Ремонт первичной обмотки трансформатора: Ремонт трансформатора зарядного устройства

Как уменьшить вольтаж трансформатора

Как уменьшить вольтаж на трансформаторе.

Привет коллеги!

В этой статье я расскажу вам, как из трансформатора с выходом 32 В, сделать трансформатор с выходом 12 В. Иными словами — уменьшить вольтаж трансформатора.

Для примера, возьму транс от китайского ч/б телевизора «Jinlipu».

Я думаю, очень многие встречались с ним или подобным.

Итак, для начала нам нужно определить первичную и вторичные обмотки. Чтобы это сделать, нужен обычный омметр. Замеряем сопротивление на выводах трансформатора. На первичной обмотке сопротивление больше, чем на вторичной и составляет, обычно, не менее 85 Ом.
После того, как мы определили эти обмотки, можно приступать к разбору трансформатора. Нужно отделить друг от друга Ш-образные пластины. Для этого нам понадобятся некоторые инструменты, а именно: круглогубцы, плоскогубцы, маленькая отвёрточка для «подцепа» пластин, кусачки, нож.

Чтобы вытащить самую первую пластинку, придётся потрудиться, но потом остальные пойдут, как «по маслу». Работать нужно очень осторожно, так как легко можно порезаться о пластины. Конкретно на этом трансформаторе нам известно, что на выходе у него 32 В. В случае, когда мы этого не знаем, нужно перед разбором обязательно замерить напряжение, чтобы в дальнейшем мы смогли вычислить, сколько витков идёт на 1 В.

Итак, приступим к разбору. Ножом нужно отклеить пластины друг от друга и, при помощи кусачек и круглогубцев, вытаскиваем их из трансформатора. Вот так это выглядит:

 После того, как пластины были извлечены, нужно снять с обмоток пластмассовый корпус. Делаем это смело, так как на работу трансформатора это никак не повлияет.

Затем находим на вторичной обмотке доступный для размотки контакт и кусачками «откусываем» его от места спайки. Далее начинаем разматывать обмотку, при этом обязательно считаем количество витков. Чтобы проволока не мешала, её можно наматывать на линейку или что-то подобное. Так как на этом трансформаторе на вторичной обмотке 3 вывода (два крайних и один средний), то логично предположить, что напряжение на среднем выводе равняется 16В, ровно половина от 32В. Разматываем обмотку до среднего контакта, т.е. до половины, и подсчитываем количество витков, которое мы размотали. (Если у трансформатора два вывода на вторичной обмотке, то разматываем «на глаз» до половины, считаем витки при этом, затем отрезаем размотанную проволоку, зачищаем её конец, припаиваем назад к контакту и собираем трансформатор, делая всё то же, что при разборке, только в обратном порядке. После этого нужно опять замерить напряжение, которое у нас получилось после уменьшения витков и высчитываем сколько витков приходится на 1В. Высчитываем так: допустим у вас был трансформатор с напряжением 35В. После того, как вы размотали примерно половину и собрали трансформатор обратно, у вас стало напряжение 18В. Количество витков, которое вы размотали, равняется 105. Значит 105 витков приходится на 17В (35В-18В=17В). Отсюда следует, что на 1В приходится примерно 6,1 витков (105/17=6,176). Теперь, чтобы нам убавить напряжение ещё на 6В (18В-12В=6В), вам нужно размотать примерно 36,6 витков (6,1*6=36,6). Можно округлить эту цифру до 37. Для этого вам нужно опять разобрать трансформатор и проделать эту «процедуру».). В нашем случае, дойдя до половины обмотки, у нас получилось 106 витков. Значит эти 106 витков приходятся на 16В. Вычисляем сколько витков приходится на 1В (106/16=6,625) и отматываем ещё примерно 26,5 витков (16В-12В=4В; 4В*6,625витков=26,5 витков). Затем «откусываем» отмотанную проволоку, зачищаем от лака её конец, залуживаем и припаиваем к контакту на трансформаторе, от которого он был «откусан».

Теперь собираем трансформатор так же, как и разбирали, только в обратном порядке. Не переживайте, если у вас останется одна-две пластинки, главное чтобы они очень плотно «сидели» .Вот что должно получиться:

Остаётся замерить напряжение, которое у нас получилось:

Поздравляю вас, коллеги, всё получилось отлично!

Если что-то не получилось с первого раза, не расстраивайтесь и не сдавайтесь. Только проявляя упорство и терпение, можно чему-то научиться. Если возникнут какие-то вопросы, оставляйте их в комментариях и я обязательно отвечу.

В следующей статье я расскажу, как из этого трансформатора сделать блок питания постоянного тока на 12В.

⚡️Ремонт трансформатора или перемотка | radiochipi.ru

На чтение 6 мин. Опубликовано 18.05.2015
Обновлено 07.07.2019

Как бы ни были популярны импульсные источники питания и сколько бы у них ни было преимуществ по сравнению с обычными источниками питания (непрерывность функционирования), последние чрезвычайно живучи. И это понятно.

Простота изготовления всегда привлекает радиолюбителя. А материальная сторона вопроса вынуждает ремонтировать то, что имеется в наличии. На сайте radiochipi. ru в данной статье речь пойдёт о расчете и изготовления сетевых трансформаторов (СТ). Многих радиолюбителей отпугивает изобилие формул, графиков и таблиц. Попробуем подойти к этому вопросу чисто практически, то есть рассмотрим простые методики.

Первое и самое важное. Чтобы заниматься восстановлением (перемотка трансформатора) СТ, совсем не обязательно быть специалистом в области радиотехники. В ателье, где я работал, был человек, который перекатывал любые трансформаторы, не имея вообще никаких знаний по радиотехнике. Это означает, что если ваш блок питания (адаптер) вышел из строя, то не спешите отдавать его в ремонт силовых трансформаторов, а лучше попробуйте отремонтировать его своими руками.

К тому же, капитальный ремонт трансформаторов может вполне сравниться с ценой новенького СТ или даже всего блока питания (БП). Если же мы решили самостоятельно изготовить стабилизированный БП, зарядное устройство или преобразователь (50 Гц) напряжения (12…220 В), то с трансформаторами придется подружить.

Начнем с маломощных трансформаторов. Чаще всего радиолюбитель спотыкается, перематывая СТ один к одному, в случае если СТ подгорел. Дело в том, что обычно СТ всегда недомотаны (особенно новые, последних лет выпуска, и, конечно же, азиатского происхождения). Инженерный расчет подразумевает оптимизацию параметров СТ.

Практика показывает, что такая оптимизация (главным образом в бытовых РЭС) способствует перегреву СТ из-за экономии меди. Опытный радиолюбитель возьмет железо большего сечения (запас по габаритной мощности трансформатора) и намотает с определенным запасом первичную (I) и вторичные (II) обмотки трансформатора, обеспечив меньшую величину тока холостого хода (I хх). Нагрев обмоток будет меньше, а надежность моточного изделия выше.

А если СТ установить в стабилизированном БП, то увеличение просадок напряжения вторичных обмоток не играет вообще никакой роли. Рассмотрим практический случай. В двухкассетном (Интернационале) пошёл дым из трансформатора (здесь это случается часто, особенно при наличии переключателей на 110В, в такое положение его обычно ставят пользователи). В принципе такими свойствами обладает половина бытовых РЭС, а также китайчиков, имеющих подобные СТ.

Малогабаритные СТ устанавливают в зарядных устройствах (горе-устройствах), в БП приемников и т.д. После фейерверков первичная обмотка СТ перегорает и становится невозможным узнать, сколько витков она содержала и приходиться заново ремонтировать сетевой трансформатор. Я наматывал на подобном железе (Ш13×18) первичную обмотку 4500 витков 0,08мм (даже 0,09мм может не поместиться).

Очень хорошо, если сохранился (не сгорел, не расплавился) каркас СТ, в противном случае возни будет больше. Для изготовления каркаса хорошо подходит стеклотекстолит толщиной 1мм и лобзик. Обмотка II содержала 260 витков провода 0,23мм. Понятно, что намотать 4500 витков волоском – занятие не из приятных. Поэтому я использовал электродрель с регулятором напряжения (такой регулятор имеется у всех новых электродрелей).

Важно отцентровать каркас относительно оси вращения патрона электродрели. Эмаль- провод 0. 07…0.08мм (про более тонкий я уже не говорю) очень легко обрывается, особенно при повышенных оборотах дрели. А припаивать дело не только противное (лужение требует терпения и аккуратности), но и способствующее увеличению диаметра катушки, хотя бы по причине ввода дополнительной изоляции.

Тот, кто любит суетиться, такой работы долю не выдержит. Часто пластины магнитопровода СТ соединены сваркой. Ножовкой по металлу несложно выполнить разрез и удалить сгоревшую обмотку СТ. Самая простая формула, проверенная практикой при ремонте трансформаторов: N-50/S, где N – число витков на один вольт как в I, ток и во II обмотках СТ; S – площадь сечения магнитопровода (см2).

Для Ш-образного железа китайчиков 13×18 имеем S=2,34 см2, а N=21,37 витков на вольт. Число витков I обмотки n=21,37×220=4700. Поскольку сталь здесь высококачественная (при таком числе витков Iхх<3 мА), для того чтобы поместить II обмотку, число витков первичной уменьшили до 4000, получив Iхх=5 мА.

Результат отличный, если сравнить с фабричным вариантом намотки (около 3000 витков) и величиной Iхх=20…40 мА. Сейчас много говорят и пишут о трансформаторах, а людям нужна практическая информация (поменьше расчетов, побольше конкретики). Так вот, если в мощном СТ увеличенный ток Iхх может быть даже во благо, например привести к увеличению КПД (конечно, если без сильного перегрева), то в маломощном СТ выход из строя обеспечен. Почему?

Если увеличение тока Iхх со 100 до 120 мА для такого монстра, как ТС-180 вызывает некоторый дополнительный прогрев, то для Ш 13×18 увеличение Iхх с 5 мА до 10 мА – смерти подобно! Резко возрастает мощность, рассеиваемая СТ в режиме Iхх. В таком азиатском режиме мощность может превысить мощность, потребляемую нагрузкой. Приобретает человек на базаре китайский БП, а через полчаса из БП идет дым (при Iхх=40 мА мощность в СТ достигает 8 Вт, а мы говорим о 5…10-ваттных СТ).

[info]Если вы хотите, чтобы ваш малогабаритный СТ долго и безотказно работал он не должен вообще нагреваться в режиме Iхх. Если он нагревается в этом режиме так, что не удержать рукой, значит, его изготовили неверно. Автоматический выключатель в Екатеринбурге можно приобрести по низкой цене, с помощью которого будет осуществляться включение первичной обмотки трансформатора в электрическую сеть через настольную лампу.[/info]

В этом случае межвитковое замыкание не страшно – почти все напряжение сядет на лампочке. По опыту работы с большими трансформаторами скажу, что, например, в ТС-270 большой разброс по Iхх. В ряде случаев в СТ нужно перебрать магнитопровод. Перед разборкой необходимо измерить и запомнить величину Iхх. Меньшим по величине после сборки-разборки он вряд ли станет.

Как ни стягивай СТ соответствующими креплениями, а свести Iхх до родного значения – задача не из простых. Нужно тщательно почистить обе половинки магнитопровода. У меня встречались случаи, когда половинки магнитопровода были разных сечений, поэтому эти экземпляры сильно грелись. Уменьшить величину Iхх несложно, домотав первичную обмотку. Сматываем все вторичные обмотки, аккуратно снимаем экран.

Далее в ТС-180 доматываем один слой обмотки проводом 1мм (примерно 60 витков). Дальнейшее доматывание принесет больше вреда, чем пользы. Измерения в цепях с СТ следует производить с помощью лабораторного автотрансформатора ЛАТР, вводя напряжение с нуля. И обязательно наличие амперметра, с помощью которого можно и замерить Iхх, и определить короткозамкнутые витки.

как проверить и схема подключения

Строчные трансформаторы применяются для создания разверток в телевизоре. Приборы заключены в корпус, защищающий от высокого напряжения соседние детали. Раньше в цветных, черно-белых телевизорах при помощи строчного трансформатора ТВС получали ускоряющее напряжение. В схеме применялся умножитель. Строчный высоковольтный трансформатор передавал преобразованный электрический сигнал на представленный элемент. Умножитель вырабатывал напряжение фокусировки, обеспечивая работу второго катодного анода.

Сегодня применяется в схемах телевизора трансформатор диодно-каскадный строчной развертки (ТДКС). Что собой представляет подобная техника, как проверить ее своими руками и произвести ремонт, будет рассмотрено далее.

Особенности

Трансформаторы типа ТДКС сегодня включаются в схему телевизора для обеспечения анода (второго) кинескопа электрическим током с требуемыми параметрами. Напряжение исходящее составляет 25-30 кВ. В процессе работы оборудования формируется электрический поток. Это ускоряющее напряжение 300-800 В.

В зависимости от категории трансформаторов ТДКС, цоколевки, образуется вторичное напряжение, которое является дополнительным для обеспечения развертки кадрового типа. Приборы оборудования снимают в трансформаторах телевизоров сигнал луча кинескопа автоматически подстроенной частоты строчной развертки.

Схема подключения, цоколёвка в представленном трансформаторе характеризуют устройство. Прибор обладает первичной обмоткой. На нее подается электрический ток для дальнейшей развертки. С первичного контура подается питание для функционирования усилителей видеосигнала. Обмотка передает электричество на вторичную катушку. Отсюда производится питание соответствующих цепей.

Видео: Строчный трансформатор

Строчному трансформатору вменяется питание второго анода, ускоряющее напряжение, фокусировка. Эти процессы производятся в ТДКС. Регулировка происходит при помощи потенциометров. Трансформаторам представленной категории обеспечивается определенная цоколевка. Расположение выводов может быть в виде буквы О или U.

Поломка

Строчные устройства могут выходить из строя. Работа телевизора, монитора в этом случае будет невозможна. Существует много разновидностей моделей строчных агрегатов. Замена вызвает трудности. Стоимость аналоговых приборов высока. Некоторые телевизоры, мониторы требуют больших затрат при ремонте. Необходимые детали в некоторых случаях тяжело найти.

Чтобы приобрести только ту часть схемы, которая вышла из строя, произвести ее быструю замену, нужно проверить строчный трансформатор. Телевизору проще будет выполнить адекватный ремонт. В первую очередь проверьте, нет ли следующих неисправностей:

1. Обрыв контура.
2. Пробой герметичного корпуса.
3. Замыкание между витков.
4. Обрыв потенциометра.

Первые две поломки выявить достаточно просто. Это определяется визуально. Для выполнения замены неисправных элементов материал приобретается практически в любом магазине радиотехники.

Сложнее определить замыкание в контурах обмоток. Трансформатором в этом случае производится звук, напоминающий писк. Но не всегда требуется ремонт при появлении такого сигнала. ТДКС иногда пищит из-за высокого напряжения на вторичном контуре. Проверяете, что вызывает звук, при помощи специального прибора. Если оборудования нет, нужно искать другие варианты.

Проверка осциллографом

Если телевизору требуется проверка в системе ТДКС, проверка выполняется при помощи осциллографа. Для ремонта телевизора потребуется отрезать питающий прибор вывод. Далее нужно найти вторичный контур. Его работу исследуют при подключении к отрезанному выводу питания ТДКС через R-10 Ом. Замена или ремонт устройства потребуется, если подключение осциллографа выявит отклонения. Возможны следующие отклонения:

• Межвитковое замыкание демонстрирует на R=10 Ом «прямоугольник» с большими помехами. Здесь остается почти все напряжение. Если неисправности в этой области нет, отклонение будет определяться долями вольта.
• Если нет вторичного напряжения, требуется замена контура. Произошел обрыв.
• Когда убирают R=10 Ом и создают нагрузку 0,2-1 кОм на вторичном контуре, оценивается нагрузка на выходе. Она должна повторять входящие показатели. Если есть отклонение, ТДКС подлежит ремонту или полной замене.

Существуют и другие поломки. Выявить их можно самостоятельно.

Восстановление прибора

Самостоятельная замена и ремонт ТДКС вполне возможна. Определив неисправность, можно восстановить работу системы. Рассматривая, как подключить строчный трансформатор к телевизорам, необходимо изучить процедуру возобновления его работы. В случае полной замены трансформаторного прибора, потребуется подобрать новое оборудование с соответствующей системой выводов. Только в этом случае техника будет работать корректно.

Если оборудование не работает из-за пробоя, значит, в корпусе появилась трещина. Найти ее можно при осмотре. Трещину потребуется зачистить, обезжирить, а затем залить эпоксидным клеем. При этом слой смолы должен составлять не менее 2 мм. Это позволит предотвратить пробой в дальнейшем.

Ремонт ТДКС при обрыве контура проблематичен. Потребуется перемотать катушку. Это трудоемкий процесс, требующий от мастера высокой концентрации на протяжении всей процедуры. Замена намотки возможна, но для этого требуется определенный опыт.

Если оборвалась обмотка накала, линию формируют из другого места. Применяется в этом случае изолированный провод. Кабель наматывают на сердечник. Напряжение устанавливается при использовании резистора.

Другие поломки

Существует множество причин, почему не работает ТДКС. Опытные радиолюбители помогут изучить распространенные неисправности.

Если в приборе пробит транзистор, необходимо его достать и замерять коллекторное напряжение без него. При определении слишком высокого показателя, его регулируют до требуемого значения. При невозможности совершения подобной процедуры, нужно поменять в блоке питания стабилитрон. Обязательно нужно установить новый конденсатор.

Рекомендуется проверить пайку на всех разъемах. При необходимости ее усиливают. Если такая проблема определялась на конденсаторах, их выпаивают. Осмотр может выявить почернение. Потребуется приобрести новую деталь. Если прямоугольные конденсаторы раздуты, их также следует заменить. Если видно остатки канифоли, их следует убрать при помощи спирта и щетки.

При постоянном пробивании транзистора в строчной разверстке, следует определить тип неисправности. Пробой может быть тепловым или электрическим. Именно неисправный трансформатор приводит к появлению подобной проблемы.

Интересное видео: Высокое напряжение на ТДКС

Рассмотрев особенности строчных трансформаторов, а также их возможные неисправности, можно самостоятельно произвести ремонтные работы. В этом случае приобретать новую, дорогую технику не потребуется. В некоторых случаях отремонтировать монитор без подобных действий не получится. Далеко не для каждого кинескопа сегодня в продаже представлены приборы ТДКС. Поэтому замена неисправных его частей порой является единственным приемлемым выходом.

Как перемотать трансформатор самому: мой опыт

Современные бытовые приборы используют трансформаторное преобразование электроэнергии в блоках питания. Домашнему мастеру приходится их периодически ремонтировать или переделывать.

На основе личного опыта электрика объясняю, как перемотать трансформатор своими руками в домашних условиях, имея минимум необходимого инструмента для работы.

Рассчитываю, что статья будет полезна в первую очередь начинающим электрикам, как полезная инструкция для работы с трансформаторными устройствами с частотой сигнала до 400 герц.

Содержание статьи

Перемотка трансформатора требует точного соблюдения технологии и правильного расчета его конструкции. При этом могут возникнуть различные ситуации.

Самый простой случай произошел весной прошлого года, когда ко мне обратился сосед, работающий в авторазборке. У них отказал сварочный трансформатор.

Я определил межвитковое замыкание и порекомендовал им самостоятельно размотать обмотку, улучшить ее изоляцию и снова намотать на катушку. Сам процесс разборки поэтапно фотографировать. По этим фото проще собрать сварочник без ошибок.

К концу дня они с этой задачей справились. В качестве изоляции использовали офисную бумагу: нарезали ее на полоски и оборачивали каждый виток. Таким простым способом работоспособность была восстановлена. А сварочником они сейчас работают только под навесом.

Однако это частный случай. В большинстве ситуаций вам потребуются специальные методики, обеспечивающие оптимальный выбор соотношения параметров конструкции и выходных характеристик.

3 способа рассчитать характеристики трансформатора под конкретные нужды

Ниже привожу три методики расчета, любая из которых подойдет для ваших целей. Это:

1. Расчет конструкции трансформатора по электротехническим формулам;
2. Использование онлайн-расчета;
3. Скачивание и применение компьютерной программы

Ручной расчет по формулам за 4 шага

Шаг №1: выбор мощности или магнитопровода

Трансформатор преобразует электрическую мощность первичной цепи во вторичную с какими-то потерями. При этом входная энергия передается магнитным потоком через сердечник, обладающий определенными магнитными свойствами.

Его пропускные характеристики ограничены, их следует оптимально подбирать под конкретные условия работы с учетом конструкции сердечника.

Магнитопровод может быть изготовлен из штампованных пластин или броневых лент. Его замкнутую форму делают в виде кольца или прямоугольника (может быть с закругленными углами) либо сдвоенной фигурой из них с двумя окнами просвета.

Поперечное сечение сердечника по всему периметру делается одинаковым для создания равномерных условий прохождения магнитного потока. Исключением является сдвоенный магнитопровод, собираемый из Ш-образных пластин или созданный приложением двух прямоугольных сердечников из лент.

У него на удвоенную по площади среднюю часть монтируются обмотки, а магнитные потоки равномерно распределяются по боковым ответвлениям.

Выходная электрическая мощность и пропускные характеристики магнитного потока являются связанными величинами, влияют друг на друга. Поэтому выбор и расчет трансформатора при перемотке проводят по одному из двух вариантов:

1. имея готовый магнитопровод, рассчитывают по нему вначале электрическую мощность, а затем остальную конструкцию;
2. задавшись требуемой электрической мощностью и напряжением, подбирают под нее форму и поперечное сечение сердечника.

Для расчета связи между поперечным сечением магнитопровода Q (см кв) и входной мощностью трансформатора S (вт) применяются две эмпирические формулы, учитывающие его конфигурацию:

1. Q=√S для кольцевых сердечников;
2. Q=0,7√S для сдвоенных конструкций.

При этих вычислениях используются усредненные параметры электротехнической стали, позволяющие сделать трансформатор для бытовых целей.

Разницу между этими двумя формулами позволяет хорошо понять простой пример. Допустим, у нас есть железо от двух одинаковых сердечников прямоугольного сечения 0,8х2,5 см.

Если наложить их друг на друга и намотать обмотки, то поперечное сечение будет 2,5х1,6=4,0 см кв.

При стыковке по Ш-образному принципу оно не изменится: 5,0х0,8=4,0.

Но, в первом случае получим мощность S=QхQ=4,0х4,0= 16 ватт, а во втором — она возрастет S= QхQ/0.49=16/0,49=32.6 ватта.

Таким образом: только за счет изменения формы магнитопровода можно увеличить входную мощность трансформатора на 49%.

Шаг №2: расчет выходной мощности по входной величине

Опытным путем давно установлена закономерность потерь электрической энергии в конструкциях различных сухих трансформаторов. Она представлена следующей таблицей.

Хорошо просматривается закономерность: с увеличением электрической мощности снижаются общие потери, а КПД возрастает.

Эта таблица позволяет очень просто вычислять выходную мощность по входной величине за счет ее умножения на выбранный КПД.

Шаг №3: выбор напряжений и расчет токов в обмотках

При перемотке трансформатора его создают на конкретные величины напряжений первичной и вторичной цепей. Например: 220/12, 220/24, 220/36 вольт и другие подобные.

Значения мощности на входе и выходе мы уже определили. Теперь можно посчитать рабочие токи, которые будут протекать в каждой обмотке. Для этого достаточно мощность в ваттах поделить на напряжение в вольтах. Вычислим ток в амперах.

Под него требуется подобрать медный провод, который хорошо справится с температурной нагрузкой, вызванной протеканием рабочего тока.

Шаг №4: расчет поперечного сечения провода

Берем за основу соотношение плотности тока в медном проводе катушки, лежащей в пределах 1,8-3 ампера на 1 мм квадратный поперечного сечения. Ему соответствует эмпирическое выражение D=0,8√I.

В шаге №3 токи нами рассчитаны, остается по приведенной формуле рассчитать диаметр медной проволоки. Ее можно немного увеличить или уменьшить.

Но, при уменьшении сечения станет возрастать нагрев трансформатора при работе. Тогда потребуется применять меры к его охлаждению или делать частые перерывы.

Увеличенный же диаметр может создать ситуацию, когда площади свободного окна в сердечнике для укладки всех витков провода банально не хватит. Этот вариант стоит просчитать заранее.

Шаг №5: как рассчитать количество витков каждой обмотки

Если приложить напряжение к отрезку выпрямленной проволоки, то маленькая величина активного сопротивления создаст аварийный режим: огромный ток короткого замыкания.

Когда провод намотан вокруг сердечника, то катушка создает индуктивное сопротивление для переменного тока, которое увеличивается с повышением числа витков.

Эту зависимость принято учитывать вольтамперной характеристикой обмотки. Рабочая зона выбирается на верхнем участке, но до начала точки перегиба ВАХ, когда даже незначительное прибавление напряжения вызывает резкое повышение тока, что в большинстве случаев недопустимо.

На этапе расчета нам достаточно воспользоваться опять же эмпирическим коэффициентом ω’, выражающим соотношение между количеством намотанных витков и приложенных к ним вольт.

Этот показатель зависит от магнитного сопротивления сердечника и его поперечного сечения.

Для неизвестной марки электротехнической стали рекомендую использовать отношение 45/Q, где поперечное сечение магнитопровода Q берется в сантиметрах квадратных.

Дальше просто коэффициент ω’ умножаем на выбранное количество вольт и получаем число витков, которые нужно намотать.

Шаг №6: проверка свободного места в окне магнитопровода

Расчет необходим для исключения ошибок при намотке. Он позволяет уточнить емкость окна для монтажа катушки с проводом, наличие резерва пространства и плотность укладки.

Зная диаметр проволоки и количество витков, считают общее пространство, которое они займут при очень плотной укладке. Далее этот показатель следует увеличить на 30-40%. Созданный резерв уйдет на дополнительные слои изоляции и неровности проволоки, «кривые руки».

Онлайн расчет трансформатора: простая методика

Все перечисленные выше данные можно получить проще. Например, достаточно воспользоваться онлайн расчетом.

Один из его вариантов можно взять здесь. Описание работы приведено прямо в статье.

Компьютерная программа для пересчета трансформатора

В любом поисковике достаточно набрать PowerTrans и нажать кнопку «Найти».

Мой Яндекс показывает ее на первой позиции. Дальше остается скачать программу на свой компьютер и пользоваться ей. Интерфейс простой и понятный.

Я рекомендую при расчете пользоваться всеми тремя методиками, ибо они довольно простые и, к тому же, помогут устранить случайные ошибки.

Как собрать трансформатор: проверенные технологии

Работа состоит из двух отдельных этапов:

1. монтажа сердечника;
2. намотки катушки.

Их последовательность меняется в зависимости от конструкции магнитопровода.

Как мотать обмотки проводом: 2 способа

Смонтировать обмотку с проводом вокруг сердечника можно двумя способами:

1. Намоткой витков прямо на изолированный лентами не разъемный магнитопровод с равномерной укладкой их вручную.
2. Созданием катушки с обмоткой и вставкой в нее разъемных пластин.

Первый способ более трудоемкий. Им пользуются для тороидальных магнитопроводов, выполненных из сплошных лент электротехнической стали.

Железо сердечника обматывают полосками изоляционного материала, например, лакотканью или бумагой, добиваясь сглаживания острых углов на профиле тора.

Для промышленных целей созданы специальные намоточные станки.

Для домашнего применения это затратный способ. Здесь поступают проще: длинный отрезок толстого провода сворачивают змейкой (порядка метра) и, продевая его через внутреннее окно сердечника, укладывают витки руками.

Тонкий провод удобнее разместить на челноке из дощечки или толстой проволоки и просовывать его внутрь отверстия.

Каждый слой обмотки покрывают слоем изоляции.

Второй способ применяют для разборных сердечников, собираемых стыковкой отдельных П- или Ш-образных пластин.

Под катушку делают каркас из изоляционного материала. Им может служить картон электротехнический, гетинакс, стеклотекстолит. Одна из форм показана ниже.

Во внутреннюю полость должны свободно входить пластины сердечника, а снаружи каркаса мотается провод. В верхней крышке с каждой стороны делают отверстия для вывода концов.

Мотать витки можно вручную или сделать простейший намоточный станок, значительно облегчающий эту работу.

Показываю два самодельных варианта его исполнения фотографиями ниже.

Такую конструкцию легко собрать из дощечек, придав ей форму перевернутой скамеечки. Счетчик числа оборотов, то есть количества витков, сейчас удобно делать из старого калькулятора.

Для этого вскрывают его корпус и к контактам кнопки «Равно» припаивают аккуратно проводки. Их вторые концы выводят на геркон, который закрепляют на стойке намоточного станка около оси вращения. Против нее на вращающейся части монтируют небольшой магнит.

Каждый оборот вала сопровождается прохождением магнита рядом с герконом и срабатыванием последнего. Замыкание контакта сопровождается показанием очередной цифры на табло.

Витки обмотки необходимо укладывать ровными рядами, как это делали в советское время, ценя качество работы, и прокладывать каждый слой изоляционной бумагой.

Часть самодельщиков практикует намотку «внавал», создавая общую массу без всякой дополнительной изоляции по принципу: и так работает.

Действительно: работает, но не длительное время. На многочисленных перегибах создаются узлы с дополнительными механическими усилиями. Динамические нагрузки от магнитных потоков, нагрев провода ослабляют изоляцию в этих точках.

Она пробивается со временем, создается межвитковое замыкание. Трансформатор утрачивает необходимые рабочие характеристики, выходит из строя.

Очень хорошо в качестве изоляции слоев подходит тонкая бумага для выпечки, выпускаемая для изготовления кулинарных изделий.

Из нее просто вырезают канцелярским ножом полоски по ширине проема катушки и прокладывают ими каждый слой.

Тонкий провод требует очень аккуратного обращения, он может порваться от небольшого случайного рывка. Если витков намотано мало, то его лучше заменить. Но, вполне допустимо зачистить изоляцию, скрутить и пропаять скрутку, а затем повторно ее заизолировать.

Когда место внутри катушки ограничено, то оборванный конец и его продолжение выводят за каркас и там делают соединение. Имеет смысл в этом случае посадить его на индивидуальную клемму: можно будет использовать в качестве отдельной отпайки для снятия части напряжения или проверок.

Силовые обмотки трансформаторов зарядных устройств, сварочных аппаратов могут подвергаться повышенным нагревам. Поэтому их изоляцию полезно усиливать пропиткой жидкого стекла. Это обычный силикатный клей, которым клеят бумагу.

Однако такая технология выполняется долго: каждый слой после пропитки необходимо просушить. Зато работать он будет надежно и долго. Поэтому так поступают только для самых ответственных устройств.

Обмотки, создаваемые по принципу внавал, можно усиливать пропиткой специальным лаком с электроизоляционными свойствами, например, марки МЛ-92. Пропитку наносят периодически в процессе работы на несколько слоев провода и дают ей возможность просохнуть.

Пользоваться нитролаком, клеями, эпоксидными шпаклевками не стоит. Они могут разъесть заводской слой изоляции и не подходят по линейному коэффициенту расширения при нагреве для меди: будут создаваться дополнительные механические нагрузки.

Пропитка витков после окончательной намотки катушки бесполезна: жидкий лак просто не проникнет вглубь обмотки.

Как монтировать пластины магнитопровода: на что обращать особое внимание

Вначале рекомендую взять в руки одну пластину и рассмотреть ее. Вы заметите с двух противоположных сторон разные цветовые оттенки. Это связано с изоляцией железа лаком. Бывает, что его наносят только с одной стороны.

Пластины надо вставлять так, чтобы слои лака постоянно чередовались, а не совпадали по окраске.

Особенности разборки сердечника

Электротехническая сталь мягкая, а в собранном сердечнике она плотно сжата. Часто для крепления используются клинья из стеклотекстолита, уплотняющие свободное пространство. Их при разборке следует вытащить или выбить.

Только после этого извлекают первую пластину. Если она плотно сидит и не достается, то ее вначале отделяют тонким лезвием ножа, а затем выбивают с помощью молотка и металлической плоской планки. Можно воспользоваться лезвием простой отвертки.

Особенности сборки сердечника

Основные пластины поочередно вставляют снизу и сверху катушки до полного заполнения ее внутреннего пространства. Затем к ним добавляют дополнительные вставки и сбивают на плоском твердом предмете легкими ударами молотка.

Необходимо добиться плотного прилегания всех стыков, чтобы исключить потери магнитного потока при его протекании по сердечнику.

В большинстве разборных магнитопроводов их конструкция стягивается крепежными болтами или винтами. Они должны быть надежно изолированы от пластин сердечника.

С этой целью достаточно вырезать из плотного картона плоские шайбы, а сами винты обернуть полосками бумаги.

Даже такая простая изоляция предотвратит потери электроэнергии на создание вихревых токов.

Все винты крепления следует хорошо прожать. Корпус трансформатора при работе подвергается действию динамических сил от протекающего по нему магнитного потока.

Плохо сжатый магнитопровод будет гудеть, издавать повышенные шумы, передавать дополнительные усилия на обмотку. Допускать этого нельзя. Сердечник должен быть собран очень плотно.

Электрические замеры: важный этап проверки работоспособности собранной конструкции по науке

Перемотка трансформатора должна обязательно закончиться оценкой его электрических характеристик. Необходимо проверить:

1. сопротивление изоляции;
2. параметры холостого хода:
3. работу под нагрузкой.

Сопротивление изоляции

Величину оценивают мегаомметром с напряжением 500-1000 вольт между:

• обмотками;
• обмотками и магнитопроводом;
• винтами крепления и сердечником.

Замер сопротивления мультиметром в режиме омметра может выявить только явно выраженные дефекты. Определить скрытые неисправности им не получится.

Оценка холостого хода

При включении питания на первичную обмотку с разомкнутыми выходными цепями проверяют коэффициент трансформации замером напряжения на силовой цепи и ток холостого хода в первичной обмотке.

Если выходное напряжение окажется ниже расчетного, то потребуется домотать витки во вторичную обмотку. Их количество поможет определить вычисленный коэффициент трансформации.

Его величина 100-150 миллиампер при пропорционально приложенной мощности для каждых 100 ватт считается допустимой. Если же ток будет больше, то изделие не должно длительно работать. Ему надо делать перерывы и контролировать нагрев.

Проверка под нагрузкой снятием вольтамперной характеристики

Потребуется собрать такую простенькую схему.

На ее основе:

• к выходным цепям подключается рабочая нагрузка;
• на вход от источника переменного напряжения, например, лабораторного автотрансформатора подается регулируемое питание, контролируемое вольтметром. Ток в цепи оценивают амперметром;
• напряжение поэтапно поднимают от нуля до какой-то конкретной величины, не забывая размагничивать сердечник;
• на контрольных точках оценивают ток и напряжение в обмотке;
• по полученным данным строят вольтамперную характеристику и определяют точку перегиба ВАХ.

Такая проверка под нагрузкой позволит сделать окончательный вывод о качестве собранного трансформатора и дать заключение на его дальнейшую эксплуатацию.

Ее удобно выполнять на специализированном оборудовании, например, Ретом-11М.

Электрические проверки перемотанного трансформатора под нагрузкой должны выполняться до его включения в постоянную работу. Они позволят исключить все допущенные ошибки и выявить дефекты сборки.

Если у вас еще остались вопросы, как перемотать трансформатор своими руками, то рекомендую посмотреть видеоролик владельца Сделал Сам.

Напоминаю, что свои вопросы и замечания вы можете оставлять в разделе комментариев. Я на них всегда отвечаю.

Полезные товары

Дефектация и разборка силовых трансформаторов: характеристика

Силовые трансформаторы дефектируют и разбирают в строгой последовательности. Изначально они осматриваются, с целью выявления дефектов. Эта стадия обязательна и носит название дефектации.  По результатам, которые приносит испытание, не всегда можно точно сказать о причинах. Так, например, какая-либо неисправность вызывается десятками факторов. Определить один, главный сложно. Также стоит учесть, что при проведении испытаний размер ущерба будет известен не всегда. Часто его невозможно выявить. Поэтому поднятие сердечника при разборе трансформатора необходимо. Данный этап помогает выявить причину дефекта, а также указывает на средства, которые необходимы, чтобы справиться с ним.

Основные виды повреждений силовых трансформаторов

Повреждения силовых трансформаторов часто связывают с проблемами в обмотке или магнитной системе. Две группы делятся на еще десять подгрупп. Так, к распространенным дефектам магнитопровода относят:

• Неисправная межлистовая изоляция. Определяющими факторами вида называют плохое состояние масла, которое проявляется в понижении кислотности, а также увеличении потерь холостого хода. Неисправности вызываются состарившейся бумажной изоляцией или же местными дефектами, которые будут действовать в купе. Выявить такие повреждения можно путем внешнего осмотра, либо проведением испытаний.

• Пожар в стали. Дефект выявляется при понижении температуры в спышке, также присутствует резкий, неприятный запах. Не меньшее внимание стоит уделять маслу. Если оно темного цвета, то скорее всего дело именно в вышеуказанном дефекте. Причин довольно много. Во-первых, это может быть вызвано поврежденной изоляцией.  Эта причина наиболее распространена. Во-вторых, это может быть обычное соприкосновение металлических частей контура в нескольких точках сразу. Проблема возникает в связи с повреждением межлистовой изоляции. В этом случае листы стали замыкаются и образуется ранее названный дефект. Заземление тоже играет определенную роль в создании данного дефекта. Если оно будет неверным, создастся короткозамкнутый контур.
• Замыкание листов стали (местное). Этот дефект различен с предыдущим лишь охватом повреждений. Признаками такого рода повреждений считают появление газа черного цвета в реле, в случае перегрева или разложения масла. Причинами замыкания являются лишние части из металла, которые замыкают листы. Выявить проблему поможет общий осмотр, при этом активную часть необходимо вынуть.
• Гудение и дребезжание. Такие действия происходят в случае проблемы с магнитопроводом, а именно его прессовкой. Дребезжание обычно возникает из-за незакрепленных, или свободно болтающихся деталей или при колебаниях листов стали. Гудение же наблюдается пи повышенном напряжении. Для выявления данной проблемы необходимо осмотреть внешнюю часть и проверить основные прессующие детали и величины напряжения.

• Гудение стыкового магнитопровода. Этот дефект появляется из-за ослабления прессовки и пробоях в прокладках.  Необходимая профилактика заключается в постоянном наблюдении за стыками и состоянием прокладок в них.
• Большие потери холостого хода у трехфазного трансформатора. Дефект обычно наблюдается при испытаниях после ремонта. Причиной становится не вывернутая обмотка на средней фазе. Чтобы выявить данную неполадку и устранить ее, необходима проверка запайки схемы.
• Обрыв заземления. Обычно он характеризуется характерными потрескиваниями в трансформаторе, когда напряжение начинает превышать норму. Выявить дефект поможет внешний осмотр и проверка заземления.

Другие виды

Другая группа составляет повреждения обмотки и дифференцируется на:

• Замыкание витков. Характеризуется дефект появлением газа серо-белого цвета, сильным нагревом и бульканьем масла. Наблюдают увеличение первичного тока или изменение сопротивления. Если размеры дефекта большие, срабатывают системы защиты. Причинами являются всевозможные повреждения или даже разрушения изоляции. Это происходит из-за чрезмерных нагрузок или резких скачков температуры. Изоляция витков нарушается в связи с резкими толчками или деформации обмоток. Обнаружить неполадки позволит обыкновенный внешний осмотр, а также специальные испытания.
• Обрыв в обмотках. Проблема отражается непосредственно на обмотках. Из-за разрыва дуги начинается работа газовой защиты. Причинами становятся чрезмерные нагрузки, которые вызовут отгорание выводных концов, а также некачественная внутренняя пайка. Чтобы выявить такой дефект, необходимо воспользоваться такими приборами, как амперметр и мегомметр.

Что представляет собой дефектировка

Дефектировка-это диагностирующая процедура, которая изучает и выявляет повреждения скрытого типа. Проведение дефектировки осуществляется специально обученными людьми путем осмотра и использования специальных методов и средств.

С помощью дефектовки выявляются все основные повреждения, указываются части, которые подлежат замене, а также проверяется работа механических систем.

Последовательность разборки трансформатора для проведения ремонтных работ

Проведение работ выполняется в строгой последовательности, которая формируется в зависимости от объема работы, степени повреждения, и сетевого графика. Чаще всего в план ремонта входят следующие пункты:

• Начальный этап, который выключает в себя подготовку к ремонту.
• Осмотр, дефектация и проведение испытаний при необходимости.
• Перенос трансформатора на специализированную площадку.
• Полная или частичная разборка трансформатора. Чаще всего проводится в следующей последовательности: отключение, отсоединение шин, кабелей, демонтаж системы охлаждения с последующим вскрытием трансформатора.
• Удаление масла.
• Нагревание трансформатора.
• Проведение работ и дальнейшие испытания основных частей-шин, крышек, активной части.
• Сборка.
• Ввод масла.
• Удаление трансформатора с площадки и его дальнейший монтаж на фундаменте.

Организация и технология выполнения ремонта

Перед тем, как начинать починку устройств, их осматривают. Осмотр проверяет исправность работы всех устройств и приборов, например, мановакууметра, а также проверять общее состояние корпуса. Обязательна проверка наличия масла в вводах. Устройства, которые охлаждают трансформатор и ошиновки кабелей тоже подвергаются осмотру.

В целом отделка подразумевает два исхода текущий или капитальный. Все зависит от степени повреждений.

Первый характеризуется общим поверхностным изучением корпуса и основных деталей. Чаще всего доливается масло, проверяются предохранители и газовая защита.

Капитальный ремонт подразумевает вскрытие трансформатора. Поднимается сердечник, вынимаются обмотки, переключатели и другие основные компоненты. При таком виде ремонта происходит корректировка очистительных устройств и чистка кожуха. Все приборы осматриваются и проверяются, масло подлежит замене и очистке. Изоляция сушится и проводятся специальные испытания.

Если у клиента есть техническая документация, дефектация будет сведена к обычному осмотру с последующей консультацией и уточнению условий реставрации на месте. Если же такая документация отсутствует, то трансформатор будет осмотрен полностью, с последующим проведением замеров и испытаний.

Ремонт обмоток

Заменять обмотки необходимо в тех случаях, когда изоляция начинает разрушаться при сильном нажатии на нее пальцем. Возможны случаи, когда обмотку необходимо заменять частично. Так поступают, когда повреждения аварийные, то есть произошли из-за выгорания проводов. Починка включает в себя очистку от изоляции, обработку провода и переизолирование. Для того, чтобы удалить старую изоляцию пользуются следующими технологиями. Наиболее популярными являются удаления с помощью обжига в печи или механически.

Ремонт магнитопровода

После того, как реставрация обмоток будет завершен, становится возможным процесс дефектации для выявления неисправностей в магнитопроводе. Изначально проверяется очистку стержней и ярма от грязи, а также удостовериться в прочности изоляции пластин. Для монтажа магнитной системы чаще всего используется персизолировка пластин. Для этого пластины очищают от старой изоляции. Обычно это выполняется механическим или химическим способами.

Ремонт вводов

Вводы ремонтируются в случае сильного повреждения армированных швов. На начальном этапе поврежденные участки очищаются и заливаются специальным составом, содержащим цемент. Если разрушения слишком большие, то шов переармируют. В этом случае старая замазка разрушается специальными инструментами и удаляется.

Переармировка выполняется в строгом порядке. Изолятор очищается, удаляется старая замазка и ввод устанавливается в специальное приспособление, где будет вливаться цементная смесь. Позже все обрабатывается герметиком и ввод проходит дополнительные испытания на прочность с помощью ручного гидравлического насоса.

Ремонт бака

Бак-одна из наиболее важных составляющих трансформатора. За его надлежащим состоянием следует неустанно следить и регулярно проводить всевозможные проверки. Если уход за баком будет недостаточным, возможны появления серьезных последствий и неисправностей, искоренить которые будет непросто.

Чтобы отремонтировать бак, масло полностью сливают из трансформатора. Далее снимается крышка бака и удаляется активная часть. Если на дне бака осталось закипевшее масло, его убирают. Следом идет полная чистка поверхности бака от нагара и устранение трещин, если таковые имеются. В случае усложненной конструкции требуется дополнительное охлаждение стенок.  После того, как бак будет отремонтирован, трансформатор собирается и проходит ряд проверок.

Ремонт расширителя

Прежде всего ремонт начинается с основной очистки наружной поверхности. Далее чистится внутренняя поверхность, которая впоследствии окрашивается нитроэмалью. После этих процедур следует ремонт скобы, которую просто приваривают к корпусу. Ремонт масломерного стекла характеризуется заменой пробки и дальнейшим восстановлением.

Ремонт крышки

Крышка трансформатора повреждается довольно редко, поэтому ее ремонт состоит из проверки швов, состояния масла и целости резьбы. Если какие-то участки повреждены, они срезаются специальным зубилом и заменяются на новые.

Ремонт маслоуказателя

Для того, чтобы отремонтировать маслоуказатель потребуются электромонтеры, автовышка, набор базовых инструментов и насос. Для начала, маслоуказатель осматривается, когда причина дефекта будет выявлена, приступают к работе. Первоначально сливается масло и отвинтив гайки прибора, снять его. После проделанных действий нужно тщательно промыть все детали, прокладки заменяются.

Ремонт переключателей

Функция переключателя заключается в переключении количества витков обмотки. Всего он содержит три ступени регулирования.Часто встречаются такие поломки, как сплавление контактных поверхностей. В этом случае переключатели следует менять на новые. Чтобы выявить дефекты у переключателя, он проходит специальное тестирование, а именно переключение по всем ступеням. Если поверхность переключателя просто загрязнена масляной пленкой, ее очищают, смоченной в ацетоне салфеткой.

Ремонт армировочных швов

Армировочные швы в основном подвергаются сильному давлению, из-за чего трескаются и разламываются. Чтобы устранить дефект, трансформатор разбирается, масло сливается и шов герметизируется заново. Далее собрать трансформатор и провести специальные испытания.

Чистка термосифонного фильтра

Функции термосифонного фильтра в трансформаторе заключаются в очистке и регенерации масла. Чаще всего фильтр заполнен веществом, которое поглощает вредные примеси. Перед тем, как заполнять его гелем, внутренние и внешние поверхности очищается и промывается сухим маслом. Замена фильтра необходима, когда параметры трансформаторного масла ухудшаются.

Послеремонтная сборка силовых трансформаторов

Сборка трансформатора важный процесс, который требует специальной подготовки и  умений. Перед тем, как приступать к ней, проверяются и подготавливаются все узлы и детали. Сборка проходит в несколько этапов.

• На конструкцию устанавливается бак, заранее просушенный и подготовленный. Активная часть отделяется перед установкой в бак.
• Резьбовые соединения подтягивают, а изоляцию подпрессовывают.
• Происходит проведение промежуточных испытаний, а именно испытания напряжением.
• К активной части присоединяется крышка, которая заменяет сальниковую набивку.
• После того, как крышка будет установлена, а активная часть залита маслом, начинается монтировка наружных узлов и расширителя. Позже доливается масло.

Тестирование силовых трансформаторов после ремонта

После сборки трансформатор подвергается испытаниям, чтобы проверить качество и отсутствие внешних и внутренних дефектов. Одним из таких испытаний является проверка электрической прочности изоляции, которая определяет пробивное напряжение. Изоляцию испытывают на каждой обмотке по очереди. Напряжение постепенно поднимают, а показатели фиксируются приборами.

Если трансформатор не разрядился при проверке целиком – он его прошел. Чаще всего при этом испытании выделяют дефект замыкания между витками и слоями обмотки.

причины, методы защиты, принцип работы

Основное предназначение трансформаторов — это повышение или понижение приходящего напряжения. Если он перестает выполнять свои функции, то говорят, что “трансформатор сгорел”.

Устройство и принцип действия трансформатора

Все такие аппараты, независимо от мощности и частоты сети, имеют похожее устройство и принцип действия. Они служат для изменения величины переменного напряжения и состоят из одной или нескольких катушек, намотанных на общем сердечнике.

Как работает трансформатор

Работа этого электроприбора основана на законе электромагнитной индукции Фарадея. При изменении величины магнитного потока, проходящего через проводник, в нем наводится электрический ток. Эти изменения происходят при изменении напряжения, поэтому такие устройства работают только от сети переменного тока.

В трансформаторе магнитный поток наводится обмоткой, подключенной к сети и называемой “первичная”. Катушка, в которой наводится ток называется вторичной. Величина изменения напряжения называется “коэффициент трансформации” и зависит от соотношения витков в первичной и вторичной обмотках. Ктр=Uперв/Uвтор=Nперв/Nвтор. При изменении числа витков, например, при переключении выводов, коэффициент трансформации меняется.

Одним из свойств электротрансформаторов является обратимость. При подаче во вторичную обмотку напряжения, равного Uвтор, на выводах первичной обмотки появляется напряжение, равное Uперв.

Информация! Вторичных обмоток может быть любое количество, с несколькими отводами от каждой катушки.

Устройство трансформаторов

Для эффективной работы этих устройств сопротивление магнитному потоку должно быть минимальным. Поэтому намотка катушек производится на замкнутом магнитопроводе. В аппаратах, работающих в сети 50Гц, магнитопровод для уменьшения потерь и нагрева выполнен из пластин электротехнического железа, в высокочастотных устройствах он изготавливается керамический, из магнитодиэлектриков и ферритов.

Магнитопровод изготавливается различной формы:

• “Ш”-образная. Собирается из пластин “Ш”-образной формы или полуколец из нескольких слоев электротехнической стали. Вставляется в катушку после намотки;
• Тороидальная. Похож на бублик, намотанный из полосы трансформаторного железа. Катушка наматывается на готовый сердечник.
• Собранный из “бубликов” соответствующих размеров, причем “бублик” сердечника имеет форму прямоугольного стержня. Собирается при помощи электросварки.

При работе трансформаторы нагреваются. В устройствах мощностью до нескольких киловатт охлаждение естественное, в более мощных аппаратах устанавливаются обдувающие вентиляторы, а в высоковольтных электротрансформаторах катушки находятся в баке с трансформаторным маслом.

По своему назначению трансформаторы можно разделить на три группы:

• Разделительные. Предназначены для гальванического разделения сетей. Коэффициент трансформации “1” – величина входного и выходного напряжения равна.
• Понижающие. Понижают напряжение для подключения низковольтных устройств.
• Повышающие. Напряжение на вторичной катушке выше, чем в первичной. Используются в основном на электростанциях и для подключения в/в установок в сеть 0,4кВ.

Кроме устройств с несколькими обмотками есть автотрансформаторы – аппараты, в которых всего одна катушка с несколькими выводами. Применяются в лабораториях и в стабилизаторах напряжения.

Важно! В сетях, в которых пониженное напряжение используется для безопасности людей, автотрансформаторы применять запрещается.

Причины выхода из строя трансформатора

Основными признаками сгоревшего электротрансформатора являются:

• характерный запах и потемнение изоляции;
• сильный нагрев, особенно без нагрузки;
• пониженное напряжение или его отсутствие во вторичной обмотке.

Горит трансформатор из-за нарушения изоляции между отдельными проводниками:

• При перегреве устройства. Это происходит вследствие перегрузки или короткого замыкания во вторичной сети.
• При нарушении изоляции из-за вибрации, возникающей при “гудении” устройства. Такая вибрация появляется если пластины магитопровода, которые должны быть плотно прижаты друг к другу, начинают вибрировать внутри аппарата.

Важно! Если к вторичной обмотке устройства подключен диодный мост, то подобная ситуация возникает также при пробое одного из диодов.

Виды неисправностей

Перед монтажом и при нарушениях работы электротрансформатор следует проверить на наличие неисправностей.

Обрыв обмотки, замыкание на корпус и другую обмотку

Эти неисправности определяются тестером или мегомметром. В исправном состоянии обмотки изолированы друг от друга и от корпуса, и величина изоляции составит 1-10 мОм, а сопротивление самой обмотки будет 0,1-100 Ом.

Внимание! Эти измерения проводятся для всех обмоток по отдельности.

Межвитковое замыкание

Не всегда электротрансформатор выходит из строя сразу. В некоторых случаях изоляция нарушается между двумя рядом расположенными витками из-за чего образуется короткозамкнутый виток. При подаче питания в первичную обмотку в нем наводится ток, виток греется и разрушает изоляцию рядом расположенных проводников.

Определить наличие межвиткового замыкания возможно только при помощи специального прибора. Без него эта неисправность выявляется путем визуального осмотра и поиска потемневшей изоляции, а также проверки тока трансформатора без нагрузки.

Ток холостого хода составляет от 30% в аппаратах мощностью 10ВА до 5% и меньше в устройствах мощностью 1000кВт и более. При этом должны отсутствовать гул и нагрев аппарата.

Сгоревший же трансформатор можно отремонтировать. Ремонт заключается в замене сгоревшей обмотки или полной перемотке всех катушек.

Определение числа витков и сечения провода

Перед началом ремонта необходимо определить сечение провода и число витков каждой обмотки. Измерение диаметра проводника производится микрометром. Если его нет, то допускается намотать на гвоздь 10 витков проводника, замерять штангенциркулем длину получившейся катушки и разделить на 10. Получившееся число будет диаметром проводника. Необходимый диаметр определяется также по специальным таблицам исходя из номинального тока катушки. При недостаточном сечении провода трансформатор будет гореть.

Важно! Для более точного измерения диаметра необходимо снять с провода изоляцию.

Если неизвестно число витков, то есть два варианта определения их количества.

Первичная обмотка в нерабочем состоянии

Расчёт производится по справочникам, при помощи онлайн-калькуляторов или специальными программами. Результат не очень точный, поэтому желательно намотать первичную обмотку, собрать аппарат и измерить ток холостого хода.

Исправная первичная обмотка

На нее наматывается 10-50 витков, в зависимости от мощности устройства. После сборки на ее выводах измеряется напряжение и вычисляется количество витков, необходимое для намотки по формуле N=(Nобм/Uобм)*U, где:

• N – необходимое число витков;
• Nобм – число витков в проверочной обмотке;
• Uобм – напряжение в проверочной обмотке;
• U – необходимое напряжение.

Ремонт трансформаторов

Ремонт и перемотка электротрансформаторов производится в определенном порядке:

• Разобрать магнитопровод. Железо сложить отдельно, по пластинам.
• Размотать сгоревшую катушку, считая число витков. Замерять микрометром диаметр провода.
• Намотать новые обмотки. Между слоями намотки и катушками проложить изоляционный материал. Его толщина зависит от диаметра провода.
• Собрать аппарат. Пластины трансформаторного железа необходимо плотно прижать, а при необходимости расклинить деревянными клиньями в катушке.

Для намотки необходимо использовать специальный станок. Намотать катушку руками, особенно с большим количеством витков из тонкого провода практически невозможно.

Совет! Если сгорела только одна из вторичных обмоток, то остальные не перематываются.

Частичная перемотка трансформатора

Для перемотки одной из вторичных катушек необходимо:

• разобрать устройство – вынуть сердечник и размотать сгоревшую катушку;
• снова собрать устройство, подключить его к сети и проверить работу в режиме холостого хода;
• после проверки снова разобрать прибор, намотать недостающие обмотки и произвести окончательную сборку и проверку в работе аппарата.

Защита от выхода из строя

Почему горит понижающий трансформатор? Прежде всего из-за перегрузки или короткого замыкания во вторичных сетях. Для предотвращения аварийной ситуации все катушки необходимо подключать через устройства защиты. При номинальном токе больше 1А используются модульные автоматы, с установкой на DIN-рейку, или автоматические выключатели другой конструкции. При токах менее 1А устройство подключается через предохранители.

Важно! При подключении первичной обмотки через модульный автомат, его необходимо выбирать серии “D”. Автоматы серии “С” срабатывают при подаче напряжения из-за высокого пускового тока трансформатора.

Сгоревший трансформатор — это не приговор. Его можно отремонтировать, но любую аварию проще и дешевле предотвратить, чем устранить. Лучше установить необходимые автоматы или предохранители, чем менять аппарат каждый раз, когда он будет сгорать.

Конструкция трансформатора и катушки индуктивности — Switchcraft

Максимальный поток в сердечнике затем рассчитывается как:

\ [\ Phi = B \ cdot A = 1,3 \ cdot 0,00135 = 0,00176 Вт \]

Максимальное изменение потока в сердечнике однако является двойным, так как сердечник может быть намагничен в обоих направлениях, то есть: \ (0,00352 Вт \).

Число витков, необходимых для получения этого потока, определяется по формуле:

\ begin {уравнение *}
N = \ frac {V \ cdot t} {\ Phi}
\ end {уравнение *}

Где \ ( V \) — среднее напряжение, приложенное к обмотке.{\ pi} \]

\ (\ cos (0) = 1 \) и \ (\ cos (\ pi) = -1 \), следовательно:

\ [V_ {avg} = \ frac {2 V_p } {\ pi} \]

В нашем примере среднее напряжение вычисляется как:

\ [V_ {avg} = \ frac {2 \ cdot 230 \ cdot \ sqrt {2}} {\ pi} = 207 V \]

Требуемое количество витков рассчитывается как:

\ [N = \ frac {207 \ cdot 0,01} {0,00352} = 588 \]

Следовательно, выраженное в единицах среднеквадратичного значения, мы имеем 0,39 вольт на оборот, или 2,56 витка на вольт. Для вторичной обмотки необходимое количество витков затем просто вычисляется путем умножения на 2.56 на желаемое напряжение.

Например, если требуемое вторичное напряжение равно \ (18 \; В \) (что может быть подходящим для линейного регулируемого источника питания 12 В), необходимое количество витков будет:

\ begin {уравнение *}
2,56 \ cdot 18 = 46
\ end {формула *}

Допустимая мощность

Вычислить мощность не так просто, как вычислить необходимое количество витков. Однако для небольших трансформаторов обычно безопасно делать некоторые предположения, основанные на опыте. Одно из таких предположений — эффективность 90%, т.е.2} {R} = \ frac {230 \ cdot 0.05} {8.59} = 15.4 Вт \]

Номинальная входная мощность трансформатора затем вычисляется как:

\ [P = \ frac {15.4} {0.1} = 154 Вт \]

Примечание о постоянном токе

Постоянный ток в трансформаторе обычно не очень хорошо. Он будет вносить вклад в мощность, передаваемую трансформатором, не , а , но он будет вносить вклад в магнитный поток в сердечнике. Это означает, что ядро ​​будет ближе к насыщению. Если трансформатор предназначен для работы на границе насыщения без постоянного тока, он будет насыщаться.

Если вы намереваетесь иметь постоянный ток в трансформаторе, вы должны применить те же конструктивные ограничения, что и при проектировании индуктора, предназначенного для постоянного тока. Обычно это означает добавление к сердцевине воздушного зазора для уменьшения эффективной проницаемости.

Индуктивность — параметр любой электрической сети, характеризующий ее способность сопротивляться изменению тока.

\ begin {equal}
\ text {EMF} = -L \ frac {\ mathrm {d} i} {\ mathrm {d} t} \ Rightarrow L = — \ text {EMF} \ frac {\ mathrm { d} t} {\ mathrm {d} i}
\ end {формула}

Накопление энергии

Накопление энергии обычно нежелательно в трансформаторах, однако часто это основное назначение индуктора.2
\ end {формула}

Где \ (I \) — ток намагничивания. Т.е. при вычислении накопителя энергии в трансформаторе он будет меньше полного тока.

Добротность

Добротность индуктора описывает устройство по отношению к идеальному компоненту. Это особенно важно в приложениях RF.

Добротность катушки индуктивности определяется по формуле:

\ begin {уравнение}
Q_L = \ frac {X_L} {R_L} = \ frac {2 \ pi f L} {R_L}
\ end {уравнение}

Следовательно, коэффициент качества зависит от частоты, при которой используется индуктор.2 \) площадь поперечного сечения. Лучший способ увеличить мощность — уменьшить индуктивность и, следовательно, увеличить ток в сердечнике. Помните, что мощность зависит от тока в квадрате.

При введении воздушного зазора в магнитопроводе эффективная проницаемость будет уменьшаться, и, следовательно, значение \ (A_L \) также будет уменьшаться.

Энергия, запасенная в сердечнике, может быть извлечена второй обмоткой на том же сердечнике, как в топологии обратного хода. В качестве альтернативы его можно использовать, подключив катушку индуктивности к другой цепи после ее зарядки, как в топологиях понижающего / повышающего напряжения.

Тороиды

Тороидальные сердечники можно разделить на две основные категории в зависимости от материала, из которого они изготовлены. Сердечники из феррита и железного порошка.

Феррит обладает самой высокой проницаемостью, но он не подходит для высоких частот. Кроме того, как мы видели, высокая проницаемость не всегда является преимуществом.

Полезный веб-сайт со спецификациями для различных тороидальных сердечников находится по адресу: http://toroids.info/

Как упоминалось ранее, во избежание насыщения сердечника необходимо ограничить плотность потока.Для ферритовых тороидальных сердечников это накладывает ограничение:

\ begin {уравнение}
\ frac {V} {2 f NA} \ le 0.3
\ end {уравнение}

Где \ (N \) — количество витков обмотки. , \ (A \) — площадь поперечного сечения сердечника.

Понимание условных обозначений в трансформаторах

От больших электростанций до компактных цепей SMPS трансформаторы можно найти почти везде. Хотя существует много типов трансформаторов, и их точная работа различается в зависимости от области применения, основные принципы работы трансформатора остаются неизменными.Когда мы изучаем схему с трансформатором внутри, мы могли заметить «точки», похожие на символы, размещенные на одном конце обмоток трансформатора. Эти символы размещаются в соответствии с правилом соглашения точек. Но что это? И какой цели это служит?

Что такое точечная конвенция?

Точечное обозначение — это тип маркировки полярности для обмоток трансформатора , показывающий, какой конец обмотки находится по отношению к другим обмоткам.Он используется для обозначения фазовых соотношений на принципиальных схемах трансформатора и включает размещение точек поверх первичных и вторичных выводов, как показано ниже.

Если точки расположены рядом с верхними концами первичной и вторичной обмоток, как показано ниже, это означает, что полярность мгновенного напряжения на первичной обмотке будет такой же, как и на вторичной обмотке. Это означает, что сдвиг фазы между первичной и вторичной обмотками будет нулевым (синфазный) , а направление вторичного тока (Is) и первичного тока (Ip) будет одинаковым.

Однако, если точки расположены в обратном порядке (например, вверху на первичной обмотке, вниз на вторичной или наоборот), как на изображении ниже, это означает, что первичный и вторичный ток и напряжения сдвинуты по фазе на 180 °, а первичная и вторичные токи (IP и IS) будут противоположными по направлению друг к другу.

Зная это соглашение и полярность трансформатора, инженеры теперь имеют свою судьбу в своих руках и могут решить изменить фазовые отношения любым способом, изменив, какой конец их цепи подключен к клеммам трансформатора. .Например, для приведенного выше примера с противофазным трансформатором, переключая способ подключения клемм, как показано на изображении ниже, вторичная сторона становится синфазной с первичной.

Почему важна точечная конвенция?

При исследовании трансформаторов обычно предполагается (по крайней мере, для резистивных нагрузок), что напряжение и ток находятся в фазе для вторичной и первичной обмоток. Это предположение обычно основывается на предположении, что вторичная обмотка и первичная обмотка трансформатора расположены в одном направлении .Соотношение фаз между первичными и вторичными токами и напряжениями зависит от того, как каждая обмотка намотана вокруг сердечника, следовательно, если обмотка намотана вокруг сердечника в том же направлении, как показано ниже; тогда напряжение и ток на обеих сторонах должны быть в фазе.

Однако это предположение не всегда верно, поскольку направление обмоток может быть противоположным (как показано на изображении выше), что будет означать, что если подключение осуществляется к одним и тем же клеммам, то напряжение во вторичной обмотке (VS) будет быть в противофазе, а направление тока (Is) противоположно направлению первичного тока.

Обрыв фазы и обратная полярность , как бы банально это ни звучало, создают серьезные проблемы в системах защиты, измерения и управления энергосистемы. Например, изменение полярности обмотки измерительного трансформатора может привести к сбою защитных реле, привести к неточным измерениям мощности и энергии или к отображению отрицательного коэффициента мощности во время измерений. Это также может привести к эффективному короткому замыканию в параллельных обмотках трансформатора и в сигнальных цепях, может привести к неправильной работе усилителей и акустических систем или к отмене сигналов, которые предназначены для добавления.

Поскольку трансформаторы непрозрачны, невозможно узнать, каким образом подключить к ней цепь, чтобы получить синфазное (или не синфазное) напряжение и ток, таким образом, чтобы снизить риски, связанные с подключением обратной полярности и обрыв фазы и способ определения полярности обмоток, производители трансформаторов разработали стандарт обозначения полярности , названный ; « Dot Convention ».

Буквенно-цифровые таблички на трансформаторах

Помимо точечного обозначения, другой способ индикации полярности , используемый в трансформаторах , — это буквенно-цифровые метки , , которые обычно состоят из букв «H» и «X» вместе с индексами, которые представляют полярность обмотки.Провода «1» (h2 и X1) показывают, где обычно размещаются точки маркировки полярности. Ниже показан типовой трансформатор с буквенно-цифровой этикеткой.

Устройства РПН —

Серия VACUTAP®, лишь один из примеров, с технологией вакуумного переключения для устройств РПН в масляных и сухих трансформаторах. В настоящее время это наиболее распространенная технология в устройствах РПН реакторного типа, которая произвела революцию в устройствах РПН резисторного типа. Мы используем эту технологию с 1980-х годов и постоянно совершенствуем ее, что дает вам такие преимущества, как отсутствие требований к обслуживанию до 150 000 — 500 000 переключений, резкое снижение эксплуатационных расходов на весь срок службы, повышенная эксплуатационная готовность трансформатора, отсутствие масла карбонизация, отсутствие замены контактов и отсутствие систем масляных фильтров — это лишь некоторые из многих преимуществ.

Программа OILTAP® с ее традиционной технологией РПН (искрение контактов в масле), уже хорошо известная вам, по-прежнему доступна в качестве альтернативы.

* с принудительным разделением тока обмотки трансформатора

the primary winding — Перевод на французский — примеры английский

Эти примеры могут содержать грубые слова на основании вашего поиска.

Эти примеры могут содержать разговорные слова, основанные на вашем поиске.

При этом конденсатор разряжается через первичной обмотки трансформатора TR2.

Активный переключатель подключен между массой и первичной обмоткой .

Излучаемый сигнал подводится к первичной обмотке L1.

Материал с высокой магнитной проницаемостью окружает части первичной обмотки трансформатора

un matériau à perméabilité magnétique élevée entoure des party de l’enroulement primaire du transformateur

Схема также включает пару индукторов, последовательно соединенных с противоположными концами первичной обмотки .

Схема включает в себя две пары индукторов и серию противоположных сторон первичного правила .

Дифференциальный выход смесителя соединен с первичной обмоткой .

Ограничительный конденсатор и первый пассивный переключатель включены последовательно через первичной обмотки .

Une capacity of fixation de niveau de voltage et un premier commutateur passif sont montés en série sur l’enroulement primaire .

К другому концу первичной обмотки подключен переключающий элемент.

Второй конец (B) первичной обмотки заземлен трубкой переключателя.

Через первичная обмотка соединена с зажимной схемой, содержащей последовательную комбинацию двух вспомогательных переключателей.

Схема фиксации niveau comprenant une combinaison en série de deux commutateurs auxiliaires est connecté auxbornes de l’enroulement primaire .

I, ток в первичной обмотке

подключен к источнику постоянного тока через первичную обмотку

Левый и правый входы регистратора подключены к противоположным сторонам первичной обмотки .

Обозначает напряжение входной цепи, на которое рассчитана первичная обмотка .

Обмотка монитора проходит через узлы первичного сердечника и первичную обмотку .

Затем ток подается от источника электроэнергии (33) и через первичную обмотку (10).

Подача еды и напитков имеет отдельную гарантию от источника электрической энергии (33) via l’enroulement primaire (10).

управляемый разряд конденсатора происходит через первичную обмотку катушки зажигания

la décharge réglable d’un конденсаторный, произведенный в соответствии с промежуточной средой l’enroulement primaire d’une bobine d’allumage

Трансформатор тока

, рабочий трансформатор напряжения | Измерительные трансформаторы

Определение измерительного трансформатора

При сильном токе и высоком напряжении a.c. цепей, измерение не может быть выполнено с использованием метода расширения диапазонов измерителей малого радиуса действия с помощью подходящих шунтов. В таких условиях специально сконструированные точные преобразователи передаточного отношения получили название приборных трансформаторов . Их можно использовать независимо от номинальных значений напряжения и тока переменного тока. схемы. Эти трансформаторы не только расширяют диапазон приборов низкого диапазона, но и изолируют их от высокого тока и высокого напряжения переменного тока. схемы. Это делает обращение с ними очень безопасным.Обычно они классифицируются как

.

(i) трансформаторы тока и (ii) трансформаторы напряжения.

Трансформаторы тока (C.T.) Конструкция:

Сильные переменные токи, которые нельзя измерить или пропустить через обычные амперметры и токовые катушки ваттметров, счетчики энергии можно легко измерить с помощью трансформаторов тока вместе с обычными приборами низкого диапазона.

Трансформатор — это устройство, состоящее из двух обмоток, называемых первичной и вторичной.Он передает энергию от одной стороны к другой с соответствующим изменением уровня тока или напряжения. Трансформатор тока в основном имеет первичную обмотку из одного или нескольких витков с большим поперечным сечением. В некоторых случаях перемычка, по которой проходит большой ток, может действовать как первичная обмотка. Он включен последовательно с линией, по которой проходит большой ток.

Вторичная обмотка трансформатора состоит из большого количества витков тонкой проволоки с малой площадью поперечного сечения. Обычно он рассчитан на 5 А.Он подключен к катушке амперметра нормального диапазона. С помощью этого амперметра мы можем записать значение тока, протекающего через вторичную обмотку трансформатора тока. Символическое представление трансформатора тока показано на рисунке.

Работа с трансформатором тока и коэффициентом т. Н .:

Комбинация трансформатора тока и амперметра помогает нам определить более высокие значения тока, протекающего по линии. Как уже говорилось, мы уменьшаем значение линейного тока, увеличивая количество витков во вторичной обмотке.Это показывает, что существует обратная зависимость между током первичной и вторичной обмоток и количеством витков первичной и вторичной обмоток. Мы подключаем амперметр ко вторичной обмотке трансформатора тока, чтобы получить вторичный ток, который показан на следующем рисунке.

Итак, теперь мы можем рассчитать значение тока через линию или первичный ток из коэффициента C.T.

Где,

Np — количество витков первичной обмотки.

Нс — количество витков вторичной обмотки.

Ip — ток через первичную обмотку.

Is — ток через вторичную обмотку.

Трансформаторы напряжения (P.T) Конструкция:

Сильные переменные токи, которые невозможно измерить или пропустить через обычные вольтметры и катушки напряжения ваттметров, счетчики энергии могут быть легко измерены с помощью трансформаторов напряжения вместе с обычными приборами низкого диапазона.

Трансформатор напряжения имеет две обмотки: первичную и вторичную.Первичная обмотка имеет большое количество витков и подключена параллельно к линии (между линией и землей), напряжение которой необходимо измерить. Теперь у вторичной обмотки меньше витков. Обычно он рассчитан на 110 В и подключается непосредственно к вольтметру. С помощью этого вольтметра мы можем записать значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора напряжения. Символьное представление трансформатора напряжения показано на рисунке.

Работает на трансформаторе напряжения и П.Коэффициент Т:

Комбинация трансформатора напряжения и вольтметра помогает нам определить более высокие значения потенциала на линии. Как уже говорилось, мы понижаем значение первичного напряжения, уменьшая количество витков во вторичной обмотке. Это показывает, что первичное и вторичное напряжение и количество витков первичной и вторичной обмоток прямо пропорциональны. Мы подключаем вольтметр ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, чтобы получить вторичное напряжение, которое показано на следующем рисунке.

Таким образом, мы можем рассчитать значение линейного напряжения или напряжения на первичной обмотке трансформатора напряжения на основе отношения P.