Transformateur toroïdal

Un transformateur toroïdal est un transducteur de tension ou de courant dont le noyau est plié et fermé par un anneau. Le profil de la section est différent de celui de la ronde, le nom est encore utilisé en l’absence du meilleur.

Différences entre les transformateurs toroïdaux

L'auteur des transformateurs toroïdaux est Michael Faraday. Il est possible de trouver une idée utopique dans la littérature nationale( en particulier à l’époque du communisme): recueilli pour la première fois un Yablochkov similaire, comparant la date indiquée - généralement 1876 - aux premières expériences d’induction électromagnétique( 1830).La conclusion est recherchée: l'Angleterre a devancé la Russie de un demi-siècle. Les personnes intéressées par les détails feront référence à la loi de l'induction électromagnétique. Fournit des informations détaillées sur la conception du premier transformateur toroïdal au monde. Le produit se distingue par la forme du noyau. En plus de la forme toroïdale, il est habituel de distinguer:

1. Armor. Différence dans la redondance des alliages ferromagnétiques. Pour fermer les lignes de champ( passer à l'intérieur du matériau), la chape recouvre les enroulements de l'extérieur. En conséquence, l'entrée et la sortie sont enroulées autour d'un axe commun. Les uns sur les autres ou à proximité.
2. Tige. Le noyau du transformateur passe à l'intérieur des tours d'enroulement. Entrée et sortie spatiale espacées. La culasse absorbe une petite partie des lignes d’intensité du champ magnétique, en passant à l’extérieur des spires. En fait besoin de connecter des tiges.

Un débutant a des difficultés, il est utile de l'expliquer plus en détail. Le noyau est la partie du noyau qui passe à l'intérieur des bobines. Le fil est enroulé sur le noyau. Le joug est la partie du noyau reliant les tiges. Nous devons transmettre les lignes de champ magnétique. Le joug ferme le noyau, formant une structure transparente. La fermeture est nécessaire pour la propagation libre à l'intérieur du matériau du champ magnétique.

Thème L'induction magnétique montre que le champ à l'intérieur d'un ferromagnétique est grandement amélioré.L'effet constitue la base du fonctionnement des transformateurs.

Le joug fait partie du noyau avec une composition minimale. L'armure recouvre des enroulements supplémentaires à l'extérieur sur toute la longueur, comme si elle protégeait. De l'analogie est venu le nom. Michael Faraday a choisi un tore plutôt intuitivement. Formellement, il est possible d'appeler le noyau, bien que l'axe de symétrie de guidage des enroulements soit un arc. Le fer à cheval

devient le support du premier aimant( 1824).Peut-être le fait a-t-il donné le sens de la fuite de la pensée créatrice du scientifique à l'azimut correct. Utilisez un autre matériau Faraday, l'expérience se soldera par un échec.

Thor enroulé dans une seule bande. Ces noyaux sont appelés spirales, contrairement à l'armure et au noyau, qui apparaissent dans la littérature pour le terme lamellaire. Ceci est trompeur. Encore une fois, il faut dire: le noyau toroïdal, étant enroulé avec des plaques séparées, est appelé spirale. Il est nécessaire de casser des pièces lorsqu'il n'y a pas de ruban adhésif. Cela est dû à des raisons purement économiques.

Pour résumer: dans sa forme originale, le transformateur toroïdal de Faraday avait un noyau rond. Aujourd'hui, la forme n'est pas rentable, il est impossible de fournir à la production de masse une technologie appropriée. Bien que la déformation du fil au niveau des angles de courbure mène sans ambiguïté à la détérioration des caractéristiques du produit. Les contraintes mécaniques augmentent la résistance ohmique de l'enroulement. Noyaux de transformateur toroïdal

Le transformateur toroïdal porte le nom de la forme du noyau. Michael Faraday a fabriqué un bagel en utilisant un solide morceau d’acier doux de section ronde. La conception est inappropriée au stade actuel pour plusieurs raisons. L'accent est mis sur la minimisation des pertes. Le noyau solide est non rentable, des courants de Foucault sont induits, chauffant fortement le matériau. Il fait tourner le four à induction en fusion, transformant facilement l'acier en liquide.

Pour éviter de gaspiller de l'énergie et de chauffer le transformateur, le noyau est découpé en bandes. Chacune est isolée de la suivante, par exemple, le vernis. Dans le cas de noyaux toroïdaux, ils sont enroulés en une seule hélice ou bande. L'acier est généralement sur un côté a une épaisseur de revêtement isolant d'une unité micromètre.

Ces aciers sont utilisés pour concevoir des transformateurs de courant, souvent de conception toroïdale. Les personnes intéressées peuvent se familiariser avec les normes GOST 21427.2 et 21427.1.Pour les noyaux( comme le suggère le nom des documents), les tôles d'acier laminées à froid anisotropes sont plus couramment utilisées aujourd'hui. Le nom est défini: les propriétés magnétiques du matériau ne sont pas identiques selon les différents axes de coordonnées. Le vecteur de flux de champ doit coïncider avec la direction du roulement( dans notre cas, il se déplace dans un cercle).Auparavant utilisé un autre métal. Les noyaux des transformateurs haute fréquence peuvent être en acier 1521. Dans le cadre du site, les caractéristiques des matériaux utilisés sont discutées( voir rapport de transformation).L'acier est marqué différemment, les informations suivantes sont incluses dans la désignation:

• La première place est donnée à la figure qui caractérise la structure.3.
• est utilisé pour les aciers anisotropes, le deuxième chiffre indique le pourcentage de silicium:

1. inférieur à 0,8%.
2. 0,8 - 1,8%.
3. 1,8 - 2,8%.
4. 2,8 à 3,8%.
5. 3,8 à 4,8%.

• Le troisième chiffre indique la caractéristique principale. Il peut y avoir des pertes spécifiques, la magnitude de l'induction magnétique à une intensité de champ fixe.
• Type d'acier. Avec des nombres croissants, les pertes spécifiques sont plus faibles. Dépend de la technologie de production de métal.

Lors du transport, la structure en acier est inévitablement endommagée. Nous éliminerons les défauts par un recuit spécial sur le site de montage. Cela est fait sans faute pour mesurer les transformateurs de courant où la précision des lectures est importante. Le noyau est enroulé en une seule pièce ou en bandes coupantes sur un mandrin de forme cylindrique ou ovale. Si nécessaire, le ruban peut être coupé dans une seule feuille( économiquement souvent peu pratique).Chacun doit être au moins six et demi du rayon de bobinage. Pour obtenir la longueur souhaitée, il est possible de connecter le soudage par points par bande individuelle. La charge( fragmentation en couches minces) élimine le phénomène des courants de Foucault. La perte d'inversion de l'aimantation varie peu, constituant une petite fraction de l'effet parasite mentionné précédemment.

perd la position relative de la fin et du début de la bande. Pour que la spirale ne soit pas déroulée, le dernier tour est soudé au soudage par points précédent. L'enroulement est effectué avec une tension, recueilli à partir de plusieurs bandes de ruban est généralement impossible à serrer étroitement, la soudure est recouverte. Parfois, le tore est coupé en deux parties( noyau fendu), dans la pratique, il est requis relativement rarement. Les moitiés lors de l'assemblage sont serrées avec un bandage. Dans le processus de fabrication, le noyau toroïdal fini est coupé avec un outil, les extrémités sont rectifiées. Les bobines de l’hélice sont scellées avec un liant afin qu’elles ne se déroulent pas.

.Le carton électrotechnique( GOST 2824) d’une épaisseur jusqu’à 0,8 mm( d’autres variantes sont possibles) est largement utilisé.Cas courants:

1. Le carton est enroulé lors de la saisie de la cartouche précédente sur le noyau toroïdal. La méthode est caractérisée comme semi-pleine( demi-largeur).Le bout est collé ou fixé avec un ruban de maintien.
2. Aux extrémités, le noyau est protégé par des rondelles en carton avec des encoches d'une profondeur de 10 à 20 mm, avec un pas de 20 à 35 mm, recouvrant l'épaisseur du tore. Le bord intérieur externe est recouvert de rayures. Technologiquement, les rondelles sont collectées en dernier, les dents coupées sont pliées. Sur le ruban enroulé en spirale.
3. Les coupes peuvent être effectuées sur des bandes, elles sont ensuite prises avec une marge pour permettre une hauteur plus grande du tore, les anneaux sont strictement de largeur et se chevauchent au-dessus des coudes.
4. De fines rayures et des anneaux en textolyte sont fixés au noyau toroïdal avec des rubans en fibre de verre à recouvrement complet.
5. Parfois, les anneaux sont en contreplaqué électrique, en getinax, en textolite épais( jusqu’à 8 mm) avec une marge de diamètre extérieur de 1-2 mm. Les bords extérieur et intérieur sont protégés par des bandes de carton avec une courbure le long des bords. Entre les premiers tours de l'enroulement, l'entrefer reste le noyau. La fente sous le carton est nécessaire au cas où les bords sous le fil seraient frottés. Ensuite, la partie transportant le courant ne touche jamais le noyau toroïdal. Sur le ruban adhésif. Parfois, le bord extérieur des anneaux est lissé afin que les coins puissent être enroulés sans heurts.
6. Il existe un type d'isolation similaire au précédent. De l'intérieur, le long des anneaux situés sur les bords extérieurs, des rainures sont placées vers le noyau où reposent les bandes. Les éléments sont en PCB.Sur le ruban adhésif.

Le bobinage est généralement effectué de manière concentrique( l'une au-dessus de l'autre) ou en alternance( comme dans la première expérience de Michael Faraday en 1831), parfois appelée disque. Dans ce dernier cas, un nombre suffisamment grand d’entre eux peut être passé au travers d’un seul, alternativement: haute tension ou basse tension. Du cuivre électrotechnique pur( 99,95%) avec une résistance spécifique de 17,24 - 17,54 mW est utilisé.En raison du coût élevé du métal, l'aluminium raffiné est utilisé pour la fabrication de transformateurs toroïdaux de puissance faible et moyenne. Dans d'autres cas, la conductivité et la plasticité sont limitées.

Dans les transformateurs de haute puissance, le fil de cuivre a une section rectangulaire. C'est fait pour économiser de l'espace. La veine doit être épaisse, passer un courant considérable pour ne pas fondre, la section circulaire entraînera une augmentation excessive de la taille. Le gain de la distribution uniforme du champ sur le matériau serait réduit à zéro. Un fil rectangulaire épais est très pratique à poser, ce que l’on ne peut qualifier de mince. Pour le reste( selon les caractéristiques de conception), le bobinage est effectué exactement de la même manière que dans le cas d’un transformateur classique. Les bobines sont cylindriques, à vis, monocouches, multicouches.

Définition de la conception d'un transformateur toroïdalNous rappelons que la publication est protégée par le droit d'auteur. Les professionnels trouveront la force( moyen) d’acheter un livre si nécessaire. Selon les chapitres, le calcul commence par déterminer les paramètres du mode ralenti. Décrit en détail comment trouver les courants actif et réactif, calcule les paramètres clés.

L'édition imprimée, en dépit d'une présentation controversée, explique en passant pourquoi le transformateur inclus dans le circuit, privé de la charge, ne brûle pas( l'énergie actuelle est consommée par magnétisation).Bien qu'il semble, a prédit un résultat évident de l'événement.

Le nombre de tours de l'enroulement primaire est sélectionné lorsque la valeur magnétique ne dépasse pas la valeur maximale( avant d'entrer en mode de saturation, où la valeur ne change pas en augmentant l'intensité du champ).Si la conception est réalisée pour un réseau domestique de 230 volts, la tolérance est prise conformément à GOST 13109. Dans notre cas, nous entendons l'écart d'amplitude à 10% près. Rappelez-vous: l’ensemble de l’industrie est passée au 230 volts au 21e siècle( le chiffre 220 n’est pas utilisé, comme le dit la littérature, «l’héritage d’un passé difficile»).