Как самостоятельно собрать трансформатор из Ш-образных пластин

Принцип сборки и изготовления самодельного трансформатора из набора стальных Ш-образных пластин, полезная статья конструктору и радиолюбителю. В [1, 2] были описаны трансформаторы питания на частоте 50 Гц с их конструктивной особенностью и методами расчета. Конечно, нужный сердечник после расчета трансформатора можно, например, взять от старого ненужного или сгоревшего трансформатора.

Найти необходимый провод для намотки обмоток трансформатора так же не составляет труда. А вот изготовить каркас для намотки обмоток, правильно намотать их и грамотно сделать выводы этих обмоток непросто.

Любители при изготовлении трансформаторов используют как Ш-образные сердечники, так и тороидальные. Трансформаторы на тороидальных сердечниках, конечно, имеют ряд достоинств по сравнению с трансформаторами на Ш-образных сердечниках.

Однако производить намотку обмоток на тороидальных сердечниках в практике любителя довольно сложно: необходим челнок, нужно подсчитать примерную длину провода для намотки и т.д. Поэтому чаще всего любители мотают трансформаторы на Ш-образных сердечниках.

Сердечник такого трансформатора собирают из отдельных Ш-образных пластин из трансформаторной стали (рис.1), которые складывают в определенном порядке. Необходимую толщину набора определяют расчетным путем или используют готовые данные.

Например, из расчета следует, что железо Ш85 с толщиной набора 36 мм, значит, необходимо железо из Ш-образных пластин с шириной средней части не менее 25 мм и нужно набрать сердечник с толщиной не менее 36 мм. На сердечник из трансформаторной стали обязательно надевают каркас, на который наматывают обмотки. Для силовых трансформаторов пластины из трансформаторной стали собирают, как показано на рис.2, чтобы получить замкнутый магнитопровод.

Сердечник трансформатора из Ш-образных пластин из трансформаторной стали

Рис. 1. Сердечник трансформатора из Ш-образных пластин из трансформаторной стали.

Когда необходимое железо подобрано, приступают к изготовлению каркаса, на который наматывают обмотки трансформатора. Каркас лучше всего изготовлять из ге-тинакса, фибры, текстолита. Начинают со снятия размеров сердечника: ширины средней пластины и толщины набора.

Затем замеряют толщину материала, из которого изготавливают каркас. Берут лист бумаги и, нарисовав на ней эскизы изготавливаемых деталей каркаса, пишут на них полученные результаты (рис.3). К ширине сердечника прибавляют удвоенную толщину материала "p", получают размер "а" на эскизе. Далее прибавляют к толщине набора сердечника удвоенную толщину материала, получится размер "б" на эскизе ("в" - толщина материала).

Сборка трансформатора из Ш-образных пластин.

Рис. 2. Сборка трансформатора из Ш-образных пластин

Эскизы изготавливаемых деталей каркаса для трансформатора

Рис. 3. Эскизы изготавливаемых деталей каркаса для трансформатора.

Потом на материал переносят полученные размеры с эскиза. Если материал тонкий, то детали вырезают ножницами, а если толстый - с помощью резака. Далее в деталях напильником (надфилем) пропиливают пазы. В первой детали рис.3 (щечки) сверлят отверстия под выводы, затем прорезают окна.

Необходимо изготовить шесть деталей каркаса. Две щечки и по две боковинки (детали 2 и 3, рис.3). Далее кладут детали на рабочий стол и собирают каркас (рис.4).

Если нужно, подгоняют (подпиливают) замки деталей каркаса. Обе щечки сначала складывают вместе и закрепляют на одной из сторон, затем, защелкнув замки, смещают их на свои места. Каркас, изготовленный таким образом, достаточно прочный, не прогибается при намотке и не деформируется.

После сборки каркаса закругляют напильником (надфилем) его острые кромки, выравнивают замки и снимают все заусенцы. Для большей прочности и лучшего округления углы гильзы каркаса промазывают клеем.

Сборка самодельного каркаса для трансформатора

Рис. 4. Сборка самодельного каркаса для трансформатора.

Изготавливают изоляционные прокладки между обмотками, а при необходимости, и между рядами (витками) обмоток. Для изготовления изоляционных прокладок очень хорошо подходит тонкая лакоткань, калька, тонкая плотная бумага, конденсаторная или папиросная, а также плотная кабельная или оберточная бумага.

Из этих материалов делают заготовку изоляционных прокладок, нарезав ножницами полоски нужной ширины (по ширине они должны быть чуть больше, чем ширина между щечками гильзы каркаса трансформатора). Это нужно для того, чтобы крайние витки не провалились на предыдущий слой (рис.5). При намотке излишние края чуть-чуть подрезают ножницами, чтобы прокладки не пузырились. Полоски делают длиннее одного оборота примерно на 2...З см, чтобы потом заклеить.

В работе используют хлорвиниловые трубочки, кусочки лакоткани, изоленты, а также нитки для закрепления выводов обмоток. При намотке обмоток лучше всего применять специальные намоточные приспособления (станки) со счетчиком числа намотанных витков провода. Такие станки были опубликованы неоднократно в технической литературе, например в [3].

Если такого станка нет, можно воспользоваться обыкновенной ручной дрелью (рис.6). Дрель закрепляют в тисках, прикрепленных к рабочему столу. Но в этом случае число намотанных витков придется считать самостоятельно, делая отметки на бумаге. В дрель закрепляют длинную шпильку с резьбой М4-М6 и с помощью гаек закрепляют каркас для намотки обмоток трансформатора.

Для удобства изготавливают из деревянного бруска небольшую вставку (по внутреннему размеру каркаса) с просверленным по осевому центру отверстием, равному диаметру шпильки. Такая вставка позволяет отцентрировать каркас, а значит, легче и удобнее производить намотку провода.

Далее берут кусок многожильного выводного провода, зачищают его и, спаяв с намоточным проводом, делают изолированный вывод (рис.7) через изоляционную прокладку. Вывод нужно намотать на шпильку, чтобы он не мешал при намотке обмоток трансформатора. Затем производят намотку обмоток.

Левой рукой слегка натягивают намоточный провод, стараясь укладывать его виток к витку без пропусков. При необходимости сделать отвод от части обмотки, зачищают эмальпровода примерно на длину 3...5 мм и припаивают отвод, затем соединение изолируют любым способом и продолжают намотку. Если провод намотки диаметром более 0,35 мм, то его можно использовать в качестве выводного.

Укрепление каркаса для катушки трансформатора

Рис. 5. Укрепление каркаса для катушки трансформатора.

Между рядами для надежности через каждые 500 витков располагают изоляционные прокладки.

Используем ручную дрель для намотки катушки трансформатора

Рис. 6. Используем ручную дрель для намотки катушки трансформатора.

Крепление и изолирование выводов катушек трансформатора

Рис. 7. Крепление и изолирование выводов катушек трансформатора.

Развертка кожуха для трансформатора

Рис. 8. Развертка кожуха для трансформатора.

Сначала наматывают первичную (сетевую) обмотку, а потом все вторичные обмотки. Когда обмотки намотаны, собирают трансформатор (рис.2). После сборки киянкой слегка обстукивают сердечник, чтобы он выровнялся. Заключительная операция - изготовление кожуха из металлической пластинки.

Когда кожух готов, обжимают им магнитопровод трансформатора и устанавливают его на место. Как правило, последняя пластина сердечника плохо входит в пакет. Чтобы избежать повреждения гильзы каркаса, в середине пакета сердечника две пластины устанавливают с одной стороны, а в конце сборки последнюю пластину вставляют между ними с обратной стороны.

Последнюю изоляционную прокладку сверху обмоток лучше всего изготовить из белой бумаги и написать на ней, какие обмотки имеются в трансформаторе и их данные (количество витков в каждой обмотке и диаметр применяемого обмоточного провода этих обмоток).

О. Г. Рашитов, город Киев, Украина. Электрик-2004-12.

Литеротура:

  1. Рошитов О.Г. Тронсформоторы питония но чостоту 50 Гц. Электрик-2002-3, 6.
  2. Рошитов О.Г. Росчет силовых тронсформоторов но тороидольном сердечнике с помощью таблицы. Электрик-2003-10.
  3. Кровченко А.В. Стонок для ручной номотки котушек тронсформоторов. Родіоамотор-2002-11.
1 475 Полезные знания и советы
трансформатор начинающим
Комментарии (1):
#1 Александр Компромистер Июнь 01 2017
+1

Выходные звуковые трансформаторы (ТВЗ) несколько сложнее в изготовлении: для корректировки спада амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) трансформатора необходимо секционировать обмотки (первичную (-ые) и вторичную (-ые); для корректировки АЧХ трансформатора по низким частотам (НЧ) нужны несекционированные начало и конец обмоток; для повышения выходной мощности необходимо повышать габаритную мощность, т.е. габаритные размеры, а это напрямую влияет на массо-габаритные параметры устройства.

cashback