Каталог радиолюбительских схем. Изготовление трансформатора для РА.

При изготовлении РА, а также любых других устройств часто возникает проблема с подбором хорошего трансформатора. В основном к нему предъявляются следующие условия достаточно мощный и малогабаритный. К таким требованиям можно отнести только виды трансформаторов, которые получили распространение среди радиолюбителей это трансформаторы марки ШЛ, ПЛ и О (тороид). Остановимся на самом малогабаритном трансформаторе типа – “тороид”, но сразу возникает проблема где взять ленту трансформаторного железа из которой делают в заводских условиях такие сердечники.

Предлагается технология изготовления трансформаторов из листового трансформаторного железа применяемого в мощных трансформаторных подстанциях с масляным охлаждением на напряжениe от 380 до 6000 и более вольт.

Для изготовления сердечника берутся самые длинные пластины, которые соединяют в наборном пакете трансформатора подстанции более короткие проходящие через катушки трансформатора. Коротких пластин должно быть три наборных пакета так, как трансформаторы подстанций все трехфазные.

На рис1 приведена такая пластина на ней четко видно отверстие для стягивания набора пластин трансформатора и срез для округления углов готового трансформатора при размещении его в баке охлаждения с трансформаторным маслом.

Изготовление

Попробую дать методику изготовления трансформатора при наличии всего только одного прибора типа тестер, ЛАТРа и ламп накаливания на 220 вольт и пара рукавиц. Важнейшей характеристикой трансформатора является его габаритная мощность которая исходит из внутреннего и внешнего диаметров вашего сердечника и высоты, а в нашем случае ширины пластины.
Если вам попались широкие пластины то их можно разрезать ножницами по металлу в длину из пластины шириной в 200 мм, прекрасно можно сделать две по 100 мм. Самое трудное пожалуй это сформировать первое кольцо вашего будущего сердечника трансформатора так, как потребуются дополнительные руки удерживать свернутое в кольцо пластину.

Начало.

Полученный таким образом сердечник для придания ему плотности между пластинами необходимо закрутить внутри (как закручиваете фотопленку в трубочку) с прокруткой внутренней части сердечника относительно наружной. После двух - трех раз плотность вашего сердечника будет достаточной и он уже не будет прокручиваться внутри.

Зафиксируйте сердечник при помощи металлической ленты или лучше временно под 120 градусов медной проволокой.
Теперь давайте возьмем линейку и замерeем сечение сердечника трансформатора. Если вы делаете РА на лампах типа ГУ43Б или ГС35Б, то грубо без расчетов можно остановится, что сечение окна трансформатора должно быть в пределах - 60 квадратных сантиметров. Высота вашего сердечника определяется шириной вашей пластины, толщина набора количеством накрученных пластин. В данном случае высота сердечника равна 10 см, а толщина набора 6 см при этом наружный диаметр сердечника трансформатора - 28 см, а внутренний - 22 см.

Для предохранения вашей сетевой обмотки от механического повреждения на углах вам необходимо вырезать из картона кольца внутренний и внешний диаметры будут равны вашему сердечнику с припуском на то, чтобы завернуть на углах.
Это необходимо чтобы убрать острые края получившиеся при резке пластин в длину и на углах при намотке провода.
Кольца лучше вырезать из электрокартона толщиной 1,0-1,5 мм, но можно из картона от коробок из под обуви из разместить в 2-3 слоя с заворачиванием на углах, как наружу сердечника так и во внутрь по 10 мм с временной дополнительной фиксацией в нескольких местах медной проволокой.

Таким образом, вы фиксируете только одно кольцо то, что у вас внизу под сердечником оно у вас по всему сердечнику будет напоминать небольшую ванну. Для чего это необходимо:

Чтобы дополнительно зафиксировать пластины можно применить ферритовую массу, изготовленную из порошка феррита низкочастотных марок и лака, но где их взять столько феррита по этому используем только лак. Лак используется любой, но только масляный или лак применяемый при ремонте эл. двигателей для наших целей не плохо зарекомендовал себя лак марки ПФ283-4С применяемый для пола. Пред заливкой лака в щели сердечника необходимо подогреть лак до 40-60 градусов, а сам сердечник примерно до 80-100 градусов.

Для чего это необходимо - при нагревании щели вашего сердечника увеличатся до максимального и больше нагревать нет смысла, а хорошо текучий лак, затекает легко во все мелкие щели. Все это делается до появления с противоположной стороны вашего сердечника в образованной картоном ванне лака. После этого процесс можно прервать и дать сердечнику остыть до комнатной температуры вместе с залитым лаком. После небольшой просушки лак обретет свою вязкость и перестанет протекать через сердечник.

Вам остается подогретым лаком при остывающем сердечнике долить лак до появления его сверху сердечника и наложить сверху второе кольцо из картона. Стяните временно образовавшийся пакет медной проволокой, а после просушки ее можно убрать.

Для защиты первичной обмотки вашего трансформатора во внутрь и снаружи по всему периметру вставим кольца из картона.
На заводах для изоляции подобных трансформаторов применяют "киперную ленту", но опять хорошо если есть, а если нет.

В место киперной ленты используются старые простыни, которые разорваны в длину на ленты длиной 2-2,5 м в зависимости от длины простыни и шириной 20-30 мм. Лентой вокруг сердечника с легким натяжением делается 3-4 слоя по всему периметру сердечника трансформатора. После намотки все эти слои необходимо пропитать лаком и оставить сушится. Для тех кто не верит, что эта пропитка выдержит 220 вольт можно обмотать сверху пропитанной ленты еще и лакотканью толщиной 0,3-0,4 мм.

Полученный таким образом монолитный и хорошо пролаченный сердечник послужит вам верой и правдой в вашем трансформаторе.

Намотка

Для намотки первичной обмотки, необходим провод от 0,8 до 1,5 мм при этом средний диаметр равен 1,0 мм. Если у вас провод диаметром 0,8-0,9 мм то вам придется мотать две обмотки с одинаковым количеством витков и током холостого хода вашего трансформатора включенного в сеть 220 вольт. Будем исходить из условного сечения провода равного 1,0 мм это необходимо для того, чтобы можно ориентироваться, что при диаметре в ~ 1,0 мм количество витков первичной обмотки на вольт стремится к 1 витку/на вольт. Все это необходимо, для того чтобы могли смело мотать 220-250 витков провода для сетевой обмотки. Если диаметр провода меньше чем 1,0 мм, то 250-300 витков.

Теперь ответственный момент первый пуск вашего трансформатора для подстраховки включите последовательно с сетевой обмоткой трансформатора в цепь ЛАТР с предварительно выставленным движком на 250 вольт. Начинайте уменьшать на ЛАТРе напряжение к нулю, если вы услышите гул вашего трансформатора - это говорит о том, что намотано малое количество витков в сетевой обмотке. Необходимо домотать до такого предела, когда с полностью выведенном на нуль ЛАТРом ваш трансформатор не гудит и прыгает от большого тока в сетевой обмотке.

Теперь можно тестером провести замеры, что у вас получилось? Какой ток потребляет ваш трансформатор? Ориентироваться и стремится нужно, чтобы ваш трансформатор имел ток холостого хода порядка 100 mA и вы имели возможность отрегулировать ток после того, как он будет намотан и установлен в схему. Для этих целей доматывается и делаются 3 - 4 отвода с шагом в 50 витков от уже полученного тока холостого хода трансформатора -100 mA . Изоляция между слоями сетевой обмотки может быть любая, что есть - это токая и прочная бумажная калька, лакоткань-0,3мм, просто бумага даже наша "киперная лента".

После получения тока холостого хода сетевой обмотки трансформатора в 100 mA и сделанного запаса на отводах можно обмотать обмотку "киперной лентой" на 3-4 слоя и также пропитать лаком марки ПФ283-4С.

Намотка всех других обмоток точно также. Зная значение виток/на вольт в сетевой обмотке можно подсчитать сколько нужно намотать витков для получения нужного вам напряжения в других обмотках.

Изготовленный по такой технологии трансформатор для РА при размерах оговоренных ранее имеет следующие данные:

В качестве нагрузки использовалась гирлянда из 10 ламп накаливания на 220 вольт мощностью в 300 ватт каждая.

Данные под длительной нагрузкой в течении 2 часов непрерывной работы при проводе диаметром в сетевой и анодной обмотках - 0,95 мм:

Что еще желать радиолюбителю! Сделав такой трансформатор можно использовать для любых конструкций. По такой технологии можно делать на любые мощности. При этом трансформаторного железа в тех местах, где идет ремонт подобных масляных трансформаторов всегда много и оно валяется в самом прямом смысле под ногами и ржавеет.

При этом я сразу предупреждаю, что все нужно рассчитывать и габаритные мощности и диаметры проводов все то, что требуется для расчетов подобного типа трансформаторов, но условия изготовления были оговорены заранее на тот случай, когда есть только тестер, ЛАТР есть в любой школе и лампы накаливания.