Toroidinen muuntaja

Toroidinen muuntaja on sähköinen jännite- tai virta-anturi, jonka ydin on taivutettu ja suljettu renkaalla. Kappaleen profiili poikkeaa kierroksesta, nimeä käytetään edelleen parhaiden puuttuessa.

Toroidisten muuntajien erot

Toroidisten muuntajien kirjoittaja on Michael Faraday. Kotimaisessa kirjallisuudessa on mahdollista löytää utopistinen idea( etenkin kommunististen aikojen): ensin kerättiin samanlainen Yablochkov vertaamalla ilmoitettua päivämäärää - yleensä 1876 - varhaisiin sähkömagneettisen induktion kokeisiin( 1830).Päätelmää haetaan: Englanti on ylittänyt Venäjän puolen vuosisadan. Yksityiskohdista kiinnostuneet viittaavat sähkömagneettisen induktion lakiin. Tarjoaa yksityiskohtaisia ​​tietoja maailman ensimmäisen toroidisen muuntajan suunnittelusta. Tuote erottaa ytimen muodon. Toroidisen muodon lisäksi on tapana erottaa:

1. Armor. Ero ferromagneettisen seoksen irrotuksessa. Kenttälinjojen sulkemiseksi( kulkea materiaalin sisään) ike peittää käämit ulkopuolelta. Tämän seurauksena tulo ja lähtö kierretään yhteisen akselin ympärille. Yksi toisen tai lähellä.
instagram viewer
2. Varsi. Muuntajan ydin kulkee käämityskierrosten sisällä.Paikkatulo ja -lähtö erotetaan toisistaan. Joka imee pienen osan magneettikentän voimakkuuden linjoista, jotka kulkevat kierteiden ulkopuolella. Oikeastaan ​​täytyy liittää tangot.

Aloittelijalla on vaikea aika, on hyödyllistä selittää tarkemmin. Ydin on ytimen osa, joka kulkee kelojen sisällä.Lanka kääritään ytimelle. Joka on osa sydämestä, joka yhdistää tangot. Meidän on lähetettävä magneettikentän linjat. Joka sulkee ytimen muodostaen saumattoman rakenteen. Sulkeminen on tarpeen vapaan leviämisen aikaansaamiseksi magneettikentän materiaalin sisällä.

-teema Magneettinen induktio osoittaa, että ferromagnetin sisällä oleva kenttä paranee huomattavasti. Vaikutus muodostaa perustan muuntajien toiminnalle.

Joka on osa ytimen sydäntä, jonka koostumus on vähäinen. Panssari kattaa ylimääräiset käämit pituudeltaan, ikään kuin suojaavat. Analogiasta tuli nimi. Michael Faraday valitsi toruksen melko intuitiivisesti. Muodollisesti on mahdollista kutsua ytimen sydän, vaikka käämien symmetrian ohjausakseli on kaari.

Horse hevosenkengästä tuli ensimmäinen magneetti( 1824).Ehkä se antoi suunnan luovan ajattelun ajattelijalle oikean atsimuutin. Käytä Faradayn muuta materiaalia, kokemus päättyy epäonnistumiseen.

Thor haavasi yhteen kasettiin. Tällaisia ​​ytimiä kutsutaan spiraaliksi, toisin kuin panssari ja ydin, jotka esiintyvät kirjallisuudessa termillä lamelli. Tämä on harhaanjohtavaa. Jälleen kerran pitäisi sanoa: toroidista ytimestä, joka on kelattu erillisinä levyinä, kutsutaan spiraalia. On tarpeen hajottaa osat, kun nauhaa ei ole. Tämä johtuu puhtaasti taloudellisista syistä.

Yhteenvetona: alkuperäisessä muodossaan Faradayn toroidisella muuntajalla oli pyöreä ydin. Nykyään lomake on kannattamaton, on mahdotonta tarjota massatuotantoa sopivalla tekniikalla. Vaikka langan muodonmuutos taivutuskulmissa johtaa yksiselitteisesti tuotteen ominaisuuksien heikkenemiseen. Mekaaniset rasitukset lisäävät käämityksen ohmivastusta.

Toroidiset muuntajan ytimet

Toroidinen muuntaja on nimetty ydinmuotoon. Michael Faraday teki säkkikappaleen käyttäen pyöreän teräksen kiinteää kappaletta. Suunnittelu ei ole nykyisessä vaiheessa sopiva useista syistä.Painopiste on tappioiden minimoimisessa. Kiinteä ydin on kannattamaton, aiheutetaan pyörrevirtoja, kuumennetaan voimakkaasti materiaalia. Tulee ulos sulavan induktiouunin, joka helposti teroittaa terästä nesteenä.

Jotta vältettäisiin energian tuhlausta ja muuntajan lämmittämistä, ydin leikataan nauhoiksi. Kukin on eristetty seuraavasta, esimerkiksi lakasta. Toroidisten ytimien tapauksessa ne kierretään yhteen kierteeseen tai nauhaan. Teräs on tavallisesti toisella puolella mikrometrin yksikön eristekerroksen paksuus.

Näitä teräksiä käytetään suunnittelemaan usein virroittavia virtamuuntajia. Kiinnostuneet voivat tutustua GOST 21427.2 ja 21427.1.Ytimille( kuten asiakirjojen nimi viittaa) anisotrooppinen kylmävalssattu teräslevy käytetään nykyään yleisemmin. Nimi on määritelty: materiaalin magneettiset ominaisuudet eivät ole samanlaisia ​​eri koordinaattien akseleilla. Kenttävirtausvektorin täytyy olla sama kuin valssauksen suunta( tässä tapauksessa se liikkuu ympyrässä).Aiemmin käytetty toinen metalli. Suurtaajuusmuuntajien ytimet voivat olla terästä 1521. Sivuston puitteissa käsitellään käytettyjen materiaalien ominaisuuksia( katso muunnossuhde).Teräs on merkitty eri tavalla, seuraavat tiedot sisältyvät nimikkeeseen:

• Ensimmäinen paikka annetaan rakennetta kuvaavalle kuvalle.3.
• : tä käytetään anisotrooppisissa teräksissä, ja toinen luku osoittaa piipitoisuuden:

1. on alle 0,8%.
2. 0,8 - 1,8%.
3. 1,8 - 2,8%.
4. 2,8 - 3,8%.
5. 3,8 - 4,8%.

• Kolmas numero osoittaa pääominaisuuden. Voi olla erityisiä häviöitä, magneettisen induktion suuruutta kiinteällä kenttävoimakkuudella.
• Teräksen tyyppi. Lisääntyneillä määrillä erityiset häviöt ovat pienemmät. Riippuu metallituotannon teknologiasta.

Kuljetettaessa teräsrakenne on väistämättä vaurioitunut. Poistamme viat erityisellä hehkuttamisella asennuspaikalla. Se tehdään ilman virtaa muuntajien mittaamiseen, missä lukemien tarkkuus on tärkeä.Ydin rullataan yksittäiseen kappaleeseen tai leikkaushihnoihin lieriömäiseen tai soikeaan muotoon. Tarvittaessa nauha voidaan leikata yhdestä arkista( taloudellisesti usein epäkäytännöllinen).Kunkin tulee olla vähintään kuusi ja puolet käämityssäteestä.Halutun pituuden saavuttamiseksi sallitaan yksittäisen liuskan pistehitsauksen liittäminen. Lataaminen( hajoaminen ohuiksi kerroksiksi) eliminoi pyörrevirtojen ilmiön. Magnetointivaihtelun menetys vaihtelee vähän, mikä muodostaa pienen osan aikaisemmin mainitusta loisvaikutuksesta.

Tappaa nauhan loppupään ja alun suhteellisen sijainnin. Spiraaliin ei ole avattu, viimeinen kierros hitsataan edelliseen pistehitsaukseen. Käämitys suoritetaan jännityksellä, joka on kerätty useista nauhakaistaleista, joita ei yleensä ole mahdollista kiinnittää tiukasti, hitsaus on päällekkäin. Joskus torus leikataan kahteen osaan( jaettu ydin), käytännössä sitä vaaditaan suhteellisen harvoin. Puoliskot, kun kokoonpano on kiristetty siteellä.Valmistusprosessissa valmis toroidinen ydin leikataan työkalulla, päät päättyvät. Helixin kelat suljetaan sideaineella niin, että se ei avaudu.

Suljettu ydinmuuntaja

-toroidi-muuntajien käämitys Tavallisesti suoritetaan toroidisen ytimen ylimääräinen eristys käämistä, vaikka lakattua lankaa käytetään. Laajasti käytetään sähköteknistä kartonkia( GOST 2824), jonka paksuus on enintään 0,8 mm( muut variantit ovat mahdollisia).Yleiset asiat:

1. -kartonki kierretään toroidisen ytimen edellisen kääntymisen takia. Menetelmälle on tunnusomaista puoliksi täynnä( puoli leveys).Pää on liimattu tai kiinnitetty pidätysnauhalla.
2. Ydin on suojattu pahvilaatikoilla, joissa on 10 - 20 mm: n syvyys, 20-35 mm: n pituudella, toruksen paksuuden yläpuolella. Ulompi, sisäreuna on peitetty raidoilla. Teknisesti aluslevyt kerätään viimeiseksi, leikatut hampaat taivutetaan. Kierremäisen nauhan päälle.
3. Leikkaukset voidaan tehdä nauhoilla, sitten ne on otettu marginaalilla, jotta toruksen korkeus on suurempi, renkaat ovat tiukasti leveitä, limittäin taivutettuina.
4. Ohuet raidat, textolyte-renkaat on kiinnitetty toroidiseen ytimeen lasikuidunauhoilla, joissa on täysi kierros.
5. Joskus renkaat on valmistettu sähköisestä vanerista, getinaxista, paksusta( enintään 8 mm) tekstiilistä, jonka ulkohalkaisija on 1-2 mm. Ulompi ja sisempi reuna on suojattu pahviraidoilla, joissa on taivutus reunoja pitkin. Käämityksen ensimmäisten kierrosten välissä ilmarako on ydin. Pahvin alla oleva aukko on tarpeen, jos langan alla olevat reunat hierotaan. Sitten virran kuljetusosa ei koskaan kosketa toroidista sydäntä.Kelanauhan päälle. Joskus renkaiden ulkoreuna on tasoitettu siten, että kulmien käämitys menee sujuvasti.
6. On olemassa eräänlainen eristys, joka on samanlainen kuin edellinen, sisäpuolelta ulkoreunojen renkaita pitkin on uria syvälle, jossa nauhat sijaitsevat. Elementit on valmistettu piirilevystä.Kelanauhan päälle.

Käämitys suoritetaan tavallisesti samankeskisesti( toinen yläpuolella) tai vuorotellen( kuten Michael Faradayn ensimmäisessä kokemuksessa vuonna 1831), jota joskus kutsutaan levyksi. Jälkimmäisessä tapauksessa riittävän suuri määrä niistä voidaan kiertää yhden läpi, vuorotellen: joko korkeajännite tai matala. Käytetään puhdasta sähköteknistä kuparia( 99,95%), jonka ominaisresistanssi on 17,24 - 17,54 mW m. Metallin korkeiden kustannusten vuoksi jalostettu alumiini valmistetaan matalien ja keskisuurten voimalaitosten toroidisilla muuntajilla. Muissa tapauksissa johtavuudessa ja plastisuudessa on rajoituksia.

Suuritehoisissa muuntajissa kuparilangalla on suorakulmainen poikkileikkaus. Se tehdään tilan säästämiseksi. Suonen on oltava paksu, kulkee huomattava virta, jotta se ei sulaisi, pyöreä poikkileikkaus johtaa liialliseen koon kasvuun. Kentän yhtenäisen jakautumisen voitto materiaalin yli vähenisi nollaan. Paksu suorakulmainen lanka on melko kätevä sijoittaa, jota ei voida sanoa ohueksi. Loput( suunnitteluominaisuuksien mukaan) suoritetaan samalla tavalla kuin tavanomaisella muuntajalla. Kelat on valmistettu lieriömäisestä, ruuvista, yksikerroksisesta monikerroksisesta.

Toroidisen muuntajan

-suunnittelun määrittely Suosittelemme tutkimaan S. V. Kotenevin ja A. N. Evseyevin kirjaa toroidisten muuntajien optimoinnin laskemiseksi( Hotline-versio - Telecom, 2011).Muistutamme: julkaisu on suojattu tekijänoikeuslailla. Ammattilaiset löytävät voiman( keinot) ostaa kirjan tarvittaessa. Lukujen mukaan laskenta alkaa määrittämällä joutokäyntitilan parametrit. Kuvaa yksityiskohtaisesti, miten aktiiviset ja reaktiiviset virrat löydetään, lasketaan tärkeimmät parametrit.

Tulostusjulkaisu, huolimatta jonkin verran kiistanalaisesta esityksestä, tekee siitä selväksi, miksi piiriin sisältyvä muuntaja, joka ei ole kuormitettu, ei pala( nykyinen energia kuluu magnetoinnilla).Vaikka näyttää siltä, ​​ennustettiin tapahtuman ilmeistä lopputulosta.

Ensisijaisen käämityksen kierrosluku valitaan sillä ehdolla, että magneettinen arvo ei ylitä enimmäisarvoa( ennen kuin siirryt kyllästystilaan, jossa arvo ei muutu lisäämällä kentän voimakkuutta).Jos suunnittelu toteutetaan 230 voltin kotitalousverkolle, toleranssi otetaan GOST 13109: n mukaan. Tällöin tarkoitamme amplitudin poikkeamaa 10%: n sisällä.Muista, että koko teollisuus muutti 230 volttia 2000-luvulla( 220 ei käytetä kirjallisuudessa, ”vaikean menneisyyden perintö”).