ленту рукой и намотав на нее туго 6—8 витков, петлю затягивают (фиг. 13,а). Так же закрепляется и второй выводной конец обмотки. Не домотав в этом случае 6—8 последних витков, на каркас кладут сложенную петлей ленту, наматывают последние витки, ко торые прижимают эту ленту к каркасу, и, пропустив в петлю конец обмотки, затягивают петлю (фиг. 13,6). Если обмотка из толстого провода содержит небольшое число витков (не более 10), то выводные концы можно закреплять лентой путем двусторонней затяжки, как показано на фиг. 13,в.
    В многослойных обмотках из толстого провода после каждого ряда рекомендуется делать бумажные прокладки. Если каркас не особенно прочный, то каждый последующий ряд надо делать на один-два витка меньше, а пустоты между обмоткой и щечками каркаса заполнить потом шпагатом или нитками. Это важно в том случае, когда сверху еще будут другие обмотки.
    При обрывах провода во время намотки или когда обмотка выполняется из отдельных кусков провода, концы проводов соединяют следующим образом. У проводов небольшого диаметра (до 0,3 мм) концы на 10—15 мм зачищают наждачной бумагой, аккуратно скручивают их и спаивают. Место соединения проводов затем изолируется кусочком прокладочной бумаги или лакоткани. Концы более толстых проводов обычно спаиваются без скрутки. Тонкие провода (0,1 мм и меньше) можно сваривать, скрутив концы на 10—15 мм (без зачистки изоляции) и помещая их затем в пламя спиртовки, газа или нескольких спичек. Соединение проводов в этом случае считается надежным, если на конце скрутки образуется небольшой шарик.
    Обмотки из тонкого провода с числом витков в несколько тысяч можно наматывать не виток к витку, а «в навал». Однако укладывать витки следует равномерно, чтобы обмотка не имела бугров и провалов. Примерно через каждый миллиметр толщины такой намотки надо делать бумажные прокладки.
    Для симметрирования двух обмоток или половин обмоток часто применяют каркасы, перегороженные посредине щечкой. Сначала наматывается одна половина обмотки, а затем каркас перевертывают на 180° и наматывается другая половина. Так как витки каждой половины обмотки будут при этом намотаны в разные стороны, то при последовательном включении половин нужно соединить их начала или концы. Выводы от обмоток в этом случае удобнее делать с противоположных сторон каркаса.
    Обмотки трансформатора или дросселя можно выполнять и без каркаса. Намотка производится в основном так же, как и с каркасом, но прокладки между обмотками (или рядами) делают очень широкими (в три раза шире обмотки) .
По окончании намотки каждой секции выступающие края прокладки разрезают на углах ножницами или лезвием безопасной бритвы и, загибая их, закрывают намотанную секцию (фиг. 14). Торцевые стороны намотанных обмоток
нужно залить потом смолкой (от сухих элементов и бата!рей).

    Снаружи, если верхний ряд витков последней обмотки намотан толстым проводом и выполнен достаточно аккуратно, катушку можно ничем не обертывать. Если же верхняя обмотка сделана из тонкого провода, да еще намотана не виток к витку, то катушку следует обернуть бумагой или дерматином.
    Для того чтобы при монтаже трансформатора можно было легко разобраться в выводах и отводах, желательно применять разноцветные выводные проводники. Например, выводы сетевой обмотки трансформатора делать желтыми, начало и конец повышающей обмотки — красными, отвод от середины повышающей обмотки и провод от экрана — черными и т. д. Можно, конечно, применять и одноцветные выводные проводники, но тогда необходимо на каждый вывод надевать картонную бирку с соответствующим обозначением.

СБОРКА СЕРДЕЧНИКА И МОНТАЖ ВЫВОДОВ ТРАНСФОРМАТОРА

    Закончив намотку трансформатора, приступают к сборке его сердечника. Если выводы обмоток сделаны с одной стороны щечки каркаса, то он кладется на стол выводами вниз. Если же выводы сделаны с обеих сторон щечек, то каркас надо расположить так, чтобы внизу оказалось наибольшее число выводов и наиболее толстые из них; верхние же выводы надо сложить в несколько раз и привязать их временно к обмотке, чтобы они не мешали при сборке сердечника (фиг. 15,я). Это особенно важно при форме пластин сердечника с просечкой на среднем керне.
    Пластины сердечника силового трансформатора собираются без зазора, в перекрышку (поочередно то слева, то справа), как показано на фиг. 15,6. Сердечники же выходных трансформаторов или дросселей фильтра часто собирают с воздушным зазором, вставляя пластины только с одной стороны (фиг. 15,е). Чтобы этот зазор оставался неизменным, в стык между пластинами и накладками сердечника вставляют полоску бумаги или картона. В пластинах с просечкой на среднем керне толщина зазора определяется толщиной просечки.
    Если каркас не очень прочен, то заполнять его пластинами (особенно в конце сборки) надо очень осторожно, так как иначе можно острым краем среднего керна разрезать гильзу и повредить обмотку. Для предотвращения этого желательно в окно каркаса вставить и загнуть защитную полоску из мягкой стали (фиг. 15,6).

    При сборке сердечника из пластин с просечкой среднего керна нужно применять вспомогательную направляющую пластинку (фиг. 15,г), вырезав ее, например, из одной пластины сердечника.
    Окно каркаса заполняется возможно большим числом пластин. Если трансформатор был разобран и перематывался, то при его новой сборке надо использовать все вынутые раньше пластины. В процессе сборки сердечник следует несколько раз поджимать, просунув для этого в окно каркаса линейку или пруток. Последние пластины, если они входят туго, можно забить молотком, легко ударяя им через деревянную подкладку. После этого, поворачивая трансформатор разными сторонами и ставя его на ровную поверхность, надо легкими ударами молотка через деревянную подкладку подравнять сердечник.
    Сердечник, после его сборки, должен быть хорошо стянут. Если в пластинах имеются отверстия, то он стягивается болтиками через накладные планки или угольники (фиг. 16,а и б). Вместе с этим> можно установить и щнток с лепестками для подпайки выводных концов обмоток.
    Сердечник небольшого размера, собранный из пластин без отверстий, можно стянуть одной общей скобой, вырезанной из нетолстой мягкой стали (фиг. 16,в).

    Очень удобно для крепления трансформатора и стягивания его сердечника использовать шасси, на котором трансформатор должен быть установлен. В шасси вырезают окно для прохода нижней части катушки с выводами, устанавливают трансформатор и стягивают сердечник болтиками через общую накладную рамку (фиг. 16,г). Выводные концы при этом соединяются с соответствующими участками схемы либо непосредственно, либо через установленный на шасси щиток с контактными лепестками.

ПРОСТЕЙШИЕ ИСПЫТАНИЯ

    Трансформатор, после его намотки и сборки необходимо испытать.
    Силовые трансформаторы испытываются путем включения первичной (сетевой) обмотки в электросеть.
Для проверки отсутствия коротких замыканий в обмотках трансформатора можно рекомендовать следующий простой способ. В сеть последовательно с первичной обмоткой / проверяемого трансформатора включается электрическая лампа Л (фиг. 17), рассчитанная на соответствующее напряжение сети. Для трансформаторов мощностью 50—100 вт берут лампу 15— 25 вт, а для трансформаторов 200—300 вт — лампу 50— 75 вт. При исправном трансформаторе лампа должна гореть примерно «в четверть накала». Если при этом замкнуть накоротко какую-либо из обмоток трансформатора, то лампа будет гореть почти полным накалом. Таким путем проверяются целость обмоток, правильность выводов и отсутствие короткозамкнутых витков в трансформаторе.   

    После этого, проследив за тем, чтобы выводы обмоток не были замкнуты, первичную обмотку трансформатора надо включить на один-два часа непосредственно в сеть (замкнув выключателем Вк лампу Л). В это время можно вольтметром измерить напряжение на всех обмотках трансформатора и убедиться в соответствии их величин с расчетными.
    Кроме того, нужно испытать надежность изоляции между отдельными обмотками трансформатора. Для этого одним из выводных концов повышающей обмотки // надо поочередно коснуться каждого из выводов сетевой обмотки /. В этом случае напряжение повышающей обмотки совместно с напряжением сетевой обмотки будет действовать на изоляцию между этими обмотками. Таким же образом, прикасаясь выводным концом повышающей обмотки // к выводным концам других обмоток, испытывается изоляция и этих обмоток. Отсутствие искры или слабое искрение (за счет емкости между обмотками) при этом показывает достаточность изоляции между обмотками трансформатора.
    Испытание трансформатора нужно производить внимательно, соблюдая осторожность, чтобы не попасть под высокое напряжение повышающей обмотки.
    Другие виды трансформаторов (выходные и т. п.) с обмотками из достаточно большого числа витков испытываются таким же образом. Измеряя при этом напряжения на обмотках трансформатора, можно определить коэффициент трансформации.
    Убедившись в результате испытания в исправности изготовленного трансформатора, последний можно считать готовым к установке и монтажу.
   
    Программу для расчета трансформатора можно скачать здесь

 

А. Н. ПОДЪЯПОЛЬСКИЙ


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

Подъяпольский А.Н. Как намотать трансформатор

Подъяпольский А.Н. Как намотать трансформатор

При постройке приемника, усилителя или другой радиоаппаратуры радиолюбителю приходится сталкиваться с работой по переделке старого или по изготовлению нового трансформатора. Радиолюбители, впервые приступающие к такой работе, часто не представляют себе достаточно ясно, как произвести намотку, какой подобрать материал и как испытать изготовленный трансформатор. Сведения по этим вопросам, почерпнутые из журнальных статей и книг, обычно бывают недостаточны, и радиолюбителю приходится большую часть работы делать, полагаясь на свою смекалку, или прибегать к помощи и советам более опытного товарища.

Учитывая это, автором данной брошюры предпринята попытка дать в систематизированном виде необходимые указания по изготовлению маломощных трансформаторов и научить практическим приёмам их намотки в домашних условиях или в радиокружке.

Приспособление для намотки

На заводах при массовом серийном или поточном производстве трансформаторы обычно наматываются на специальных, часто автоматизированных станках. Радиолюбителям трудно, конечно, рассчитывать на специальный намоточный станок, и поэтому намотку трансформаторов они производят обычно или непосредственно от руки, или с помощью простых намоточных приспособлений.

Рассмотрим, как можно из подручных материалов и при помощи обычных инструментов изготовить простые приспособлении для намотки.

Простейшее такое приспособление показано на фиг. 1. Оно состоит из двух стоек 1 (или металлической скобы), укрепленных на доске 2, и оси 3 из толстого (диаметром 8-10 мм) металлического прутка, продетого сквозь отверстия в стойках и изогнутого на одном конце в виде рукоятки.

Для намотки провода на готовый каркас 4 изготовляют деревянную колодку 5, по размерам немного меньшую, чем окно каркаса. В колодке просверливают отверстие для насадки ее на ось. Каркас надевают на колодку, которая затем помещается на оси и закрепляется там шпилькой 6. Для того чтобы каркас не болтался и не съезжал с колодки, между ними надо вставить уплотняющий клин 7 из твердого картона или тонкой фанеры. Чтобы избежать при намотке осевого люфта, что очень важно для ровной укладки витков, на свободные участки оси между колодкой и стойками необходимо надеть отрезки трубок 8, которые можно изготовить из металлических листочков, обернув их вокруг оси 3.


Технология намотки катушек трансформаторов сухого типа производства Триол

Корпорация Триол отказалась от применения китайских трансформаторов в пользу увеличения качества продукции и ее надежности. В рамках данной статьи мы хотим рассказать о процессе реализации трансформаторов сухого типа Триол, а именно о процессе намотки катушек. При изготовлении обмоток трансформаторов используются электроизоляционные материалы класса нагревостойкости H (180°С), а в качестве основного материала обмоток – медные шины. Применение данных решений позволяет улучшить массогабаритные показатели частотно-регулируемых приводов. Итак, в Триоле существует две отработанные технологии —  отдельная посекционная намотка, когда происходит сварка пар колец, и непосредственная — на изоляционный цилиндр.   Отдельная посекционная намотка

Намотка 1-го кольца секции

    Первый этап процесса — подготовительный. В шпиндель станка устанавливается и фиксируется специальное приспособление для посекционной намотки катушек ВН или оправка для установки цилиндра, если требуется выполнить непосредственную намотку на цилиндр. При изготовлении секций обмотки производится установка провода в паз конструкции для намотки и выполняется намотка секции катушки. После намотки первой секции стягиваются витки при помощи кабельных стяжек. Затем выполняется разметка провода и, катушка отматывается на 0,5 оборота. Следующий шаг – выполнение перехода (с одного кольца катушки на следующее) с помощью оснастки для формования. Переходы изолируются липкой лентой NITOFLON 903UL с 50% перекрытием в несколько слоев.  

Выполнение перехода между кольцами секции

    Далее провод фиксируется при помощи струбцины и производится намотка одного витка. Провод, размещенный с двух сторон относительно перехода, изолируется при помощи ленты NITOFLON и армируется Миканитом, после чего выполняется намотка секции катушки. Затем оба кольца стягиваются при помощи кабельных стяжек. По окончании процесса секция извлекается из оснастки и укладывается на стеллаж.   Сплошная намотка   Процесс сплошной (непосредственной) намотки выполняется на цилиндр, установленный на оправку. При этом как секции, так и провод устанавливаются на специальный профиль I-образного сечения. Это необходимо для обеспечения зазора между цилиндром и катушкой. Также между каждым кольцом обмотки имеется зазор для охлаждения.  

Сборка обмотки на цилиндре

    Готовая обмотка спрессовывается с помощью оснастки и пропитывается лаком, а далее запекается. Это необходимо для улучшения механических, изоляционных и тепловых характеристик обмоток.  

Обмотка, подготовленная к пропитке

    До и после запекания проводятся испытания обмоток, при которых тестируется сопротивление обмотки и состояние изоляции.  После осуществления всех необходимых испытаний оформляется протокол выпуска, где описываются все выпаленные операции.  

Готовая обмотка

Далее происходит непосредственно сборка трансформаторов, о которой мы поговорим в следующей статье.   Триол – высококачественные технологии для Вашего бизнеса! 

Намотка трансформатора своими руками: пошаговая инструкция


Намотать трансформатор своими руками – процесс не столько сложный, сколько длительный, требующий постоянной концентрации внимания.

Тем, кто приступает к такой работе в первый раз, бывает трудно разобраться, какой материал использовать и как проверить готовый прибор. Пошаговая инструкция, представленная ниже, даст новичкам ответы на все вопросы.

Подбор необходимых инструментов

Прежде чем приступить непосредственно к намотке, необходимо запастись всеми необходимыми для выполнения работы приспособлениями и инструментами:

  • Из двух стоек, скрепленных деревянной доской, и металлического прута между ними, имеющего форму рукояти, изготовить своеобразный вертел. Прут следует выбирать не толще 1 см и вставлять между стойками таким образом, чтобы его ось пронизывала каркас будущего устройства насквозь.

    Чаще всего для таких целей используют колодку из дерева, в которой проделывают отверстие для оси и «подгоняют» под размеры каркаса. Если под рукой окажется дрель – сделать это будет гораздо проще.

    Дрель нужно укрепить так, чтобы она находилась параллельно столу, а ее рукоять можно было свободно вращать. В патрон дрели следует вставить прут, предварительно надев на него колодку с закрепленным на ней каркасом трансформатора.

    Предпочтение лучше отдать пруту с резьбой, в этом случае колодку можно будет зафиксировать зажатием гайками с обеих сторон. В случаях, когда зажать каркас удается гайками, пластинами из текстолита или деревянными дощечками, в использовании колодки нет необходимости.

  • Механизм для намотки может заменить индуктор от телефона, станок для ниточных шпулей, прибор для перемотки пленки или какое-либо подобное устройство. Главное, чтобы процесс шел плавно, без срывов.
  • Еще одним приспособлением, без которого намотать трансформатор самостоятельно будет невозможно, является устройство для размотки. Обычно приборы такого рода работают по тому же принципу, что и приборы для намотки, разница лишь в том, что в данном случае можно обойтись без вращающей ручки.
  • Для подсчета числа витков понадобится отдельное устройство, например, счетчик воды, спидометр от велосипеда, электрический счетчик. Чтобы устройство заработало, его необходимо соединить с наматывающим станком гибким валиком. Если найти подобный прибор не удастся, то витки можно сосчитать устно.

Виды и способы, направления намотки обмоток трансформатора представлены на фото:

Изоляция слоев обмотки

В некоторых случаях между проводами требуется вставить прокладки для изоляции. Чаще всего для этого используют конденсаторную или кабельную бумагу.
Середину соседних трансформаторных обмоток следует изолировать сильнее. Для изоляции и выравнивания поверхности под следующий слой обмотки потребуется специальная лакоткань, которую нужно обернуть с обеих сторон бумагой. Если лакоткани не найдется, то решить проблему можно с помощью все той же бумаги, сложенной в несколько слоев.

Бумажные полосы для изоляции должны быть шире обмотки на 2-4 мм.

Для проверки неисправности трансформатора, прежде всего надо определить выводы всех его обмоток. Полезные советы о том, как проверить трансформатор мультиметром на работоспособность, читайте в следующей статье.

В этой публикации мы отвечаем на вопросы: для чего нужен блок питания 12в для светодиодной ленты.

Напряжение в наших электросетях оставляет желать лучшего. Как выбрать стабилизатор для дома 220в, узнайте из этого материала.

Алгоритм действий

  1. Провод с катушкой закрепить в устройстве намотке, а каркас трансформатора – в устройстве намотки. Вращения делать мягкие, умеренные, без срывов.
  2. Провод с катушки опустить на каркас.
  3. Между столом и проводом оставить минимум 20 см, чтобы можно было расположить на столе руку и фиксировать провод. Также на столе должны находиться все сопутствующие материалы: наждачная бумага, ножницы, бумага для изоляции, включенный паяльный инструмент, карандаш или ручка.
  4. Одной рукой плавно вращать намоточное устройство, а второй – фиксировать провод. Необходимо, чтобы провод ложился ровно, виток к витку.
  5. Трансформаторный каркас заизолировать, а выведенный конец провода продеть сквозь каркасное отверстие и ненадолго зафиксировать на оси намоточного устройства.
  6. Намотку следует начинать без спешки: необходимо «набить руку», чтобы получалось укладывать обороты друг рядом с другом.
  7. Нужно следить, чтобы угол провода и натяжение были постоянными. Мотать каждый последующий слой «до упора» не следует, т. к. провода могу соскользнуть и провалиться в каркасные «щечки».
  8. Счетное устройство (если есть) установить на ноль либо внимательно считать витки устно.
  9. Изолирующий материал склеить или прижать мягким кольцом из резины.
  10. Каждый последующий оборот на 1-2 витка делать тоньше предыдущего.

О намотке катушек трансформатора своими руками смотрите в видео-ролике:

Соединение проводов

Если в ходе наматывания произойдет разрыв, то:

  • тонкие провода (тоньше 0,1 мм) скрутить и заварить;
  • концы проводов средней толщины (менее 0,3 мм) следует освободить от изоляционного материала на 1-1.5 см, скрутить и спаять;
  • концы толстых проводов (толще 0,3 мм) нужно немного зачистить и спаять без скрутки;
  • место спайки (сварки) заизолировать.

Важные моменты

Если для намотки используется тонкий провод, то количество витков должно превышать несколько тысяч. Сверху обмотку необходимо защитить бумагой для изоляции или дерматином.

Если трансформатор обмотан толстым проводом, то наружная защита не требуется.

Испытание

После того, как с намоткой будет закончено, необходимо испытать трансформатор в действии, для этого следует подключить к сети его первичную обмотку.

Чтобы проверить прибор на возникновение коротких замыканий, следует последовательно подключить к источнику питания первичную обмотку и лампу.

Степень надежности изоляции проверяется посредством поочередного касания выведенным концом провода каждого выведенного конца сетевой обмотки.

Проводить испытание трансформатора следует очень внимательно и осторожно, дабы не попасть под напряжение повышающей обмотки.

Если неукоснительно следовать предложенной инструкции и не пренебрегать ни одним из пунктов, то намотка трансформатора вручную не будет представлять никаких сложностей, и справиться с ней сможет даже новичок.

Машины для намотки трансформаторов

, их значение и типы

Трансформатор

— один из важнейших компонентов любой электрической цепи. Трансформатор в основном используется для преобразования (увеличения или уменьшения) напряжения в зависимости от максимально допустимого напряжения приложения. Таким образом, существует два основных типа трансформаторов: повышающие и понижающие трансформаторы. Основное различие между этими двумя типами трансформаторов — количество обмоток. Таким образом, обмотка становится важнейшей частью этого электрического устройства.Эти обмотки изготавливаются с помощью трансформаторных намоточных машин.

Трансформаторы используются в широком диапазоне приложений, начиная от мобильных зарядных устройств и заканчивая крупными отраслями промышленности. Таким образом, номинал трансформаторов может варьироваться от ВА до МВА. ВА — номинальное напряжение и ток трансформатора. Таким образом, в зависимости от области применения используются трансформаторы с разными обмотками. Существуют различные типы трансформаторных намоточных машин, которые используются для производства трансформаторов с различными номиналами ВА / МВА.Помимо этого, требуются различные типы намоточных машин в зависимости от производства небольшого или большого объема. Что это за машины? Какое значение имеют эти станки при изготовлении обмоток? Вам интересно узнать о них больше? Прочтите следующий пост, чтобы получить подробное представление об этих машинах.

Какие типы машин для намотки трансформаторов?

Как обсуждалось ранее, трансформаторы с разной номинальной мощностью требуют разных катушечных обмоток.Исходя из этого, используются три основных типа намоточных машин. Вот эти три типа машин:

  • Ручные машины для намотки трансформаторов —

    Этими машинами для намотки трансформаторов можно управлять вручную или с помощью небольшого двигателя. Катушки трансформатора можно точно намотать с помощью ручных намоточных машин для трансформаторов. Одним из главных преимуществ этих машин является их легкий вес. Это делает их портативными, и их можно легко переносить из одного места в другое.

  • Программируемые машины для намотки трансформаторов —

    Программируемые машины для намотки трансформаторов представляют собой усовершенствованную версию намоточных машин, которые оснащены 16-битным микропроцессором для интеллектуальной работы. Эти машины также имеют шаговый двигатель, который может намотать до 750 об / мин. В этих машинах настраиваются и программируются различные функции трансформатора. Это одно из самых больших преимуществ этих машин, поскольку программирование этих функций обеспечивает высокую точность работы.Таким образом, катушки трансформатора легко наматываются. Вот некоторые поразительные особенности этих устройств:

    • Они имеют встроенный счетчик продукции, который отслеживает количество обмоток катушки трансформатора.
    • Есть ряд пунктов меню, которые можно легко запрограммировать.
    • Эти намоточные машины оснащены ручкой регулировки скорости. Это помогает регулировать скорость.
    • Еще одна важная и полезная особенность этих трансформаторных намоточных машин — наличие дисплея.
  • Автоматические машины для намотки трансформаторов —

    Как следует из названия, автоматические машины для намотки трансформаторов выполняют свою работу практически без вмешательства человека. Преимущество использования этих типов намоточных машин заключается в том, что они помогают снизить трудозатраты. На эти машины можно загружать различные задания, и они управляются с помощью компьютеризированных программ. Многошпиндельная особенность этих станков помогает сделать оборудование многообмоточным. На этих машинах можно одновременно наматывать несколько катушек.

Это были три основных типа намоточных машин трансформаторов, используемых рядом производственных фирм. Чтобы получить более подробную информацию по этой теме, вы всегда можете связаться с отраслевыми экспертами, такими как Armature Coil, которые имеют приличный опыт в предоставлении услуг по намотке трансформаторов и производству.

Машины для намотки трансформаторов, их значение и типы Последнее изменение: 13 апреля 2018 г., Скотт Херан

О Скотте Херане

Скотт Херан был частью бизнеса с юных лет и вместе со своими родителями Бобом посещал съезды отраслевых ассоциаций. и Жан с восьми лет.Скотт проработал в отделе продаж ACE более 20 лет. Скотт окончил Университет Джона Кэрролла. Женат на Терезе, он гордый отец двоих детей и двух внуков.

Трансформатор


2

Исследования могут снизить экономические потери электростанций после землетрясений

1 октября 2020 г. — На силовых трансформаторах установлены системы вводов, которые играют решающую роль в снабжении населенных пунктов электричеством.Однако эти объекты также подвержены разрушению во время землетрясений. …


Без привязки: максимальная эффективность беспроводной зарядки с использованием нескольких передатчиков

5 декабря 2020 г. — Ученые разработали стратегию управления, которая позволяет передавать энергию по беспроводной сети через несколько катушек передатчика с максимальной эффективностью. В отличие от традиционных подходов, в которых только …


Ученые связывают намагниченность со сверхпроводимостью для квантовых открытий

Сен.6, 2019 — В недавнем исследовании ученые создали миниатюрную сверхпроводящую схему на основе микросхемы, которая связывает квантовые волны магнитных спинов, называемые магнонами, с фотонами эквивалентного …


Использование возможностей спин-орбитальной связи в кремнии: масштабирование квантовых вычислений

7 декабря 2018 г. — Исследовательские группы изучают несколько способов масштабирования вычислительных архитектур на основе атомов с использованием спин-орбитальной связи, продвигаясь к своей цели создания кванта на основе кремния…


Спинами электронов в медленно движущихся квантовых точках могут управлять электрические поля

15 января 2020 г. — В новой статье представлен теоретический анализ электронных спинов в движущихся полупроводниковых квантовых точках, показывающий, как ими можно управлять с помощью электрических полей, что предполагает их применимость …


Физики открыли новый магнитоэлектрический эффект

14 сентября 2020 г. — Обнаружен специальный материал, который демонстрирует новый удивительный эффект: его электрические свойства можно контролировать с помощью магнитного поля.Этот эффект работает совершенно иначе, чем обычно. Это может быть …


Повышение коэффициента магнитосопротивления открывает двери для высокочувствительных датчиков магнитного поля

20 декабря 2018 г. — Создав новую многослойную структуру с повышенным коэффициентом магнитосопротивления, исследователи показывают, что можно повысить чувствительность к магнитному полю …


Разбираемся в гибких сенсорных системах

28 января 2020 г. — Группа исследователей разработала самую тонкую и легкую в мире систему магнитных матричных сенсоров, которая визуализирует двумерное распределение магнетизма на различных поверхностях с…


Концерт магнитных моментов

13 июня 2019 г. — Исследователи открыли новый способ, с помощью которого спины электронов в слоистых материалах могут …


Сохранение хладнокровия с помощью квантовых ям

3 октября 2019 г. — Исследовательская группа изобрела систему полупроводниковых квантовых ям, которая может эффективно охлаждать электронные устройства с использованием установленных методов производства. Эта работа может позволить уменьшить и ускорить умные …


Деятельность: Трансформаторы [Analog Devices Wiki]

Цель:

Целью этого лабораторного занятия является исследование характеристик трансформатора в различных конфигурациях.

Фон:

Трансформатор переменного тока:

Трансформаторы работают только с переменным током, AC. Например, трансформаторы уменьшают настенную мощность 120 В, понижая напряжение до более удобных уровней для большинства приложений бытовой электроники (всего несколько вольт) или для других приложений с низким энергопотреблением (обычно 12 В). Трансформаторы также повышают напряжение для передачи на большие расстояния и понижают для безопасного распределения. Без трансформаторов потери электроэнергии в распределительных сетях, и без того значительные, были бы огромными.Можно повышать или понижать напряжение постоянного тока, но методы более сложны, чем с трансформаторами переменного тока, и фактически включают преобразование напряжения постоянного тока в некоторую форму сигнала переменного тока в процессе. Кроме того, такие преобразования часто неэффективны и / или дороги. Дополнительное преимущество переменного тока состоит в том, что его можно использовать для управления двигателями переменного тока, которые обычно предпочтительнее двигателей постоянного тока для приложений большой мощности. Хотя трансформаторы наиболее заметны в энергетических приложениях, они играют важную роль во многих других трактах передачи сигналов на звуковых и радиочастотных частотах, связанных с коммуникацией.

Сердечник трансформатора имеет высокую магнитную проницаемость, , то есть , материал, который формирует магнитное поле намного легче, чем в свободном пространстве, из-за ориентации атомных диполей. На рисунке 1 сердечник сделан из ламинированного мягкого железа, но на более высоких частотах чаще встречается феррит. В результате магнитное поле сосредоточено внутри сердечника, и силовые линии почти не покидают сердечник.

Рисунок 1 Простой трансформатор

Отсюда следует, что магнитный поток φ через первичную и вторичную обмотки примерно одинаков, как показано.Согласно закону Фарадея, ЭДС на каждом витке, будь то в первичной или вторичной катушке, является отрицательной производной магнитного потока по времени или -dφ / dt. Пренебрегая сопротивлением обмотки и другими потерями в трансформаторе, напряжение на клеммах равно ЭДС. Для N p витков первичной обмотки это дает:

Для N с витками вторичной обмотки это дает:

Разделив эти уравнения, мы получим уравнение трансформатора:

Где r — коэффициент поворотов.

А что с током? Опять же, пренебрегая потерями в трансформаторе, и если предположить, что напряжение и ток имеют одинаковые фазовые отношения в первичной и вторичной обмотках, то из сохранения энергии мы можем записать в установившемся состоянии:

Входная мощность = выходная мощность,

так:

Вы никогда не получите ничего даром. Для повышающего трансформатора, если вы увеличиваете напряжение, вы уменьшаете ток (по крайней мере) на тот же коэффициент или коэффициент трансформации.Обратите внимание, что на рисунке катушка с большим количеством витков имеет более тонкий провод, поскольку она рассчитана на пропускание меньшего тока, чем катушка с меньшим количеством витков.

http://en.wikipedia.org/wiki/Transformer

Согласование импеданса:

В приложениях, связанных с коммуникацией, трансформаторы чаще всего используются между секциями цепей для согласования импедансов. Как мы только что видели, трансформатор преобразует переменный ток с одной амплитудой напряжения, наблюдаемой на первичной обмотке, в другую амплитуду напряжения на вторичной обмотке.Общая мощность, потребляемая первичной обмоткой, и выходная мощность вторичной обмотки одинакова (за исключением внутренних потерь). Сторона с более низким напряжением имеет более низкий импеданс (потому что у нее меньшее количество витков), а сторона с более высоким напряжением имеет более высокий импеданс (поскольку у нее больше витков в ее катушке).

Одним из примеров такого согласования импеданса является телевизионный симметричный трансформатор (сокращенно от симметрично-несимметричного). Этот трансформатор преобразует сбалансированный сигнал от антенны (через двухжильный провод 300 Ом) в несимметричный сигнал (коаксиальный кабель 75 Ом, такой как RG-6).Чтобы согласовать сопротивление источника антенны 300 Ом, R S , с сопротивлением коаксиальной нагрузки 75 Ом, R L , соотношение 4: 1, используется согласующий трансформатор с соотношением витков 2. Формула для расчета коэффициента трансформации трансформатора для этого примера:

Передаточное число

http://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_transfer_theorem
http://en.wikipedia.org/wiki/Impedance_matching

Диапазон частот:

Нижний предел используемого частотного диапазона трансформатора обычно устанавливается уровнем полного сопротивления рассматриваемой цепи и индуктивностью обмоток трансформатора.Если мы примем за отправную точку общий стандарт 50 Ом, мы сможем рассчитать нижнюю границу частоты на основе опубликованной индуктивности обмотки из технических данных производителя. Верхний предел используемого частотного диапазона трансформатора обычно устанавливается паразитной межобмоточной емкостью и собственным резонансом. В некоторых случаях в технических данных будет указан используемый частотный диапазон. Как правило, обычно выбирают реактивную составляющую, в данном случае индуктивность на самой низкой интересующей частоте, как минимум в 4 раза больше резистивной составляющей, в данном случае сопротивления источника 50 Ом.

Формулы, по которым рассчитываются электрические характеристики многообмоточных трансформаторов:

В технических паспортах производителя перечислены определенные электрические характеристики устройств. Наверное, наиболее важным для наших целей является индуктивность обмотки. Для приложений преобразования мощности также указываются сопротивление постоянному току (DCR), максимальный среднеквадратичный ток (I среднеквадратичное значение ) и ток насыщения I sat .

Соединение обмоток последовательно:

Для увеличения индуктивности несколько обмоток (W N ) можно соединить последовательно.По мере увеличения индуктивности накопление энергии и I среднеквадратичное значение остаются прежними, но DCR увеличивается, а I sat уменьшается.

Индуктивность = Индуктивность таблица × (Вт Н ) 2

Примечание: этот коэффициент Wn 2 действителен только тогда, когда коэффициент связи между обмотками точно (или очень близок) к единице. Более общая формула: L T = L 1 + L 2 + 2M

DCR = DCR таблица × W N
I sat = (I sattable × 6) ÷ W N (соединены последовательно)
I rms = I rmstable

Где индуктивность таблица , DCR таблица , I sattable и I rmstable взяты из таблицы данных производителя.

Параллельное соединение обмоток:

Для увеличения номинального тока несколько обмоток (W N ) можно соединить параллельно. DCR уменьшается, номинальные токи увеличиваются, а индуктивность остается прежней.

Индуктивность = Индуктивность таблица
DCR = 1 ÷ [W N × (1 ÷ DCR table )]
I sat = (I sattable × 6) ÷ W N (подключены параллельно)
I rms = I rmstable × W N

Предварительное лабораторное моделирование

Перед измерением частотной характеристики трансформаторов, входящих в комплект деталей, создайте схему моделирования, аналогичную показанной на рисунке 2, и выполните развертку переменного тока от 10 кГц до 10 МГц .Используйте таблицу производителя, чтобы установить значения индуктивности обмотки (взаимная индуктивность для идеального трансформатора) и сопротивления. Предположим, что коэффициент связи равен 1. Для этого анализа мы предположим, что паразитная емкость витка на виток достаточно мала, чтобы ее можно было игнорировать.

Материалы:

Модуль активного обучения ADALM1000
Макетная плата без пайки и комплект перемычек
1 6-обмоточный трансформатор HPh2-1400L
1 резистор 100 Ом (коричневый, черный, коричневый)
2 резистора 47 Ом (желтый, фиолетовый, черный)

Проезд:

Первым делом необходимо измерить индуктивность обмотки HPh2-1400L.

Подключите 6-обмоточный индуктор HPh2-1400L, как показано на рисунке 1, с 6-ю обмотками, соединенными последовательно. Чтобы использовать инструмент настольного анализатора импеданса ALICE для измерения индуктивности, используется внешний эталонный резистор. Подключите вывод CHA ALM1000 к одному концу R EXT , а другой конец R EXT к выводу CHB на ALM1000 и к выводу 1 HPh2-1400L.

Рисунок 2, Установка для измерения индуктивности обмотки

Установите AWG Channel A Max на 3.5, мин. До 1,5, частота до 6250 Гц. Когда вы впервые открываете окно анализатора импеданса, оно автоматически устанавливает канал A в режим SVMI, форму в синусоидальный и канал B в режим Hi-Z.

Поочередно подключите фиксированный контакт 2,5 V на ALM1000 к контактам 2, 3, 6, 10, 11 и 12 HPh2-1400L. Запишите измеренную индуктивность при последовательном соединении 1, 2, 3, 4, 5 и 6 обмоток.

Второй шаг — измерить частотную характеристику HPh2-1400L, сконфигурированного как трансформатор 1: 1 с различным количеством последовательно соединенных обмоток, и сравнить эти измерения с расчетной частотной характеристикой на основе только что измеренных импедансов.

Измените схему на своей беспаечной макетной плате, чтобы она выглядела так, как показано на рисунке 3. Вы будете использовать эту установку для измерения частотной характеристики в трех различных конфигурациях с соотношением витков первичной и вторичной обмоток 1: 1. Две красные стрелки указывают, где подключать резисторы источника и нагрузки для конфигурации, в которой одна обмотка используется для первичной и вторичной обмоток. Синие стрелки указывают на конфигурацию, в которой две последовательно соединенные катушки используются для первичной и вторичной обмоток.Зеленые стрелки соответствуют конфигурации, в которой три катушки последовательно используются для первичной и вторичной обмоток.

Рисунок 3, Схема испытания трансформатора

Настройка оборудования:

Откройте инструмент Bode Plotter в главном окне ALICE и установите развертку так, чтобы она начиналась с 100 Гц и останавливалась на 25 кГц. Установите минимальное значение канала A AWG на 1,1 и максимальное значение на 3,9 вольт. Под каналами нажмите Sweep channel A. Установите количество шагов на 300.

Процедура:

Выполните одну развертку для каждой конфигурации обмотки 1: 1 ( i.е. 1: 1, 2: 2 и 3: 3 обмотки) для трансформатора в комплекте деталей ADALP2000. Вы должны увидеть графики зависимости амплитуды и фазы от частоты, которые очень похожи на результаты моделирования. Обязательно экспортируйте данные в файл .csv для дальнейшего анализа в Excel или Matlab.

Вопросы:

Как ваши измерения соотносятся с индуктивностью обмотки, указанной в паспорте производителя?

Как соотносится измеренная частотная характеристика с расчетной характеристикой на основе измеренной индуктивности обмотки?

Конфигурации с повышением и понижением

Подключите к трансформатору для конфигурации с повышением 1: 2 (красные стрелки) и с конфигурацией с понижением 2: 1, как показано на рисунке 4.

Рисунок 3 Подключения Step Up (красный) и Step Down (синий)

Используйте формулу согласования импеданса, чтобы вычислить соответствующее значение для R L в обоих случаях. Повторите те же частотные развертки с помощью инструмента Network Analyzer. Обязательно экспортируйте данные в файл .csv для дальнейшего анализа в Excel или Matlab. Сравните измеренные точки спада низких частот с измерениями в конфигурациях 1: 1 из рисунка 3.

Для дополнительного кредита рассчитайте правильный R L для других возможных коэффициентов повышения и понижения, возможных для этих 6 обмоточных трансформаторов, таких как 1: 3, 2: 3, 3: 1, 3: 2 и т. Д.Измеряйте и сообщайте данные для стольких различных конфигураций, на которые у вас есть время.

Для дальнейшего чтения:

Трансформаторы: это не все Якоря для лодок
Электромагнитная катушка
Применение и технические характеристики сигнального трансформатора

Вернуться к содержанию лабораторных занятий.

Что такое трансформатор (и как он работает)?

Что такое трансформатор?

Принцип работы трансформатора

Принцип работы трансформатора очень прост.Взаимная индукция между двумя или более обмотками (также известными как катушки) позволяет передавать электрическую энергию между цепями. Этот принцип более подробно поясняется ниже.

Теория трансформатора

Допустим, у вас есть одна обмотка (также известная как катушка), которая питается от переменного электрического источника. Переменный ток, протекающий через обмотку, создает непрерывно изменяющийся и переменный поток, окружающий обмотку.

Если к этой обмотке приблизить другую обмотку, некоторая часть этого переменного магнитного потока соединится со второй обмоткой.Поскольку этот поток постоянно изменяется по своей амплитуде и направлению, во второй обмотке или катушке должна быть изменяющаяся магнитная связь.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея во второй обмотке возникает ЭДС. Если цепь этой вторичной обмотки замкнута, то через нее будет протекать ток. Это основной принцип работы трансформатора .

Давайте использовать электрические символы, чтобы наглядно это показать. Обмотка, которая получает электроэнергию от источника, известна как «первичная обмотка».На схеме ниже это «Первая катушка».

Обмотка, которая дает желаемое выходное напряжение за счет взаимной индукции, обычно известна как «вторичная обмотка». Это «Вторая катушка» на диаграмме выше.

Трансформатор, который увеличивает напряжение между первичной и вторичной обмотками, определяется как повышающий трансформатор. И наоборот, трансформатор, который снижает напряжение между первичной и вторичной обмотками, определяется как понижающий трансформатор.

Увеличивает или понижает трансформатор уровень напряжения, зависит от относительного количества витков между первичной и вторичной сторонами трансформатора.

Если на первичной обмотке больше витков, чем на вторичной, то напряжение будет уменьшаться (понижаться).

Если на первичной обмотке меньше витков, чем на вторичной обмотке, то напряжение увеличится (пошагово).

Хотя приведенная выше схема трансформатора теоретически возможна в идеальном трансформаторе, это не очень практично. Это потому, что на открытом воздухе только очень небольшая часть потока, создаваемого первой катушкой, будет связываться со второй катушкой.Таким образом, ток, протекающий по замкнутой цепи, подключенной ко вторичной обмотке, будет чрезвычайно мал (и его трудно измерить).

Скорость изменения потокосцепления зависит от количества связанного потока со второй обмоткой. Таким образом, в идеале почти весь поток первичной обмотки должен быть связан со вторичной обмоткой. Это эффективно и рационально достигается за счет использования трансформатора с сердечником. Это обеспечивает общий для обеих обмоток путь с низким сопротивлением.

Назначение сердечника трансформатора — обеспечить путь с низким сопротивлением, через который проходит максимальное количество магнитного потока, создаваемого первичной обмоткой, и соединяется с вторичной обмоткой.

Ток, который первоначально проходит через трансформатор при его включении, называется пусковым током трансформатора.

Если вы предпочитаете анимированное объяснение, ниже представлено видео, объясняющее, как именно работает трансформатор:

Детали и конструкция трансформатора

Три основные части трансформатора:

  • Первичная обмотка трансформатора
  • Магнитный сердечник трансформатора
  • Вторичная обмотка трансформатора

Первичная обмотка трансформатора

Который создает магнитный поток, когда он подключен к источнику электроэнергии.

Магнитный сердечник трансформатора

Магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, который проходит через этот путь с низким сопротивлением, связанный с вторичной обмоткой, и создает замкнутую магнитную цепь.

Вторичная обмотка трансформатора

Поток, создаваемый первичной обмоткой, проходит через сердечник и соединяется со вторичной обмоткой. Эта обмотка также намотана на тот же сердечник и дает желаемую мощность трансформатора .

Как сделать повышающий трансформатор

Что такое трансформатор?

Трансформатор — это статическое устройство, которое используется в электрических или электронных цепях для изменения напряжения в источнике переменного тока (AC).Он преобразует электрическую энергию из одной цепи в другую с помощью взаимной индукции между первичной и вторичной обмотками. Обычно частота входного сигнала не изменяется, но напряжение может быть увеличено или уменьшено в зависимости от необходимости.

Типы трансформаторов

Как упоминалось выше, существует два основных типа трансформаторов:

  • Шаг Повышающий трансформатор: Повышающий трансформатор увеличивает выходное напряжение по отношению к входному напряжению.В трансформаторе этого типа количество витков на вторичной обмотке больше, чем количество витков на первичной обмотке.
  • Понижающий трансформатор: Понижающий трансформатор снижает выходное напряжение по отношению к входному. Этот тип трансформатора противоположен вышеуказанному, количество витков на вторичной обмотке меньше количества витков на первичной обмотке.

Части трансформатора

Прежде чем приступить к созданию повышающего трансформатора, давайте разберемся с основными частями трансформатора:

  • Первичная обмотка — изготовлена ​​из магнитной проволоки
  • Магнитный сердечник — выбирается в зависимости от мощности и частоты входного сигнала
  • Вторичная обмотка — изготовлена ​​из магнитной проволоки

Вещи, необходимые для создания очень простого повышающего трансформатора

Перед началом строительства вам потребуются следующие компоненты:

  • Изоляционная лента
  • Медный провод с покрытием (т.е.е. магнитный провод)
  • Материал сердечника (например, стальной болт может использоваться для обозначения сердечника)
  • Резистивный элемент (например, лампочка)
  • Источник питания переменного тока

Создание электрического повышающего трансформатора

Следующие шаги подробно объясняют процесс создания повышающего трансформатора:

  • Используйте большой стальной болт в качестве магнитопровода трансформатора. Сначала проверьте болт на намагничивание, прижав его к кухонному магниту.Если магнит заедает, стальной болт можно использовать в качестве сердечника.

  • Оберните болт изолентой, чтобы изолировать обмотки от «сердечника». Разрежьте медную проволоку с покрытием на два отрезка одинаковой длины и зачистите их с концов. Использование того же провода поможет вам убедиться, что количество обмоток катушки сопоставимо.

  • Оберните два медных провода несколько раз (не менее 12 витков) вокруг концов «сердечника» (стального болта). Эти проволочные катушки будут действовать как первичная и вторичная обмотки трансформатора.Убедитесь, что оголенные концы проводов оставлены свободными. Также сохраняйте зазор между первичной и вторичной обмотками. Закрепите изолентой.

  • Теперь подключите оголенные концы вторичной катушки к контактным выводам резистивного элемента (лампы). Следите за тем, чтобы они не касались друг друга контактами лампы, потому что короткое замыкание не позволит лампочке загореться. При необходимости можно использовать изоляционную ленту, чтобы удерживать провода на месте.

  • Наконец, подключите оголенные концы первичной катушки к источнику переменного тока.Выбор источника питания переменного тока с выключателем питания, регулируемым напряжением и предохранителем на входе поможет обеспечить безопасность и изоляцию от «настенного» питания. Начните с самого низкого уровня мощности переменного тока и постепенно увеличивайте, чтобы увидеть изменение яркости лампы. Лампочка должна загореться при включении питания. Если нет, проверьте соединения и попробуйте еще раз.

  • Если вы почувствуете запах гари, немедленно отключите концы первичной обмотки от источника питания. Однако это маловероятная ситуация, поскольку трансформатор должен обеспечивать сопротивление, достаточное для предотвращения прохождения слишком большого тока.

  • Если вы чувствуете запах гари, проверьте, не вызвана ли причина короткого замыкания контактом между оголенными проводами. Закройте оголенные провода изолентой и попробуйте еще раз.

  • Обратите внимание, что яркость лампы будет увеличиваться при увеличении конфигурации. Более того, сердечник трансформатора начнет работать как электромагнит. Это можно проверить, приложив к нему металлические предметы.

Наконечник: Для изготовления для промышленного повышающего трансформатора необходимо, чтобы вторичная обмотка имела больше витков, чем первичная.Более того, если вы хотите, чтобы у трансформатора было вдвое больше напряжения и вдвое меньше тока на вторичной обмотке, вставьте в два раза больше витков во вторичную обмотку.

Сопутствующие товары

После успешного завершения повышающей конфигурации попробуйте изменить соотношение оборотов катушки на обратное. Это позволит вам сравнить работу трансформатора в понижающем и повышающем режимах. Вы также можете протестировать обе конфигурации на разных резисторных нагрузках.

Расчет трансформатора и NEC

Предоставлено www.MikeHolt.com.

Эта статья является пятой в серии из 12 статей о различиях между заземлением и заземлением.

Давайте начнем обсуждение, сосредоточив внимание на требованиях к объединению услуг.

Металлические части кабельных каналов и / или кожухов, содержащие рабочие провода, должны быть соединены вместе [разд. 250.92 (А)]. Используйте соединительные перемычки вокруг переходных шайб и кольцевых заглушек для сервисных дорожек качения ( Рис.1 ). Вы можете использовать стандартные контргайки для механических соединений с дорожками качения, но вы не можете использовать их в качестве скрепляющих средств [разд. 250.92 (B)].

Рис. 1. Следуйте этим требованиям, чтобы правильно закрепить оборудование на месте обслуживания.

Обеспечьте сервисное соединение одним из следующих способов [разд. 250.92 (B)]:

(1) Прикрепите металлические части к рабочему нейтральному проводу. Для соединения корпуса рабочего выключателя с нулевым проводом обслуживания требуется основная перемычка [разд.250.24 (B) и п. 250,28]. В корпусе сервисного разъединителя рабочий нейтральный проводник обеспечивает эффективный путь тока замыкания на землю к источнику питания [гл. 250,24 (C)]; следовательно, вам не нужно устанавливать перемычку на стороне питания в ПВХ-кабелепровод, содержащий входные провода для обслуживания [разд. 250.142 (A) (1) и п. 352.60, исключение № 2].

(2) Присоедините металлические дорожки качения к резьбовым муфтам или ступицам с указанной резьбой.

(3) Соедините металлические дорожки качения с фитингами без резьбы.

(4) Используйте перечисленные устройства, такие как контргайки соединительного типа, втулки, клинья или втулки с соединительными перемычками к рабочему нейтральному проводнику. Перечисленный соединительный клин или проходной изолятор с соединительной перемычкой к рабочему нейтральному проводнику требуется, когда металлическая дорожка качения, содержащая служебные проводники, заканчивается кольцевым выбиванием.

Перемычка на стороне питания того типа провода, который используется для этой цели, должна иметь размер в соответствии с таблицей 250.102 (C) (1) в зависимости от размера / площади проводников рабочей фазы внутри кабельного канала [разд.250.102 (C)]. Контргайка соединительного типа, соединительный клин или соединительная втулка с соединительной перемычкой могут использоваться для металлической дорожки качения, которая заканчивается в корпусе без кольцевого выбивания.

Крепежная контргайка отличается от стандартной контргайки тем, что она содержит крепежный винт с острым концом, который входит в металлический корпус для обеспечения надежного соединения. Присоединение одного конца служебного кабельного канала к служебной нейтрали обеспечивает необходимый путь тока короткого замыкания с низким сопротивлением к источнику.

Соединительные системы связи

Для систем связи должно быть предусмотрено оконечное устройство соединения [Art. 805], радио и телеаппаратура [ст. 810], CATV [ст. 820] и подобные системы [разд. 250.94]. Вы соединяете эти разные системы вместе, чтобы минимизировать разницу напряжений между ними.

Оконечное устройство для межсистемного соединения должно отвечать всем следующим требованиям [разд. 250.94 (A)]:

(1) Будьте доступными.

(2) Обладает емкостью не менее трех проводов межсистемного заземления.

(3) Устанавливается так, чтобы не мешать открытию какого-либо корпуса.

(4) Надежно закрепите и электрически подключите к сервисному разъединителю, корпусу счетчика или проводнику заземляющего электрода (GEC).

(5) Надежно закрепите и электрически подключите к разъединителю здания или GEC.

(6) Указывается как заземляющее и соединительное оборудование.

Исключение: оконечное устройство межсистемного соединения не требуется, если системы связи вряд ли будут использоваться.

«Межсистемный контактный зажим» — это устройство, которое обеспечивает средства для подключения соединительных проводов систем связи (витой провод, антенны и коаксиальный кабель) к системе заземляющих электродов здания [ст. 100] ( Рис. 2 ).

Рис. 2. Оконечное устройство для межсистемного соединения должно соответствовать всем требованиям гл. 250,94 (А).

Склеивание металлических частей

Металлические части, предназначенные для использования в качестве заземляющих проводов оборудования (EGC), должны быть соединены вместе, чтобы они могли безопасно проводить ток короткого замыкания, который может быть на них наложен [разд.110.10, п. 250.4 (A) (5), п. 250.96 (A) и Таблица 250.122 Примечание].

Непроводящие покрытия (например, краска) необходимо удалить, чтобы обеспечить эффективный путь тока замыкания на землю, или концевые фитинги должны быть спроектированы так, чтобы их удаление не требовалось [разд. 250,12].

Соединение цепей 277 В и 480 В

Металлические кабельные каналы или кабели, содержащие цепи 277 В или 480 В, оканчивающиеся кольцевыми заглушками, должны быть прикреплены к металлическому корпусу с помощью перемычки, размер которой соответствует размеру сек. 250.122 [Разд. 250.102 (D)].

Там, где не встречаются выбивки увеличенного размера, концентрические или эксцентричные, или если коробка или корпус с концентрическими или эксцентричными отверстиями указаны в списке для обеспечения надежного соединения, соединительная перемычка не требуется. Но вы должны использовать один из методов, перечисленных в Исключении из Разд. 250,97. Например, используйте две контргайки на жестком металлическом трубопроводе или промежуточном металлическом трубопроводе — один внутри, а другой снаружи ящиков и шкафов.

Перемычки для подключения оборудования должны закрываться любым из восьми способов, перечисленных в разд.250,8 [п. 250.102 (B)]. К ним относятся перечисленные соединители давления, клеммные колодки и экзотермическая сварка.

Размер перемычки на стороне питания

Размер перемычки на стороне питания должен соответствовать Таблице 250.102 (C) (1), в зависимости от размера / площади фазного проводника внутри кабелепровода или кабеля [разд. 250.102 (C) (1)].

Если фазные провода питания соединены параллельно в двух или более кабельных каналах или кабелях, установите размер перемычки заземления на стороне питания для каждого из них по Таблице 250.102 (C) (1), исходя из размера / площади фазных проводов в каждой кабельной канавке или кабель [Сек.250.102 (C) (2)].

Размер одной перемычки на стороне питания, устанавливаемой для соединения двух или более дорожек качения или кабелей, должен соответствовать Таблице 250.102 (C) (1), Примечание 3, исходя из эквивалентной площади фазных проводов на стороне питания [разд. 250.102 (C) (2)].

Давайте рассмотрим пример, который поможет прояснить эти требования.

Вопрос : Какой размер перемычки на стороне питания требуется для трех металлических кабельных каналов, каждая из которых содержит служебные проводники 400 тыс. Км мил?

Ответ : Согласно п.250.102 (C) (2) и Таблица 250.102 (C) (1), вам понадобится соединительная перемычка 1/0 AWG на стороне питания для каждой дорожки качения. Для нескольких кабельных каналов допускается использование одной перемычки на стороне питания в зависимости от эквивалентной площади фазных проводов на стороне питания.

Размер перемычки на стороне нагрузки

Размер перемычки на стороне нагрузки устройств максимального тока фидера и ответвительной цепи в сек. 250.122 [Разд. 250.102 (D)].

Давайте рассмотрим еще один пример, который поможет прояснить эти требования.

Вопрос : Перемычка заземления оборудования какого размера требуется для каждого металлического кабельного канала, где проводники цепи защищены устройством защиты от перегрузки по току (OCPD) на 1200 А?

Ответ : Если вы используете одну перемычку для скрепления двух или более металлических дорожек качения, задавайте размер за секунду. 250.122, исходя из рейтинга самой большой цепи OCPD. В этом случае быстрая проверка таблицы 250.122 показывает нам, что требуется соединительная перемычка оборудования 3/0 AWG ( Рис.3 ).

Рис. 3. Подбирайте перемычку для подключения оборудования в соответствии с номиналом самого мощного устройства максимального тока цепи.

Соединение систем трубопроводов и обнаженного конструкционного металла

Металлический водопроводный трубопровод с непрерывным электрическим током должен быть соединен с одним из следующих [разд. 250.104 (A) (1)]:

(1) Корпус сервисного выключателя

(2) Рабочий нулевой провод

(3) GEC, если достаточное сечение

(4) Один из заземляющих электродов заземления электродная система, если GEC или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер

Соединительная перемычка системы металлических трубопроводов должна быть медной, если в пределах 18 дюймов.поверхности земли [гл. 250.64 (A)] и надлежащим образом защищен от физического повреждения [разд. 250,64 (В)].

Дорожка качения из черного металла, содержащая GEC, должна быть электрически непрерывной путем соединения каждого конца дорожки качения с GEC [разд. 250.64 (E)]. Точки крепления должны быть доступны.

Размер соединительных перемычек для металлических систем водопровода указан в Таблице 250.102 (C) (1), в зависимости от размера / площади проводов рабочей фазы. Они не должны быть больше меди 3/0, алюминия или алюминия, плакированного медью, или алюминия с медью толщиной 250 тыс. См, за исключением случаев, предусмотренных в разд.250.104 (А) (2) и (А) (3).

Склеивание не требуется для изолированных участков металлического водяного трубопровода, подключенного к неметаллической системе водяного трубопровода. Фактически, эти изолированные участки металлических трубопроводов не следует соединять, поскольку они могут стать причиной поражения электрическим током при определенных условиях.

Когда электрически непрерывная металлическая водопроводная система в отдельном помещении металлически изолирована от других людей в здании, металлическая водопроводная система для этого человека может быть подключена к клемме заземления оборудования распределительного устройства, распределительного щита или щита.Выберите размер перемычки в зависимости от номинального значения OCPD цепи в секунду. 250.102 (D) [Разд. 250.104 (А) (2)].

Металлическая водопроводная система здания, снабжаемая фидером, должна быть подключена к одному из следующих компонентов:

(1) Клемма заземления оборудования в корпусе отключения здания.

(2) Заземляющий провод фидерного оборудования.

(3) Один из заземляющих электродов в системе заземляющих электродов, если заземляющий электрод или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер.

Размер соединительной перемычки в сек. 250.102 (D), но он не обязательно должен быть больше, чем самый большой провод фазы фидера или ответвительной цепи, питающей здание.

Другие системы металлических трубопроводов в здании или прикрепленные к нему должны быть соединены [разд. 250.104 (B)]. Трубопровод считается соединенным, если он подключен к прибору, который подключен к заземляющему проводу оборудования цепи.

Информационное примечание 1: Склеивание всех металлических трубопроводов и металлических воздуховодов обеспечит дополнительную безопасность.

Информационное примечание 2: Дополнительную информацию можно найти в NFPA 54, , Национальном коде топливного газа и в стандарте NFPA 780, для установки систем молниезащиты .

Открытый конструкционный металл, который соединен между собой в металлический каркас здания, должен быть прикреплен к одному из следующих [разд. 250.104 (C)]:

(1) Корпус отключения для обслуживания.

(2) Нейтраль в сервисном разъединителе.

(3) Корпус разъединителя здания для питаемых от фидера.

(4) GEC достаточного размера.

(5) Один из заземляющих электродов системы заземляющих электродов, если GEC или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер.

Комментарий автора : Это требование не распространяется на металлические элементы каркаса (например, металлические стойки) или металлическую обшивку здания.

Металлические водопроводные системы и конструкционные металлические конструкции, соединенные между собой для образования каркаса здания, должны быть соединены с вторичной обмоткой трансформатора за сек.250.104 (D) (1) — (D) (3). Например, открытый конструкционный металл, используемый таким образом в области, обслуживаемой трансформатором, должен быть соединен с нейтральным проводником вторичной обмотки, где GEC подключен к трансформатору [разд. 250.104 (D) (2)].

Исключение № 1: Подключение к трансформатору не требуется, если металлический каркас служит заземляющим электродом [разд. 250,52 (A) (2)] для трансформатора.

Не виноват

Учитывая все детали, при соединении для тока короткого замыкания вероятно упущение или недосмотр.Это могло привести к трагическим последствиям.

Попробуйте этот метод проверки. На монтажном чертеже отметьте все точки, в которых перемычка должна обеспечивать обратный путь к источнику повреждения. Затем пройдите по установке с этим рисунком и отметьте то, что отсутствует.

Эти материалы предоставлены нам компанией Mike Holt Enterprises из Лисберга, штат Флорида. Чтобы просмотреть учебные материалы по Кодексу, предлагаемые этой компанией, посетите сайт www.mikeholt.com/code.

Объяснение испытания сопротивления обмотки трансформатора

Это руководство представляет собой введение в методы и процедуры испытания сопротивления обмотки трансформатора.Фото: TestGuy

Измерение сопротивления обмотки — важный диагностический инструмент для оценки возможных повреждений трансформаторов в результате плохой конструкции, сборки, обращения, неблагоприятных условий окружающей среды, перегрузки или плохого обслуживания.

Основная цель этого теста — проверить большие различия между обмотками и обрыв в соединениях. Измерение сопротивления обмоток трансформатора гарантирует, что каждая цепь подключена правильно и все соединения герметичны.

Сопротивление обмотки трансформаторов изменится из-за короткого замыкания витков, ослабленных соединений или ухудшения контактов в переключателях ответвлений. Независимо от конфигурации, измерения сопротивления обычно производятся между фазами, и показания сравниваются друг с другом, чтобы определить, приемлемы ли они.

Измерения сопротивления обмотки трансформатора получают путем пропускания известного постоянного тока через испытуемую обмотку и измерения падения напряжения на каждой клемме (закон Ома).Современное испытательное оборудование для этих целей использует мост Кельвина для достижения результатов; вы можете представить себе набор для измерения сопротивления обмотки как очень большой омметр с низким сопротивлением (DLRO).


Содержание руководства


Будьте осторожны при тестировании

Перед проведением испытания сопротивления обмотки трансформатора важно выполнить все предупреждения по технике безопасности и принять соответствующие меры. Убедитесь, что все тестируемое оборудование правильно заземлено, и относитесь ко всему высоковольтному силовому оборудованию как к находящемуся под напряжением, пока не будет доказано обратное с помощью соответствующих процедур блокировки / маркировки.

Во время испытания важно не отключать провода тока или напряжения, пока ток все еще течет через трансформатор. Это приведет к возникновению чрезвычайно высокого напряжения в точке прерывания тока, что может привести к возникновению смертельного напряжения.


Подключение тестового набора

Оборудование для испытания сопротивления обмотки доступно в различных стилях в зависимости от конкретных приложений. Испытательный комплект, используемый для силового трансформатора, будет сильно отличаться от комплекта, разработанного для небольших измерительных трансформаторов.Независимо от типа, измерители сопротивления обмоток всегда оснащены токовым выходом, измерителем напряжения и измерителем сопротивления. Фото: Testguy

Как первичные, так и вторичные выводы трансформатора должны быть изолированы от внешних подключений, и измерения должны выполняться на каждой фазе всех обмоток. Подключение испытательного оборудования производить в следующем порядке:

  1. Заземление Убедитесь, что трансформатор сначала заземлен непосредственно на землю местной станции, а затем подключите заземление испытательного комплекта.
  2. Принадлежности Подключайте любые необходимые принадлежности, такие как пульты дистанционного управления, сигнальный маяк, ПК и т. Д.
  3. Измерительные провода Отключив измерительные провода от тестируемого устройства, подключите провода тока и напряжения к испытательному комплекту и проверьте герметичность всех соединений.
  4. Подключение к трансформатору Для каждой конфигурации трансформатора требуются разные тестовые соединения, некоторые примеры приведены в следующем разделе.Следует проявлять особую осторожность, чтобы не допустил выпадения проводов во время тестирования или подключения проводов друг к другу или слишком близко друг к другу. Выводы напряжения всегда следует размещать внутри (между) токоподводами и трансформатором.
  5. Входная мощность Подключите испытательный комплект. Перед выполнением этого подключения убедитесь, что заземление источника питания имеет путь с низким сопротивлением к заземлению местной станции.

Подключение к тестируемому трансформатору

Для однофазных и простых конфигураций Delta-Wye можно использовать следующие соединения.Имейте в виду, что каждая конфигурация трансформатора отличается, и ваша конкретная настройка может не применяться к тому, что показано ниже. Для получения дополнительной информации обратитесь к руководству пользователя, прилагаемому к вашему испытательному комплекту.

Пример однофазного трансформатора

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — одиночная обмотка. Фото: TestGuy


Пример трехфазной обмотки треугольником

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — трехфазная обмотка, треугольник. Фото: TestGuy

№ испытания. Я + И- V1 + V1- В2 + В2-
A-фаза h2 h3 h2 h3
B-фаза h3 h4 h3 h4
C-фаза h4 h2 h4 h2

Пример трехфазной вторичной обмотки звездой

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — трехфазная обмотка звездой.Фото: TestGuy

Тест № Я + И- V1 + V1- В2 + В2-
A-фаза Х1 X0 Х1 X0
B-фаза Х2 X0 Х2 X0
C-фаза X3 X0 Х3 X0

Пример испытания двойной обмотки (однофазный)

Чтобы сэкономить время при испытании двухобмоточных трансформаторов, можно одновременно проверять первичную и вторичную обмотки, используя схемы соединений, показанные ниже:

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора — двойная обмотка.Фото: TestGuy

Тест № Я + Джемпер И- V1 + V1- В2 + В2-
1 h2 h3-X1 Х3 h2 h3 Х1 Х2

Пример испытания двойной обмотки (трехфазный)

Соединения для проверки сопротивления двух обмоток трехфазного трансформатора.Фото: TestGuy

Тест № Я + Джемпер И- V1 + V1- В2 + В2-
A-фаза h2 h3-X1 X0 h2 h3 Х1 X0
B-фаза h3 h4-X2 X0 h3 h4 Х2 X0
C-фаза h4 h2-X3 X0 h4 h2 Х3 X0

Чтобы сократить время насыщения сердечника, перемычка, используемая для соединения обеих обмоток, должна быть подключена к противоположным полярностям трансформатора.Если положительный вывод тока подключен к положительному выводу первичной обмотки, испытательный ток возбуждения от первичной обмотки h3 перескакивает на положительный вывод вторичной обмотки X1.

Примечание: Если сопротивление между двумя обмотками больше, чем в 10 раз, может быть желательно получить более точные показания, протестировав каждую обмотку отдельно.


Пример трансформатора тока

Соединения для проверки сопротивления обмотки трансформатора тока.Фото: TestGuy


Измерение сопротивления обмотки

При измерении сопротивления обмотки следует наблюдать и записывать показания , когда значение сопротивления стабилизируется . Значения сопротивления сначала будут «дрейфовать» из-за индуктивности трансформатора, которая более характерна для больших обмоток, соединенных треугольником.

Для небольших трансформаторов дрейф длится всего несколько секунд; для однофазных трансформаторов высокого напряжения дрейф может длиться менее минуты; для больших трансформаторов необходимое время дрейфа может составлять пару минут и более.Любое изменение тока приведет к изменению значения сопротивления.


Сопротивление обмотки устройства переключения ответвлений

Многие силовые и распределительные трансформаторы оснащены переключателями ответвлений для увеличения или уменьшения коэффициента передачи в зависимости от напряжения питания. Поскольку изменение передаточного числа связано с механическим перемещением из одного положения в другое, каждый отвод следует проверять во время испытания сопротивления обмотки.

Во время планового технического обслуживания не всегда возможно проверить каждый отвод из-за ограничений по времени или других факторов.В таких случаях допустимо измерять сопротивление каждой обмотки только в обозначенном положении отвода.

Для ответвлений «без нагрузки» трансформатор должен разряжаться между переключениями ответвлений. Устройства РПН и регуляторы напряжения могут работать с включенным испытательным комплектом при переходе от ответвления к ответвлению, это не только экономит время, но также позволяет проверить функцию включения перед размыканием переключателя ответвлений.


Результаты испытаний

Интерпретация результатов сопротивления обмотки обычно основана на сравнении каждого значения сопротивления с каждой соседней обмоткой на одном отводе.Если все показания находятся в пределах одного процента друг от друга, считается, что образец выдержал испытание.

Также можно проводить сравнения с исходными данными испытаний, измеренными на заводе, с использованием значений с поправкой на температуру, имея в виду, что испытания на сопротивление в полевых условиях не предназначены для дублирования протокола испытаний производителя, который, скорее всего, проводился в контролируемой среде на заводе-изготовителе. время изготовления.


Образец данных испытаний

В зависимости от размера тестируемой обмотки трансформатора значения сопротивления будут выражаться в омах, миллиомах или микромомах.В таблице ниже показано, как можно записать данные испытаний для простого трехфазного трансформатора 13,200–208 / 120 В с тремя положениями переключателя ответвлений без напряжения.

ОБМОТКИ ПОЛОЖЕНИЕ ОТВЕРСТИЯ СОПРОТИВЛЕНИЕ (МИЛЛИОМОВ)
h2-h3 1 750,3
h3-h4 1 749,8
h4-h2 1 748.5
h2-h3 2 731,8
h3-h4 2 731,4
h4-h2 2 729,4
h2-h3 3 714,6
h3-h4 3 714,3
h4-h2 3 712.3
X1-X0 НЕТ 0,3550
X2-X0 НЕТ 0,3688
X3-X0 НЕТ 0,3900

Температурная коррекция

Поскольку сопротивление зависит от температуры, при сравнении результатов для данных трендов необходимо использовать скорректированные значения. Очень важно оценить температуру обмотки во время измерения.

Если трансформатор имеет датчик температуры обмотки, используйте эти показания, в противном случае предполагается, что температура обмотки равна температуре масла. Если трансформатор измеряется без масла, температура обмотки обычно принимается такой же, как температура окружающего воздуха.

Измеренное сопротивление следует скорректировать на обычную температуру, например 75 ° C или 85 ° C, по следующей формуле:

где:

  • R C — скорректированное сопротивление
  • R M — это измеренное сопротивление
  • C F — поправочный коэффициент для меди (234.5) или алюминиевые (225) обмотки
  • C T — скорректированная температура (75C или 85C)
  • W T — температура обмотки (C) во время испытания

Размагничивание трансформатора

После завершения всех испытаний выполните операцию размагничивания трансформатора. Этот шаг очень важен для бесперебойной работы трансформатора при вводе в эксплуатацию.

Размагничивание трансформатора устраняет остаточный магнитный поток, вызванный пропусканием поляризованного постоянного тока через обмотки во время испытания сопротивления.Фото: Викимедиа.

Если операция размагничивания не выполняется, избыточный остаточный магнитный поток в сердечнике трансформатора может вызвать большие пусковые токи на первичной стороне, которые могут привести к срабатыванию защитных реле. Размагничивание трансформатора достигается пропусканием нескольких циклов пониженного тока через обмотку как в положительном, так и в отрицательном направлении (переменный постоянный ток).

Размагничивание необходимо выполнять только на одной обмотке после завершения всех испытаний сопротивления.При использовании современных испытательных комплектов с функцией размагничивания рекомендуется подключать провода как по току, так и по напряжению к обмотке на стороне высокого напряжения для процесса размагничивания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *