Для преобразования напряжения из низкого уровня в высокий, и наоборот, применяются повышающие или понижающие трансформаторы. Они представляют собой электрические машины с высоким коэффициентом полезного действия и применяются во многих областях техники.
Основные части конструкции трансформатора.
Можно ли сделать трансформатор своими руками в домашних условиях? Какие материалы и приспособления нужно использовать при производстве такой работы? Чтобы правильно собрать повышающий трансформатор, надо точно выполнить весь технологический процесс и рекомендации по сборке этого типа электрических машин, которые будут приведены ниже.
Что нужно знать и иметь для самостоятельной намотки трансформатора?
Если есть необходимость в этом аппарате, то надо иметь ответы на такие вопросы:
- Для чего нужен трансформатор: повышать или понижать напряжение?
- Какие напряжения должны быть на входе и выходе аппарата?
- Работает аппарат от сети переменного тока 50 Гц или его надо рассчитывать на другую частоту?
- Какова будет мощность самодельного трансформатора?
После получения ответов можно приступать к покупке нужных материалов. Для этого покупают ленточную изоляцию (лакоткань) для будущего трансформатора, сердечник для него (если есть подходящий по мощности от старого, сгоревшего телевизора, то можно использовать и его), нужное количество провода в эмалевой изоляции.
Схема самодельного приспособления для обмотки трансформаторов.
Для намотки обмоток можно сделать простейший намоточный станок. Для этого берут доску длиной 40 см и шириной 100 мм. На нее шурупами присоединяют два бруска 50 х 50 миллиметров так, чтобы расстояние между ними было 30 см. Они должны быть просверлены на одинаковой высоте сверлом диаметром 8 мм. В эти отверстия заводят пруток, на который предварительно надевается катушка будущего трансформатора.
С одной стороны на штыре должна быть нарезана резьба на длину 3 см и на нее с помощью двух гаек закреплена ручка, которой вращают пруток с катушкой при намотке трансформатора.
Видео: Самодельный мощный универсальный трансформатор до 1000ампер
Размеры вышеописанного намоточного станка не критичны – все зависит от размеров сердечника. Если он сделан из ферросплавов и имеет форму кольца, то придется обмотку выполнять вручную.
Предварительный расчет количества витков можно сделать исходя из требуемой мощности аппарата. Например, если нужен повышающий трансформатор с 12 до 220 В, то требуемая мощность такого аппарата будет в пределах 90-150 Вт. Выбираем О-образный тип магнитопровода от старого телевизора или покупаем подобный в магазине. Сечение его должно быть выбрано по формуле из электротехнического справочника. В этом примере оно приблизительно равно 10-11 см².
Следующий этап – определение количества витков на 1 В, которое в данном случае равно 50 Гц, деленное на 10-11, что-то около 4,7- 5 единиц на вольт. Теперь можно посчитать количество витков первичной и вторичной обмотки: W1= 12 Х 5 = 60 и W2= 220 Х 5=1100.
Затем надо определить токи в них: I1 = 150:12=12,5 А и I2=150:220=0,7 А.
Найдем сечения и диаметры проводов обмоток по формулам из справочника.
Повышающий трансформатор предварительно рассчитан, можно приступать к его намотке.
Рабочий процесс изготовления каркасов катушек
Схема намотки сварочного трансформатора.
Изготовляют их из картона. Внутренняя часть должна иметь размеры чуть больше, чем стержень сердечника, а щечки должны свободно входить в окно трансформатора. При использовании О-образного сердечника надо сделать две катушки, а при применении Ш-образных пластин – одну.
При применении круглого сердечника от ЛАТРА его предварительно обматывают ленточной изоляцией и затем прямо начинают мотать на него провод, распределяя нужное количество витков по всему кольцу. После того как закончена намотка первичной обмотки, ее закрывают 3-4 слоями лакоткани и затем сверху начинают накручивать витки вторичной ее части. После этого ленточной изоляцией закрывают провод, предварительно выведя наружу концы обмоток. При использовании обычных магнитопроводов каркас катушек делают так:
- делается выкройка гильзы с отворотами на сторонах торцов;
- из картона вырезают щечки;
- свертывают тело катушки по намеченным линиям в небольшую коробочку и заклеивают;
- надевают на гильзу верхние части (щечки) и, отогнув отвороты, приклеивают.
Изготовление обмоток повышающего трансформатора
Размещение изолирующих кругов из электрокартона.
Катушку надевают на деревянный брусок с размерами стержня магнитопровода. В нем предварительно сверлится отверстие для прутка намоточного. Эта деталь вставляется в станок, и начинается процесс изготовления обмотки:
- на катушку наматывают 2 слоя лакоткани;
- один конец провода закрепляют на щечке и начинают медленно вращать ручку станка;
- витки надо укладывать плотно, изолируя каждый намотанный слой от соседнего лакотканью;
- после того как намотана катушка первичной обмотки, провод обрезают и второй его конец закрепляют на щечке рядом с первым;
- На оба вывода надевают изоляционные трубки, а снаружи обмотку закрывают изоляцией;
- В такой же последовательности производится намотка катушки вторичной обмотки.
Сборка повышающего трансформатора
Разбирают сердечник. Так как использован О-образный его тип из трансформаторного железа от телевизора, то это легко сделать, так как он состоит из двух половин. Надевают на «рога» обе катушки и соединяют обе части аппарата, зажимают крепежные детали.
Схема устройства однофазного трансформатора.
При использовании отдельных пластин для сборки вначале по мощности трансформатора определяют толщину его пакета и, соответственно, нужное число Ш-образных или О-образных листов (по справочнику). Затем их поочередно вставляют в отверстие на гильзе катушки и стягивают шпильками и гайками (в пластинах есть для этого специальные отверстия).
Видео: Как сделать трансформатор. Урок №9
Если при включении трансформатора слышен шум или дребезг, то надо поплотнее закрутить крепеж. Это делают до тех пор, пока «жужжание» не прекратится. Производят испытание: включают трансформатор в сеть вторичной обмоткой – на первичной стороне должно появиться напряжение 12 В.
Оставляют его на полчаса включенным, при этом аппарат не должен нагреваться.
Если это условие выполнено, то трансформатор собран правильно.
Применяемые инструменты и материалы
- сердечник из трансформаторного железа;
- изоляция (лакоткань);
- провод;
- тонкий картон;
- доски и деревянные бруски;
- стальной пруток;
- клей;
- пила;
- ножницы;
- вольтметр.
Сделать самому повышающий трансформатор несложно, важно только не отступать от вышеприведенной технологии намотки и сборки. Такое изделие при соблюдении всех рекомендаций будет работать много лет.
