Toroidný transformátor je elektrický menič napätia alebo prúdu, ktorého jadro je ohnuté a zatvorené prstencom. Profil profilu sa líši od okruhu, názov sa stále používa pri absencii najlepšieho.
Rozdiely medzi toroidnými transformátormi
Autorom toroidných transformátorov je Michael Faraday. V domácej literatúre( najmä v komunistickej dobe) možno nájsť utopickú myšlienku: najprv zozbieral podobný Yablochkov, ktorý porovnával uvedený dátum - zvyčajne 1876 - s prvými pokusmi o elektromagnetickú indukciu( 1830).Záver sa požaduje: Anglicko prekonalo Rusko pol storočia. Záujemcovia o podrobnosti sa budú odvolávať na zákon elektromagnetickej indukcie. Poskytuje podrobné informácie o návrhu prvého prstencového transformátora na svete. Výrobok sa vyznačuje tvarom jadra. Okrem toroidnej formy je zvykom rozlišovať: Armor
- .Rozdiel v redundancii z feromagnetickej zliatiny. Ak chcete zatvoriť pole( prechod vnútri materiálu), jho pokrývajú vinuté zvonky. Výsledkom je, že vstup a výstup sú navinuté okolo spoločnej osi. Jeden na druhom alebo blízko.
- Stem. Jadro transformátora prechádza vnútri vinutých závitov. Priestorový vstup a výstup sú oddelené.Jarmo absorbuje malú časť línií intenzity magnetického poľa, ktorá prechádza mimo závitov. Vlastne treba pripojiť tyče.
Toroidný transformátor
Začiatočník má ťažký čas, je užitočné vysvetliť podrobnejšie. Jadro je časť jadra, ktorá prechádza vnútri cievok. Drôt je navinutý na jadre. Páka je časťou jadra, ktorá spája tyče. Musíme prenášať linky magnetického poľa. Strmeň uzavrie jadro a vytvára bezšvovú štruktúru. Uzavretie je potrebné na voľné šírenie vnútri materiálu magnetického poľa. Téma
Magnetická indukcia ukazuje, že pole vo vnútri feromagnetu je výrazne zvýšené.Tento efekt tvorí základ fungovania transformátorov.
Pás je súčasťou jadra s minimálnym zložením. Pancier pokrýva prídavné vinutia zvonka pozdĺž dĺžky, akoby chránil. Z analogie prišlo meno. Michael Faraday si vybral torus skôr intuitívne. Formálne je možné nazvať jadro jadra, hoci vodiaca os symetrie vinutí je oblúk.
Kôňová podkova sa stala podporou prvého magnetu( 1824).Možno skutočnosť dala smeru letu tvorivého myslenia vedca správny azimut. Použite iný materiál spoločnosti Faraday, skúsenosť skončí neúspechom.
Thor zranený v jednej páske. Takéto jadrá sa nazývajú špirála, na rozdiel od brnenia a jadra, ktoré sa v literatúre vyskytujú pre pojem lamelár. To je zavádzajúce. Znova je potrebné povedať, že toroidné jadro, ktoré je navinuté samostatnými doskami, sa nazýva špirála. Je potrebné rozdeliť súčiastky, keď nie je kazeta. Je to z čisto ekonomických dôvodov.
Súhrn: v pôvodnej podobe mal Faraday toroidný transformátor guľaté jadro. Dnes je forma nerentabilná, nie je možné zabezpečiť masovú výrobu vhodnou technológiou. Hoci deformácia drôtu v uhloch ohybu jednoznačne vedie k zhoršeniu vlastností výrobku. Mechanické namáhanie zvyšuje ohmický odpor vinutia.
Toroidné transformátorové jadrá
Toroidný transformátor sa nazýva tvar jadra. Michael Faraday urobil bagel pomocou pevného kúska mäkkej ocele s guľatým profilom. Návrh je nevhodný v súčasnej fáze z niekoľkých dôvodov. Zameriava sa na minimalizáciu strát. Pevné jadro je nerentabilné, vírivé prúdy sú indukované, silne ohrieva materiál. Ukázalo sa, že taviaca indukčná pec ľahko otáčala oceľou do kvapaliny.
Aby sa zabránilo plytvaniu energiou a ohrevu transformátora, jadro sa rozreže na pásy. Každý je izolovaný od ďalšieho, napríklad laku. V prípade toroidných jadier sú navinuté v jednej skrutkovici alebo páse. Oceľ je zvyčajne na jednej strane s izolačnou hrúbkou náteru mikrometrickej jednotky.
Tieto ocele sa používajú na návrh prúdových transformátorov, ktoré sú často toroidné v konštrukcii. Záujemcovia sa môžu oboznámiť s normami GOST 21427.2 a 21427.1.Pre jadrá( ako naznačuje názov dokumentov) sa dnes bežnejšie používa anizotropná oceľ valcovaná za studena. Názov je stanovený: magnetické vlastnosti materiálu nie sú identické pozdĺž rôznych osí súradníc. Vektor toku poľa sa musí zhodovať so smerom valcovania( v našom prípade sa pohybuje v kruhu).Predtým používal iný kov. Jadrá vysokofrekvenčných transformátorov môžu byť vyrobené z ocele 1521. V rámci miesta sú diskutované vlastnosti použitých materiálov( pozri transformačný pomer).Oceľ je označená inak, nasledujúce informácie sú uvedené v označení:
- Prvé miesto sa uvádza na obrázku charakterizujúcej štruktúru.3.
- sa používa pre anizotropné ocele, druhá číslica udáva percento kremíka:
- je menej ako 0,8%.
- 0,8 - 1,8%.
- 1,8 - 2,8%.
- 2,8 - 3,8%.
- 3,8 - 4,8%.
- Tretia číslica označuje hlavnú charakteristiku. Môžu existovať špecifické straty, magnitúda magnetickej indukcie v pevnosti pevného poľa.
- Typ ocele. Pri zvyšujúcich sa počtoch sú špecifické straty nižšie. Závisí od technológie výroby kovov.
Pri preprave je nevyhnutne poškodená oceľová konštrukcia. Vady odstránime špeciálnym žíhaním na mieste montáže. Je to bez problémov pri meraní prúdových transformátorov, kde je dôležitá presnosť meraní.Jadro je navinuté v jednom kuse alebo rezných pásikoch na valcovom alebo oválnom tvare. V prípade potreby môže byť páska vyrezaná z jedného listu( ekonomicky často nepraktický).Každý z nich by mal mať aspoň šesť a pol polomeru vinutia. Na dosiahnutie požadovanej dĺžky je možné pripojiť jednotlivé bodové bodové zváranie. Nabíjanie( rozdelenie v tenkých vrstvách) eliminuje fenomén vírivých prúdov. Strata striedania magnetizácie sa málo líši, tvorí malý zlomok spomenutého parazitického účinku.
Strata relatívnej polohy konca a začiatku pásky. Ak sa špirála nerozvinie, posledné otáčky sú zvárané na predchádzajúce bodové zváranie. Navíjanie sa vykonáva s napätím, zvyčajne nie je možné tesne priliehať z viacerých pások pásky, zvar sa prekrýva. Niekedy je torus rozrezaný na dve časti( rozdelené jadro), v praxi sa to vyžaduje pomerne zriedka. Polovica pri montáži je utiahnutá obväzom. Vo výrobnom procese je hotové prstencové jadro rezané nástrojom, konce sú rozomleté.Cievky špirály sú utesnené spojivom, aby sa neodvíjali.
Transformátor s uzavretým jadrom Navíjanie toroidných transformátorov
Spravidla sa vykonáva dodatočná izolácia prstencového jadra z vinutí, aj keď sa používa lakovaný drôt. Je široko používaný elektrotechnický kartón( GOST 2824) s hrúbkou do 0,8 mm( sú možné aj iné varianty).Spoločné prípady:
Kartón- je navinutý zachytením predchádzajúceho kola na toroidnom jadre. Metóda je charakterizovaná ako polovičná( polovičná šírka).Koniec je prilepený alebo upevnený páskou.
- Na koncoch je jadro chránené kartónovými podložkami so zárezmi s hĺbkou 10 - 20 mm s rozstupom 20-35 mm, ktoré prekrývajú hrúbku torusu. Vonkajší vnútorný okraj je pokrytý pruhmi. Technologicky sa podložky zbierajú naposledy, rezané zuby sú ohnuté.Na vrchole špirálovej rany.
- Rezy môžu byť vyrobené na pásikoch, potom sú zachytené s okrajom umožňujúcim väčšiu výšku torusu, prstence majú striktne šírku a prekrývajú sa v zákrutách.
- Tenké pruhy, textolytové krúžky sú pripojené k toroidnému jadru so stužkami zo sklenených vlákien s plným kruhom.
- Niekedy sú prstence vyrobené z elektrickej preglejky, getinaxu, hrubého( až 8 mm) textuolitu s okrajom s vonkajším priemerom 1-2 mm. Vonkajší a vnútorný okraj je chránený kartónovými pruhmi s ohybom pozdĺž okrajov. Medzi prvými otáčkami navíjania zostáva vzduchová medzera jadrom. Medzera pod kartónom je potrebná v prípade, že sa okraje pod drôtom tretia. Potom prúdová časť nesúca sa nikdy nedotýka toroidného jadra. Na hornej časti pásky navijaka. Niekedy sa vonkajší okraj krúžkov vyhladzuje, takže navíjanie rohov prebieha hladko.
- Existuje druh izolácie podobný predchádzajúcemu, zvnútra pozdĺž prstencov na vonkajších okrajoch sú drážky k jadru, kde ležia pásy. Prvky sú vyrobené z PCB.Na hornej časti pásky navijaka.
Vinutie sa zvyčajne vykonáva sústredne( jeden nad druhým) alebo sa strieda( ako v prvej skúsenosti Michaela Faradaya v roku 1831), niekedy nazývaný disk. V druhom prípade sa ich dostatočne veľký počet môže previnúť jedným striedavo: vysokým alebo nízkym. Využíva sa čistá elektrotechnická meď( 99,95%) so špecifickým odporom 17,24 - 17,54 mW. Vzhľadom na vysokú cenu kovu sa rafinovaný hliník vyrába na výrobu toroidných transformátorov nízkej a strednej sily. V iných prípadoch existujú obmedzenia vodivosti a plasticity.
V transformátoroch s vysokým výkonom má medený drôt obdĺžnikový prierez. Je to pre úsporu miesta.Žila musí byť silná, prechádza značným prúdom, aby sa neroztavila, kruhový prierez povedie k nadmernému zvýšeniu veľkosti. Zisk rovnomerného rozloženia poľa nad materiálom sa zníži na nulu. Hrubý obdĺžnikový drôt je celkom vhodný na uloženie, čo nemožno povedať, že je tenké.Pokiaľ ide o zvyšok( podľa konštrukčných znakov), vinutie sa vykonáva presne rovnako ako v prípade bežného transformátora. Cievky sú vyrobené valcovité, skrutkové, jednovrstvové, viacvrstvové.
Definícia návrhu toroidného transformátora
Pre záujemcov odporúčame študovať knihu S. V. Koteneva a A. N. Evseyev pre výpočet optimalizácie toroidných transformátorov( edícia Hotline - Telecom, 2011).Pripomíname, že publikácia je chránená zákonom o autorských právach. Odborníci nájdu silu( prostriedky) na kúpu knihy, ak je to potrebné.Podľa kapitol výpočet začína určovaním parametrov režimu voľnobehu. Podrobne opisuje, ako nájsť aktívne a reaktívne prúdy, vypočítajte kľúčové parametre.
Tlačové vydanie, napriek nejakej kontroverznej prezentácii, jasne vysvetľuje, prečo transformátor obsiahnutý v okruhu, zbavený bremena, nespáli( súčasná energia je spotrebovaná magnetizáciou).Aj keď sa zdá, predpovedal očividný výsledok podujatia.
Počet závitov primárneho vinutia je zvolený z podmienky, že magnetická hodnota neprekročí maximálnu hodnotu( pred vstupom do režimu sýtosti, kde sa hodnota nezmení zvýšením intenzity poľa).Ak sa návrh realizuje pre domácu sieť 230 voltov, tolerancia sa vykoná podľa GOST 13109. V našom prípade máme na mysli odchýlku amplitúdy v rozmedzí 10%.Nezabudnite: celý priemysel sa v 21. storočí presťahoval na 230 voltov( 220 sa v literatúre nepoužíva, "dedičstvo ťažkej minulosti").
