Transformator toroidalny

Transformator toroidalny jest elektrycznym przetwornikiem napięcia lub prądu, którego rdzeń jest wygięty i zamknięty pierścieniem. Profil sekcji różni się od rundy, nazwa jest nadal używana pod nieobecność najlepszego.

Różnice między transformatorami toroidalnymi

Autorem toroidalnych transformatorów jest Michael Faraday. Możliwe jest znalezienie utopijnego pomysłu w literaturze krajowej( zwłaszcza w czasach komunistycznych): po raz pierwszy zebrano podobnego Jabłkowka porównując wskazaną datę - zwykle 1876 - z wczesnymi eksperymentami na indukcję elektromagnetyczną( 1830).Wniosek jest poszukiwany: Anglia wyprzedziła Rosję o pół wieku. Osoby zainteresowane szczegółami będą odwoływać się do prawa indukcji elektromagnetycznej. Dostarcza szczegółowych informacji o projekcie pierwszego na świecie transformatora toroidalnego. Produkt wyróżnia się kształtem rdzenia. Poza toroidalną formą zwyczajowo odróżnia się:

1. Pancerz. Różnica w nadmiarowości stopów ferromagnetycznych. Aby zamknąć linie pola( aby przejść wewnątrz materiału), jarzmo pokrywa zwoje od zewnątrz. W rezultacie wejście i wyjście są owinięte wokół wspólnej osi. Jeden na drugim lub w pobliżu.
   instagram viewer
2. Pytanie. Rdzeń transformatora przechodzi wewnątrz zwojów uzwojenia. Przestrzenne wejście i wyjście są rozłożone. Jarzmo pochłania niewielką część linii natężenia pola magnetycznego, przechodząc na zewnątrz zwojów. Właściwie trzeba podłączyć pręty.

Początkujący ma trudności, warto wyjaśnić bardziej szczegółowo. Rdzeń jest częścią rdzenia, która przechodzi wewnątrz cewek. Drut jest nawinięty na rdzeń.Jarzmo jest częścią rdzenia łączącego pręty. Musimy przesłać linie pola magnetycznego. Jarzmo zamyka rdzeń, tworząc bezszwową strukturę.Zamknięcie jest wymagane do swobodnej propagacji w materiale pola magnetycznego. Temat indukcji magnetycznej

pokazuje, że pole wewnątrz ferromagnesu jest znacznie ulepszone. Efekt stanowi podstawę funkcjonowania transformatorów.

Jarzmo jest częścią rdzenia rdzenia o minimalnym składzie. Zbroja pokrywa dodatkowe uzwojenia na zewnątrz na całej długości, jakby chroniąc. Z analogii pochodzi nazwa. Michael Faraday wybrał torus dość intuicyjnie. Formalnie możliwe jest wywoływanie rdzenia rdzenia, chociaż oś prowadząca symetrii uzwojeń jest łukiem.

Podkowa stała się wsparciem pierwszego magnesu( 1824).Być może ten fakt dał kierunek lotu twórczej myśli naukowca poprawnego azymutu. Użyj innego materiału Faradaya, doświadczenie zakończy się porażką.

Thor nawinięty na pojedynczej taśmie. Takie rdzenie nazywane są spiralnymi, w przeciwieństwie do pancerza i rdzenia, które pojawiają się w literaturze na określenie lamellar. To wprowadza w błąd. Jeszcze raz należy powiedzieć: rdzeń toroidalny, zwinięty z oddzielnymi płytkami, nazywany jest spiralą.Konieczne jest rozbicie części, gdy nie ma taśmy. Wynika to z czysto ekonomicznych powodów.

Podsumowując: w pierwotnej postaci toroidalny transformator Faradaya miał okrągły rdzeń.Dziś forma jest nieopłacalna, nie można zapewnić masowej produkcji z odpowiednią technologią.Chociaż odkształcenie drutu pod kątami zgięcia jednoznacznie prowadzi do pogorszenia właściwości produktu. Naprężenia mechaniczne zwiększają rezystancję omową uzwojenia.

Toroidalne rdzenie transformatorowe

Transformator toroidalny został nazwany dla kształtu rdzenia. Michael Faraday zrobił bajgla za pomocą kawałka miękkiej stali o okrągłym przekroju. Projekt jest nieodpowiedni na obecnym etapie z kilku powodów. Nacisk kładziony jest na minimalizowanie strat. Stały rdzeń jest nieopłacalny, indukowane są prądy wirowe, silnie ogrzewające materiał.Okazuje się, że piec do topienia indukcyjnego łatwo zamienia stal w płyn.

Aby uniknąć marnowania energii i ogrzewania transformatora, rdzeń jest cięty na paski. Każdy jest izolowany od następnego, na przykład, lakier. W przypadku rdzeni toroidalnych są one nawijane w pojedynczej spirali lub taśmie. Stal jest zwykle po jednej stronie ma izolacyjną grubość powłoki jednostki mikrometrycznej.

Stale te są używane do projektowania przekładników prądowych, które często mają konstrukcję toroidalną.Zainteresowani mogą zapoznać się z GOST 21427.2 i 21427.1.W przypadku rdzeni( jak sugeruje nazwa dokumentów), anizotropowa blacha zimnowalcowana jest dziś częściej stosowana. Nazwa jest określona: właściwości magnetyczne materiału nie są identyczne wzdłuż różnych osi współrzędnych. Wektor strumienia pola musi pokrywać się z kierunkiem toczenia( w naszym przypadku porusza się po okręgu).Wcześniej używano innego metalu. Rdzenie transformatorów wysokiej częstotliwości mogą być wykonane ze stali 1521. W ramach obiektu omówiono cechy użytych materiałów( patrz współczynnik transformacji).Stal jest oznaczona inaczej, w oznaczeniu zawarto następujące informacje:

• Pierwsze miejsce przypisuje się figurce charakteryzującej strukturę.3.
• stosuje się do stali anizotropowych, druga cyfra wskazuje procent krzemu:

1. mniej niż 0,8%.
2. 0,8 - 1,8%.
3. 1,8 - 2,8%.
4. 2,8 - 3,8%.
5. 3,8 - 4,8%.

• Trzecia cyfra wskazuje główną charakterystykę.Mogą występować określone straty, wielkość indukcji magnetycznej przy stałej mocy pola.
• Rodzaj stali. Wraz ze wzrostem liczby konkretne straty są niższe. Zależy od technologii produkcji metalu.

Konstrukcja stalowa jest nieuchronnie uszkodzona podczas transportu. Wyeliminujemy wady przez specjalne wyżarzanie na miejscu montażu. Dokonuje się bez problemu pomiaru przekładników prądowych, w których ważna jest dokładność odczytów. Rdzeń jest nawinięty w jednym kawałku lub paski tnące na cylindrycznym lub owalnym kształcie trzpienia. W razie potrzeby taśmę można wyciąć z pojedynczego arkusza( ekonomicznie często niepraktyczne).Każdy powinien mieć co najmniej sześć i pół promienia uzwojenia. Aby osiągnąć pożądaną długość, można połączyć indywidualne zgrzewanie punktowe.Ładowanie( rozdzielanie cienkich warstw) eliminuje zjawisko prądów wirowych. Utrata odwrócenia namagnesowania jest niewielka, co stanowi niewielki ułamek wcześniej wspomnianego efektu pasożytniczego.

Zmniejsza względne położenie końca i początku taśmy. Aby spirala nie została rozwinięta, ostatni zakręt jest przyspawany do poprzedniego spawania punktowego. Nawijanie odbywa się naprężeniem, zebrane z kilku pasków taśmy zwykle nie jest możliwe ścisłe dopasowanie, spoina zachodzi na siebie. Czasami torus jest dzielony na dwie części( rdzeń dzielony), w praktyce jest wymagany stosunkowo rzadko. Połówki podczas montażu są dokręcone bandażem. W procesie produkcji gotowy toroidalny rdzeń jest cięty za pomocą narzędzia, końce są szlifowane. Cewki spiralne są uszczelnione spoiwem, dzięki czemu się nie rozwijają.

Transformator z zamkniętym rdzeniem Uzwojenie transformatorów toroidalnych

Zasadniczo wykonywana jest dodatkowa izolacja rdzenia toroidalnego od uzwojeń, nawet w przypadku użycia drutu lakierowanego. Tekturę elektrotechniczną( GOST 2824) o grubości do 0,8 mm( inne warianty są możliwe) jest szeroko stosowana. Typowe przypadki:

1. Tektura jest zwijana z zajęciem poprzedniej rundy na rdzeniu toroidalnym. Metoda jest opisana jako do połowy pełna( połowa szerokości).Koniec jest przyklejony lub przymocowany taśmą zabezpieczającą.
2. Na końcach rdzeń jest zabezpieczony podkładkami kartonowymi z nacięciami o głębokości 10 - 20 mm, o rozstawie 20-35 mm, pokrywającymi grubość torusa. Zewnętrzna, wewnętrzna krawędź jest pokryta paskami. Technologicznie myjki są zbierane na końcu, ścięte zęby są zgięte. Na spiralnej zwijanej taśmie.
3. Cięcia można wykonywać na taśmach, a następnie są one wykonywane z marginesem, aby umożliwić większą wysokość torusa, pierścienie mają ściśle określoną szerokość, zachodzące na zakręty.
4. Cienkie paski, pierścienie textolitów są przymocowane do rdzenia toroidalnego wstążkami z włókna szklanego z pełnym okrążeniem.
5. Czasami pierścienie wykonane są ze sklejki elektrycznej, getinax, grubego( do 8 mm) textolitu z marginesem o średnicy zewnętrznej 1-2 mm. Zewnętrzna i wewnętrzna krawędź jest chroniona przez paski tekturowe z zagięciem wzdłuż krawędzi. Między pierwszymi zwojami uzwojenia pozostaje szczelina powietrzna. Szczelina pod kartonem jest potrzebna, jeśli krawędzie pod drutem pocierają się.Wtedy część przenosząca prąd nigdy nie dotyka rdzenia toroidalnego. Na wierzchu taśmy szpulowej. Czasami zewnętrzna krawędź pierścieni jest wygładzona, aby nawinięcie narożników przebiegało gładko.
6. Istnieje rodzaj izolacji podobnej do poprzedniej, od wewnątrz wzdłuż pierścieni na zewnętrznych krawędziach znajdują się rowki do rdzenia, w którym leżą paski. Elementy wykonane są z PCB.Na wierzchu taśmy szpulowej.

Nawijanie jest zwykle wykonywane koncentrycznie( jeden nad drugim) lub naprzemiennie( jak w pierwszym doświadczeniu Michaela Faradaya z 1831 roku), czasami nazywane dyskiem. W tym ostatnim przypadku wystarczająco dużą ich liczbę można nawinąć jednym, na przemian: wysokim napięciem lub niskim. Stosowana jest czysta miedź elektrotechniczna( 99,95%) o rezystancji właściwej 17,24 - 17,54 mW m. Ze względu na wysoki koszt metalu, do produkcji toroidalnych transformatorów o małej i średniej mocy pobiera się aluminium rafinowane. W innych przypadkach istnieją ograniczenia w przewodności i plastyczności.

W transformatorach dużej mocy drut miedziany ma przekrój prostokątny. Ma to na celu oszczędność miejsca.Żyła musi być gruba, przepuszczając znaczny prąd, aby nie stopić się, przekrój kołowy doprowadzi do nadmiernego wzrostu rozmiaru. Zysk równomiernego rozkładu pola nad materiałem zostałby zredukowany do zera. Gruby prostokątny drut jest wystarczająco wygodny do układania, którego nie można nazwać cienkim. Co do reszty( zgodnie z cechami konstrukcyjnymi), uzwojenie wykonuje się dokładnie tak samo, jak w przypadku konwencjonalnego transformatora. Cewki są cylindryczne, śrubowe, jednowarstwowe, wielowarstwowe.

Projekt Definicja transformatora toroidalnegoPrzypominamy: publikacja jest chroniona prawem autorskim. Specjaliści znajdą siłę( środki), aby kupić książkę, jeśli to konieczne. Zgodnie z rozdziałami obliczenia rozpoczynają się od określenia parametrów trybu pracy na biegu jałowym. Opisuje szczegółowo, jak znaleźć prądy aktywne i bierne, obliczyć kluczowe parametry.

Wydanie drukowane, mimo pewnej kontrowersyjnej prezentacji, na marginesie jasno wyjaśnia, dlaczego transformator zawarty w obwodzie, pozbawiony ładunku, nie pali się( energia obecna jest zużywana przez namagnesowanie).Chociaż wydaje się, że przewidywał oczywisty wynik tego wydarzenia.

Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego jest wybierana od warunku, że wartość magnetyczna nie przekracza wartości maksymalnej( przed wejściem do trybu nasycenia, w którym wartość nie zmienia się przez zwiększenie natężenia pola).Jeśli projekt jest wykonywany dla sieci domowej o napięciu 230 woltów, tolerancja jest podejmowana zgodnie z GOST 13109. W naszym przypadku mamy na myśli odchylenie amplitudy w granicach 10%.Pamiętaj: cała branża przeniosła się do 230 woltów w XXI wieku( 220 nie jest używane, podane w literaturze, "dziedzictwo trudnej przeszłości").