Arvutage toroidtrafo: tööpõhimõte, südamiku sektsioon, töö eelised

Kvaliteetseid trafosid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes. Paljud käsitöölised hindavad selliseid seadmeid, kuna need on üsna kompaktsed ja kerged, kuid tõhusus on kõrgel tasemel. Need omadused on eriti olulised keevitusmasinate ja pinge stabilisaatorite puhul. Kuid selleks, et selline seade korralikult töötaks, on vaja toroidtrafo õigesti arvutada.

Lühike kirjeldus

Kaasaegsed tootjad tegelevad trafode mitut tüüpi magnetahelate - soomustatud, varraste, toroidsete - tööstusliku tootmisega. Kui võrrelda nende tööomadusi ja kasutusvaldkondi, siis võib viimast varianti pidada efektiivsemaks. Kõik sõltub sellest, mis see on seadmel on äärmiselt positiivsed parameetrid, tänu millele kasutatakse seda aktiivselt kaasaegses tööstuses.

Suur jõudlus ja pikk kasutusiga on mõjutanud asjaolu, et nüüd on toroidtrafo põhielement valgustusseadmed, pinge stabilisaatorid, katkematu toiteallikad, raadiotehnika, samuti meditsiini- ja diagnostika varustus.

Tootjad ise väidavad, et selline seade on ühefaasilise paigalduse kujul, mis võib nii võimsust vähendada kui ka suurendada. Kvaliteetseks tööks on trafo varustatud kahe või enama mähisega võimsa südamikuga. Kuid selle tööpõhimõte ei erine nendest mudelitest, mis on varustatud soomustatud või vardamähisega.

Sõltumata oma jõudlusest on trafo seade, mille põhiülesanne on elektrienergia muundamine ühest kogusest teise. Kuid ka kõige väiksemad konstruktsioonimuudatused võivad oluliselt muuta elektripaigaldise üldmõõtmeid ja kaalu. Tänu sellele tehnilised ja majanduslikud parameetrid ainult tõusevad.

Peamised eelised

Sellises trafos on magnetahel toroidi kujuga, teisisõnu - kõik rõngad on ristkülikukujulise ristlõikega. Unikaalsed jõudlusomadused on kõrgelt hinnatud nii kodu- kui ka tööstuslikes rakendustes. Pealegi, Võrreldes tavaliste varraste ja soomustatud mudelitega on toroidüksusel mitmeid täiendavaid eeliseid:

1. Meistritel oli suurepärane võimalus kasutada südamiku jaoks kõrgendatud magnetilise läbilaskvusega terast (E-370, 340).
2. On teada, et lõplik hajumisvoog ideaalses toroidmähises peaks olema null. Sellises trafos on sellel indikaatoril teatud lõplik väärtus. Kuid sellised lekkevood ei ole nii suured kui tavalistes mudelites, seetõttu ei mõjuta välised magnetväljad trafo koordineeritud tööd.
3. Südamikus puuduvad lüngad ja ühenduskohad.
4. Kapten saab südamiku struktuurseid omadusi ohutult kasutada, kuna toroidüksuses langeb magnetvälja suund täielikult kokku lindi rullimisega.

Kõik ülaltoodud eelised võimaldavad saavutada kõrget majanduslikku ja elektrilist jõudlust. Tänu sellele suureneb seadmete jõudlus oluliselt:

• Pöörete koguarv, mida kasutatakse induktiivse primaarmähise suuruse saamiseks, väheneb oluliselt. See efekt saavutatakse suure magnetilise läbilaskvusega teraste kasutamisega. Mõne disaini puhul õnnestus meistritel vase lõpptarbimist vähendada 25%.
• Lõhede täielik puudumine ja kõrglegeeritud terase olemasolu on põhjuseks, miks trafo südamikus saavutatakse suurem induktsioon. See funktsionaalne eelis ei mõjuta THD-d absoluutselt. Selle tulemusel õnnestub kaptenil Bmax kahekordistada, mida peetakse soomustrafodes võimatuks. Selle tulemusena väheneb töösüdamiku kogukaal ja maht.
• Etapi ühtlane sagedusreaktsioon saavutatakse lekkeinduktiivsuse väikese väärtuse tõttu. Minimaalsete moonutuste olemasolu mööduvatest protsessidest võimaldab kasutada üsna sügavat negatiivse tagasiside tüüpi.

Kuna toroidtrafol on väike magnetväli, ei mõjuta isegi lähim paigaldus koostoimet teiste konstruktsioonielementidega.

Seadme sõltumatu valmistamine

Enne sellise üksuse loomisega jätkamist on vaja ette valmistada kõik vajalikud tööriistad ja materjalid. Parema mudeli tegemiseks võib vaja minna isegi õmblusmasinat, tugevat nõela ja tavalisi tikke, kuid selliseid osi leidub pea igas kodus.

Peamine kulumaterjal on raud, millest valmistatakse trafo alusosad. Tööks vajate kvaliteetset terast, mis peaks olema torukujuline. Ärge unustage lakiisolatsioonis head traati. Usaldusväärne fikseerimine ei saa läbi ilma PVA-liimi ja maalriteibita.

Eraldi tuleb meeles pidada, et mähiste kvaliteetne töö sõltub koepõhisest elektrilindist. Samuti tasub soetada kvaliteetne kummist või silikoonist isolatsiooniga traat. See element on vajalik mähise kõigi otste turvaliseks ühendamiseks.

Trafoterase valmistamine

Algajatele käsitöölistele võib tunduda, et põhilise konstruktsioonielemendi hankimine on äärmiselt keeruline, kuid praktikas on kõik täiesti erinev. Fakt on see, et isegi tavalistes metalli kogumispunktides on sageli mittetöötavad pingestabilisaatorid. Nõukogude perioodil olid need väga levinud, kuna neid kasutati mustvalgetes televiisorites, mis pikendas pilditorude jõudlust.

Sellise seadme töökindlus ei oma üldse tähtsust, kuna erilise väärtusega on ainult toroidtrafod, mis asuvad stabilisaatori sisemises sektsioonis. Just seda osa kasutavad käsitöölised kogu konstruktsiooni alusena.

Trafode eemaldamise teel on alati alumiiniumtraadist mähis. Ärge unustage, et ka tuum vajab ettevalmistustööd. Meister peab selle osa teravaid servi nii palju kui võimalik ümardama, kuna lakiisolatsioon võib kerimise käigus kahjustada saada. Trafo terase peale tuleb paigaldada kanga baasil elektrilint. Sel juhul on vaja ainult ühte isolatsioonikihti.

Kerimisreeglid

Enne seda tüüpi tööde alustamist peate arvutama toroidtrafo südamiku ristlõike ulatuses. Loomulikult saab kapten kasutada spetsiaalseid veebikalkulaatoreid, mida Internetis on palju. Kuid võite valida lihtsama võimaluse, kus kõigi arvutuste jaoks peate ette valmistama ainult joonlaua ja kalkulaatori.

Muidugi võib selles olla vigu, kuna arvutus ei tähenda vastavust kõigile nendele looduses esinevatele teguritele. Peaasi on kinni pidada reeglist, et sekundaarmähise lõppvõimsus ei tohiks ületada esimese mähise võimsust.

Kui kapten on jõudnud sellesse staadiumisse ja vajab toroidplokki kerima, peaks ta olema äärmiselt ettevaatlik, kuna see protsess on üsna aeganõudev. Suurepärast võimalust peetakse siis, kui magnetahelat on võimalik iseseisvalt lahti võtta ja pärast mähist kokku panna.

Vastasel juhul võite kasutada tavalist spindlit, millele peate hoolikalt kerima teatud koguse eelnevalt ettevalmistatud traati. Alles pärast seda saab spindli vajaliku arvu kordi torust läbi lasta, asetades mähiste pöörded ühtlaselt. Loomulikult kulub sellise idee elluviimiseks palju aega, kuid tulemus on seda väärt.

Tuleb märkida, et standardolukordades teostavad meistrimehed toroidaalse südamiku täiendavat isolatsiooni mähistest (isegi kui kasutatakse lakitud traati). Eriti populaarne on kvaliteetne elektriplaat., mis vastab kõigile GOST 2824 standarditele. Selle materjali paksus on 0,8 mm.

Töö ajal järgivad võlurid järgmist skeemi:

• Papp on korralikult südamikule keritud eelmise ringi kerge haardega. Materjali ots tuleb kinnitada hoidelindi või PVA-liimiga.
• Kõik südamiku otsad tuleks kaitsta papist seibidega, millel on väikesed sälgud 10–20 mm, sammu pikkus - 35 mm. Nii välimine kui ka sisemine serv peavad olema suletud väikeste triipudega. Tuleb märkida, et tehnoloogilised seibid kinnitatakse viimistlusjärgus ja kõik kummeeritud hambad on painutatud. Kogu konstruktsioonile keritakse hoidiklint.
• Kui lõiked tehti ribadele endile, peab suurema otsakõrguse saavutamiseks olema väike varu. Kõik rõngad peavad olema kinnitatud rangelt laiuselt, need asetatakse voltide kohale.
• Harvadel juhtudel võivad rõngad olla valmistatud spetsiaalsest elektrilisest vineerist, paksust PCB-st. Haavatavad sise- ja välisservad on kaitstud pappribadega, mille servad on kergelt kurrutatud. Mähise esimeste keerdude ja südamiku vahele peaks jääma väike õhupilu. See lähenemine on eriti oluline, kui traadi all olevad servad narmendavad. Seega ei puuduta haavatav voolu kandev osa kunagi toroidaalset südamikku. Pealmisele kihile tuleb kerida hoidiklint. Mõnel juhul eelistavad meistrimehed siluda rõngaste välisserva, tänu millele läheb nurkade kerimine sujuvalt.

Kui trafo võimsus on suurenenud, peaks vasktraat olema ristkülikukujuline. Selline lähenemine säästab ruumi. Veen peab olema paks, et see ei sulaks, kui seda läbib suur stress.

Arvutusmanipulatsioonide peensused

Kõige sagedamini on primaarmähise toiteallikaks tavaline 220 V vahelduvpinge võrk. Kui kapten vajab kahte sekundaarmähist nii, et kumbki toodaks vähemalt 12 V, siis peaks ristlõikepindala olema vähemalt 0,23 ruutmeetrit. mm. Kuid nendest andmetest ei piisa toroidtrafo korrektseks arvutamiseks.

Kapten peab jagama 220 V teatud hulga sekundaarpingetega. Nii saate koefitsiendi 3,9, mis tähendab, et sekundaarmähise traadi ristlõige peaks olema selle indikaatoriga sarnane. Kuid pöörete arvu määramiseks peate kasutama üsna lihtsat valemit: pinge 220 V korrutatud koefitsiendiga 40 ja saadud arv tuleks jagada ristlõike pindalaga magnetahel.

Eraldi tuleb arvestada, et toroidtrafo efektiivsuse tase ja selle tööiga sõltuvad tehtud arvutuste õigsusest. Seetõttu on kõige levinumate vigade vältimiseks parem kõike mitu korda üle kontrollida.

Spetsialistide soovitused

Kui meister on oma kätega trafo valmistamise meetodit hoolikalt uurinud, võib ta julgelt praktilise osa juurde minna. Kuna mähise keeramist peetakse väga keeruliseks protsessiks, peate olema kannatlik, et lõpptulemus vastaks kõigile ootustele. Lõppude lõpuks sõltuvad seadme tööomadused sellest, kui hästi see etapp on läbi viidud.

Selle ülesande lihtsustamiseks võite kasutada spetsiaalset toroidtrafode mähimiseks mõeldud masinat. Sellise üksuse hinda peetakse taskukohaseks ja soovi korral saate selle ise valmistada.