Как своими руками сделать повышающий трансформатор: Собираем повышающий трансформатор собственными руками

Содержание

Как сделать повышающий трансформатор

Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Автор: cd-printru1 , 18 января в Электроника. У меня есть задача, сделать повышающий трансформатор с или вольт на вольт для мощьной газоразрядной лампы.


Поиск данных по Вашему запросу:

Как сделать повышающий трансформатор

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как сделать простой высоковольтный преобразователь всего из трёх деталей своими руками.

Трансформатор для дома


Мы официальные партнеры и дилеры ряда заводов производителей на территории Украины. На весь товар гарантия 2 года в официальном…. За последние годы во многих регионах России выросло потребление электроэнергии.

Большая часть трансформаторов и подстанций…. Трехфазный ток можно трансформировать тремя совершенно отдельными однофазными трансформаторами. В этом случае обмотки всех…. Главная Контакты Карта сайта. Недавно в интернете наткнулся на очень интересную вещь.

Она называется трансформатор Тесла. Это колебательный контур, состоящий из двух катушек, настроенных в резонанс. Устройство предназначено для получения токов большого номинала и частоты. Конструирование заняло у меня по меньшей мере неделю, так как с таким видом трансформаторов столкнулся относительно недавно — пришлось почитать немного теории и повозиться с деталями.

Выше показана схема, по которой собирал свою катушку. Источник питания — это обычная розетка В, 50Гц. Потом на схеме мы видим повышающий трансформатор. Сразу скажу, что работать будем с высоким напряжением, порядка 4кВ, так что соблюдайте предельную осторожность! Желательно, чтоб в комнате находились ещё люди. Он у меня выдает 4кВ и 1, 5 кВт. Использовал батарею конденсаторов, суммарная емкость около 39 нФ, каждый конденсатор емкостью 4, 7 нФ, в моей сборке 8 таких конденсаторов включены параллельно, каждый конденсатор рассчитан на 6, 3 кВ.

В качестве разрядника взял два болта с регулируемым зазором. Зазор составляет где-то 0, мм, расстояние подбирал экспериментальным путем. Первичная обмотка состоит из 7 витков медной трубки диаметром мм. Подключал свою катушку на 6 витке, так как резонанс достигается только в этом случае количество витков подобрано экспериментально.

Для начала намотал 7 витков и подключил, но работала Тесла слабо, затем просто начал изменять количество витков вторичной обмотки путем перемещения зажима.

Вторичка доставила больше всего проблем, если вы мазохист и вам нравиться часами мотать виток к витку тысячи витков, то это занятие специально для вас: Намотка вторичной катушки трансформатора заняла у меня порядка 3-х часов, мотал на трубу ПВХ диаметром 6, 5 см. Поиск по сайту. Трансформатор Тм Цена Украина 1.

Трансформатор Напряжения Кв За последние годы во многих регионах России выросло потребление электроэнергии.

Трансформатор 1 Фазный Трехфазный ток можно трансформировать тремя совершенно отдельными однофазными трансформаторами.


Повышающий трансформатор – история создания знакового устройства и пошаговая инструкция.

Повышающие трансформаторы представляют собой силовые конструкции, предназначенные для монтажа в электрических бытовых и производственных цепях. Установка меняет напряжение в сторону повышения. Как работает повышающий тип трансформаторов, где используются такие установки, нужно рассмотреть подробнее. Чтобы понять, что такое трансформаторы повышающие напряжение, нужно вникнуть в принцип работы. Оборудование изготавливается для электростанций, схемы конструкции которых относятся к проходной категории. Повышающий трансформатор на электростанциях используется для обеспечения населенных пунктов, прочих объектов током с определенными техническими показателями.

Схема устройства однофазного трансформатора. При использовании отдельных.

Как сделать дома трансформатор своими руками?

В домашних условиях можно запросто сделать повышающий трансформатор. Надо только знать начальные данные для расчета трансформатора. Потом рассчитываете какое надо трансформаторное железо от его сечения зависит мощность трансформатора , каким проводом мотать обмотки и сколько витков должно быть в каждой обмотке. После этого берете и наматываете витки, собираете трансформатор, пропитываете лаком или краской чтобы не гудел. Все трансформатор готовый — можно испытывать его в работе. Чтобы самому не заморачиваться с расчетом в сети есть много онлайн-калькуляторов для расчета трансформаторов. Вот один из них.

Как сделать повышающий трансформатор в домашних условиях?

Чтобы сделать прибор с качественной синусоидой на выходе, обязательно должны быть учтены все требования электротехники. В бытовых условиях это устройство обеспечивает беспроблемное функционирование таких приборов, как газовый котел, холодильник, телевизор и другая сложная электротехника при невозможности использовать централизованную подачу электрической энергии на В. Особенности влияния параметров на электрические приборы:. Особенно часто устройство используется в домовладениях с системой автономного обогрева, где в качестве отопительного прибора устанавливается импортное газовое оборудование с электронным управлением и контролем. Работоспособность таких приборов полностью зависит от наличия бесперебойного напряжения в В и 50 Гц с правильной синусоидой.

Регистрация Вход. Ответы Mail.

Как намотать трансформатор: пошаговая инструкция. Как сделать самому трансформатор

Преобразование напряжения присутствует повсеместно в любой области нашей жизни и деятельности. Вырабатываемое на электростанции напряжение повышается до нескольких киловольт, чтобы быть переданным с наименьшими потерями через линии электропередач на многие тысячи километров. Повышающие трансформаторы не применяются для стабилизации напряжения в тех случаях, когда его значение в сети постоянно изменяется. Для домашнего применения используют только стабилизаторы. Рассмотрим принцип работы трансформатора напряжения подробнее, не погружаясь в излишние сложности. Все обмотки намотаны на общем сердечнике магнитопроводе.

Особенности намотки трансформатора своими руками. Повышающий трансформатор своими руками

Понижающий трансформатор года Мною дома был найден блок питания на 12 воль использовавшийся для зарядки аккумуляторов. Выглядит он вот так. Он состоит из понижающего трансформатора и диодного моста матрицы который выпрямляет переменный ток, идущий от трансформатора в постоянный. Вот они крупным планом. Соединительные провода используются очень большого сечения, все соединения осуществляются по средствам болтов и гаек, иначе при высоком токе может произойти возгорание изоляции или провода просто могут расплавится. Теперь перейдём к разборке отсека с трансформатором, верхняя крышка держится на двух болтах, выкручиваем снимаем крышку и вынимаем сам трансфориатор. На нем как на любом трансформаторе подобного типа имеется две обмотки, это первичная на которую подается в и вторичная с которой снимается 12 в Первичная обмотка состоит из медного провода сечение 1 мм к ней на прямую включается напряжение сети.

Сможет ли повышающий трансформатор напряжения обеспечить Если вовремя этого не делать, то при первом же скачке в.

Самый простой инвертор 1,5 В – 220 В

Как сделать повышающий трансформатор

Открытие в далёком году великим учёным Фарадеем принципа электромагнитной индукции позволило по-новому взглянуть на многие законы электротехники. Именно основываясь на взаимодействие электромагнитных полей, через 45 лет после этого великий русский учёный П. Яблочков получил патент на изобретение трансформатора. Классическое определение звучит так: трансформатор — это электрическое устройство , преобразующее ток первичной обмотки одного напряжения, в ток вторичной обмотки с другим напряжением.

Как из 12 вольт сделать 220 при помощи трансформатора

Я не встречал схемы инвертора проще чем эта. Для повторения вам понадобиться минимум деталей — их не более 10 штук. Для получения напряжения на выходе вольт нам понадобиться одна пальчиковая батарейка напряжением 1,5 вольта. Вернуться назад 80 1 2 3 4 5. Мощный преобразователь для питания сабвуфера от бортовой сети

Бывают в жизни ситуации, когда нужен трансформатор для конкретных случая.

Как сделать повышающий трансформатор

Трансформатор представляет собой агрегат, предназначенный для передачи электроэнергии с измененными показателями по сети к конечному потребителю. Это оборудование отличается определенной схемой. Трансформаторы могут понижать или повышать напряжение. Со временем сердечнику может потребоваться перемотка. В этом случае радиолюбитель сталкивается с вопросом, как намотать трансформатор. Этот процесс занимает достаточно много времени и требует концентрации внимания.

Мы официальные партнеры и дилеры ряда заводов производителей на территории Украины. На весь товар гарантия 2 года в официальном…. За последние годы во многих регионах России выросло потребление электроэнергии.


Самодельный трансформатор с 6 В до 30000 В


Порой электронику необходимо получить высокое напряжение для различных целей. Сделать это не так уж сложно, если смастерить самодельный повышающий высоковольтный трансформатор, способный выдать 30 кВ из обычных 6 В.

Изготовление повышающего трансформатора на 30000 Вольт


Нам понадобится разборный сердечник из старого телевизора с кинескопом. Там он используется тоже в высоковольтном трансформаторе строчной развертки.

Делаем каркас под катушку. Обматываем одну сторону плотной бумагой и склеиваем суперклеем.

Снимаем с сердечника каркас и устанавливаем его для удобства на маркер. Далее обматываем слоем скотча.

Берем проволоку 0,2 мм толщиной, старый трансформатор как раз кстати.

Один конец очищаем от лака, наматываем на провод и припаиваем.

Изолируем термоусадкой. Кладем на всю длину каркаса и обматываем слоем скотча.

Матаем обмотку в ряд виток к витку. Каждый слой — 200 витков.

После каждого слоя кладем два слоя скотча и один слой изолентой.

Такая многослойность нужна обязательно, иначе катушку запросто пробьет высоким напряжением.
Намотали еще 200 витков — производим опять тройную изоляцию.

Итак должно быть 5 слоев по 200 витков. Общее количество, как вы наверное уже подсчитали, 1000 витков. Надеваем катушку на каркас.

С противоположной стороны мотаются две обмотки обычным проводом. Первая (синяя) 6 витков, вторая (желтая) 5 витков. Фиксируем суперклеем.

Схема генератора



Перед вами классическая схема блокинг-генератора на одном транзисторе. Проще не придумаешь. Собираем схему на биполярном транзисторе.


В настройке генератор практически не нуждается. И при исправных деталях работает сразу. Но если только генерация не запустилась с первого раза — попробуйте поменять вывода одной из обмоток между собой, тогда все должно заработать.

Испытания высоковольтного трансформатора


Запитываем схему от аккумуляторной батареи 6 В. Высоковольтный генератор в работе.

Дуга упала на изоляцию и тут же почти зажгла ее.


Частота генерации порядка около 10-15 кГц. При такой частоте высоковольтные разряды не так опасны, но все же не стоит прикасаться к токоведущим проводам во время работы трансформатора.

Смотрите видео


Автотрансформатор своими руками | Все своими руками

Схемы и пошаговая инструкция, как сделать автотрансформатор своими руками

Кроме обычных трансформаторов, в которых несколько обмоток, есть автотрансформаторы, в которых всего одна катушка. При необходимости можно произвести сборку автотрансформатора своими руками.

  1. Принцип действия
  2. Основные плюсы и минусы
  3. Мощность автотрансформатора
  4. Что такое ЛАТР
  5. Область применения
  6. Металлургическое производство
  7. Коммунальное хозяйство
  8. Химическая и нефтяная промышленность
  9. Производство техники
  10. Учебные заведения
  11. Изготовление самодельного ЛАТРа
  12. Подготовка материала
  13. Расчет провода
  14. Схема
  15. Намотка катушки
  16. Процесс сборки
  17. Проверка
  18. Как сделать трансформатор из автотрансформатора
  19. Электронный автотрансформатор
  20. Тиристорный регулятор
  21. Транзисторное управление
  22. ШИМ-регулятор

Принцип действия

Основной принцип действия автотрансформатора аналогичен обычному аппарату:

  • ток, протекающий по первичной обмотке, создает магнитное поле и магнитный поток в магнитопроводе;
  • величина этого поля зависит от силы тока и от числа витков;
  • изменения магнитного потока наводят ЭДС во вторичной обмотке;
  • величина наведенной ЭДС зависит от числа витков во вторичной обмотке.

Особенность автотрансформатора в том, что часть витков первичной обмотки является также вторичной. В связи с тем, что ЭДС в первичной и вторичной обмотках направлены встречно, ток в общей части катушки I¹² равен разнице I¹ и I². При равенстве входного и выходного напряжения или Ктр=1 I¹² определяется индуктивным сопротивлением катушки.

Основные плюсы и минусы

В связи с особенностями конструкции автотрансформатор обладает преимуществами и недостатками по сравнению с обычными устройствами.

Достоинства автотрансформатора, проявляющиеся при Ктр0,5-2:

  • меньший вес и габариты;
  • более высокий КПД, связанный с пониженными потерями в обмотках и магнитопроводе.

Кроме достоинств, эти устройства имеют недостатки:

  • Повышенный ток КЗ. Это связано с тем, что ток нагрузки ограничен не насыщением магнитопровода, а сопротивлением нескольких витков вторичной обмотки.
  • Электрическая связь между первичной и вторичной обмотками. Это делает невозможным применение этих аппаратов в качестве разделительных и для питания низковольтных устройств в опасных условиях, требующих низкого напряжения согласно ПУЭ.

Мощность автотрансформатора

Мощность любого электроаппарата равна произведению тока на напряжение Р=I*A. В обычном трансформаторе она равна мощности нагрузки с учетом КПД.

Мощность автотрансформатора рассчитывается немного иначе. В повышающем напряжение аппарате она складывается из мощности первичной обмотки части Р¹²=I¹²*U¹² и мощности повышающей обмотки Р²=I²*U⅔. В связи с тем, что ток, протекающий через первичную катушку меньше, чем ток нагрузки, то мощность автотрансформатора меньше мощности нагрузки. Фактически, мощность аппарата определяется разностью первичного и вторичного напряжений и током вторичной обмотки P=(U¹-U²)*I².

Особенно это заметно при небольших (10-20%) отклонениях выходного напряжения. Аналогичным образом рассчитывается понижающий автотрансформатор.

Информация! Это позволяет уменьшить сечение магнитопровода и диаметр провода обмотки. В связи с этим автотрансформатор легче и дешевле обычного устройства.

Что такое ЛАТР

Кроме силовых аппаратов, заменяющих обычные трансформаторы, в школах, институтах и лабораториях используются ЛАТРы – Лабораторные АвтоТРанформаторы. Эти устройства используются для плавного изменения напряжения на выходе аппарата. Самые распространенные конструкции представляют из себя катушку, намотанную на тороидальном магнитопроводе. С одной из сторон провод очищен от лака и по нему при помощи поворотного механизма двигается графитный ролик.

Питающее напряжение подаётся на концы катушки, а вторичное снимается с одного из концов и графитного ролика. Поэтому ЛАТР не может поднимать напряжение выше сетевого, в некоторых модификациях выше 250В.

Кроме катушечных, есть электронные ЛАТРы. Фактически, это не автотрансформатор, а регулятор напряжения. Есть разные виды таких устройств:

  • Тиристорный регулятор. В этих аппаратах в качестве силового элемента установлены тиристор и диодный мост или симистор. Недостаток в отсутствии синусоидальной формы выходного напряжения. Самый известный прибор такого типа – диммер ламп освещения.
  • Транзисторный регулятор. Дороже тиристорного, требует установки транзисторов на радиаторы. Обеспечивает синусоидальную форму выходного напряжения.
  • ШИМ-контроллер.

Совет! Для того, чтобы получить напряжение выше сетевого, ЛАТР подключается ко вторичной обмотке повышающего трансформатора.

Область применения

Особенности автотрансформатора позволяют применять его в быту и разных областях промышленности.

Металлургическое производство

Регулируемые автотрансформаторы в металлургии применяются для проверки и настройки защитной аппаратуры прокатных станов и трансформаторных подстанций.

Коммунальное хозяйство

До появления автоматических стабилизаторов эти аппараты применялись для обеспечения нормальной работы телевизоров и другой аппаратуры. Они представляли из себя обмотку с большим числом отводов и переключателем. Он переключал вывода катушки, а выходное напряжение контролировалось при помощи вольтметра.

В настоящее время автотрансформаторы используются в релейных стабилизаторах напряжения.

Справка! В трехфазных стабилизаторах установлены три однофазных автотрансформатора, и регулировка производится в каждой фазе по-отдельности.

Химическая и нефтяная промышленность

В химической и нефтяной промышленности эти аппараты применяются для стабилизации и регулировки химических реакций.

Производство техники

В машиностроении такие аппараты используются для пуска электродвигателей станков и управления скоростью вращения дополнительных приводов.

Учебные заведения

В школах, техникумах и институтах ЛАТРы применяются при выполнении лабораторных работ и демонстрации законов электротехники, и опытах по электролизу.

Изготовление самодельного ЛАТРа

В продаже есть достаточно готовых устройств, но при необходимости его можно сделать самостоятельно. За основу лучше взять трансформатор на О- или Ш-образном магнитопроводе. Изготовление ЛАТРа на тороидальном железе сводится к его перемотке и требует очень высокой аккуратности при наматывании катушки.

Подготовка материала

Для изготовления регулируемого автотрансформатора необходимы:

  • Магнитопровод. Его сечение определяет мощность автотрансформатора.
  • Обмоточный провод. Его сечение зависит от мощности и потребляемого тока устройства.
  • Термоустойчивый лак. Необходим для пропитки катушки после намотки проводов. Допускается замена масляной краской.
  • Тряпичная изолента или киперная лента и корпус с закрепленными разъемами для подключения нагрузки и питания. Желательно разместить в корпусе цифровой или аналоговый вольтметр
  • Многопозиционный переключатель. Его допустимый ток должен соответствовать току аппарата. При необходимости допускается производить переключение выводов автотрансформатора при помощи пускателей.

Расчет провода

Перед началом намотки катушки необходимо определить сечение провода и необходимое количество витков/вольт (n/v). Этот расчёт производится по поперечному сечению магнитопровода при помощи онлайн-калькуляторов или по специальным таблицам.

Если для изготовления устройства используется исправный трансформатор, то эти параметры определяются по имеющимся обмоткам:

  • подключить трансформатор к сети 220В;
  • вольтметром измерить выходное напряжение V;
  • отключить аппарат;
  • разобрать магнитопровод;
  • размотать вторичную обмотку, считая количество витков N;
  • по формуле n/v=N/V вычислить количество витков/вольт – основной параметр для расчета катушки;
  • измерить сечение провода первичной обмотки.

Совет! Если первичная обмотка не была пропитана лаком и разматывается без нарушения изоляции, то допускается использовать её для намотки катушки автотрансформатора.

Схема

Перед началом работ составляется схема обмотки с указанием количества витков и напряжением на каждом из выводов. В отличие от обычного трансформатора автотрансформатор имеет только одну обмотку, которая изображается с одной из сторон черты, символизирующей магнитопровод.

Для расчетов витков необходимо определить число выводов. Оно зависит от количества положений многопозиционного переключателя. Один из отводов может совпадать с сетевым выводом:

  • определить и указать на схеме напряжение V каждого из положений переключателя;
  • рассчитать необходимое число витков между отводами по формуле N=(n/v)*(V²-V³), где V¹, V², V³ и т.д. – напряжение на последующих выводах;
  • указать на схеме количество витком между каждыми из отводов.

Совет! При необходимости сделать повышающий автотрансформатор к первичной обмотке добавляется необходимое количество витков. Для этого допускается использовать провод, снятый со вторичной обмотки.

Намотка катушки

После выполнения всех расчётов производится намотка катушки. Она выполняется на готовом или специально изготовленном каркасе вручную или при помощи намоточного станка:

  • наматывается необходимое число витков в секции;
  • выполняется ответвление – из обмоточного провода, не обрывая его, делается петля длиной 5-20 см и скручивается в жгут;
  • после изготовления отвода продолжается намотка катушки;
  • операции 1-3 повторяются до завершения намотки;
  • готовая обмотка закрепляется киперной лентой и покрывается лаком или краской.

Процесс сборки

После завершения намотки и высыхания лака производится сборка автотрансформатора:

  • собирается магнитопровод;
  • собранный аппарат устанавливается в корпус;
  • подключаются многопозиционный переключатель и вольтметр;
  • собранный автотрансформатор подключается к клеммам.

Проверка

После сборки работоспособность устройства необходимо проверить:

  • первичная обмотка аппарата подключается к сети;
  • измеряются напряжения при каждом из положений переключателя и данные сравниваются с расчетными;
  • через 20 минут трансформатор отключается и проверяется на нагрев – при его отсутствии производятся повторные испытания под нагрузкой.

Как сделать трансформатор из автотрансформатора

Кроме изготовления ЛАТРа из обычного трансформатора возможно обратная операция – изготовление трансформатора из ЛАТРа. Такие устройства обладают более высоким КПД из-за лучших свойств тороидального сердечника по сравнению с Ш-образным магнитопроводом.

Для такой переделки достаточно намотать вторичную обмотку:

  • посчитать количество витков между выводами 220В;
  • определить число витков/вольт

Электронный автотрансформатор

Более современным способом регулировки является использование электронных устройств. Любое из них можно изготовить своими руками.

Тиристорный регулятор

Простейшая схема такого приспособления представляет собой переменный резистор, включенный между анодом и управляющим электродом тиристора. Это позволяет получать пульсирующее постоянное напряжение и управлять им в диапазоне 0-110В.

Для регулировки переменного напряжения 0-220В применяется встречно-параллельная схема соединения, а резистор включается между управляющими электродами.

Вместо двух тиристоров целесообразно применение симистора, а в качестве схемы управления использовать диммер для ламп накаливания.

Транзисторное управление

Самая качественная регулировка получается при использовании транзисторного регулятора. Он обеспечивает плавное изменение и правильную форму выходного напряжения.

Недостаток этой схемы в нагреве выходных транзисторов. Для его уменьшения и повышения КПД целесообразно подключить регулятор к выходным клеммам автотрансформатора – грубая регулировка осуществляется переключением обмоток, а плавная при помощи транзисторов.

ШИМ-регулятор

Самым современным способом является применение ШИМ-контроллера (широтно-импульсная модуляция). В качестве силовых элементов полевые или биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT).

Как сделать лабораторный ЛАТР своими руками?

Трансформатор имеющий электрическую связь между обмотками называют лабораторным автотрансформатором, или ЛАТРом. Вольтаж цепи нагрузки прямо пропорционален обмотке вторичной цепи. В зависимости от конструкции, получение нужного выходного напряжения производиться подключением к соответствующим выводам или вращением ручного регулятора (рис. 1). В этой статье описывается как сделать ЛАТР в домашних условиях.

  • 1 Подготовка материала
  • 2 Расчет провода
  • 3 Процесс сборки
  • 4 Проверка

Подготовка материала

Для сборки ЛАТРа понадобятся следующие материалы и устройства:

  • Медная обмотка;
  • Тороидальный или стержневой магнитопровод. Можно приобрести в специализированном магазине или извлечь из испорченной техники;
  • Термоустойчивый лак;
  • Тряпичная изолента;
  • Корпус с закрепленными разъемами для подключения нагрузки и питания.

Для лабораторного ЛАТРа с переменным коэффициентом трансформации могут дополнительно понадобиться:

  1. Цифровой или аналоговый вольтметр.
  2. Поворотный механизм, включающий в себя ручку и ползунок с угольной щеткой. Он будет регулировать напряжение.

Расчет провода

Автотрансформатор нецелесообразно использовать для больших трансформаций по следующим причинам:

  • Большой риск получить токи, близкие к короткому замыканию. Это компенсируется специальными электронными схемами или дополнительным сопротивлением. Для маленьких нагрузок выгоднее использовать электронный ЛАТР.
  • Теряются преимущества перед трансформаторами: высокий КПД, экономия проводника и стали, малые габариты и вес, стоимость.

Определяемся в каких пределах будет работать ЛАТР. Питание сети выбираем 220 В. В качестве вторичных напряжений выбираем 127, 180 и 250 В. Мощность ограничиваем в 300 Вт. Можете выбрать свои значения и произвести аналогичные расчеты на примере этой статьи.

Обмотка рассчитывается по большему току. Наибольший ток будет при преобразовании напряжения 220 в 127 В. Автотрансформатор в этом случае является понижающим, и к нему подходит схема 1. Исходя из предоставленной схемы, рассчитываем максимальный ток I проходящий в обмотке обеих цепей:

I = I2 – I1 = P / U2 – P / U1 = 300 / 127 – 300 / 220 = 1 А

  • где I, I2, I3 – токи в соответствующих участках цепи, А;
  • P – мощность, Вт;
  • U1, U2 – напряжения первичной и вторичной цепи, В.

Диаметр провода рассчитываем по формуле:

d = 0,8 * √I = 1 мм.

Из таблицы 1 выбираем тип провода и сечение. Выбор делаем с учетом расчетного тока и среднего значения плотности тока для трансформаторов – 2 А/мм².

Коэффициент трансформации ЛАТРа n вычисляем по формуле:

n = U1 / U2 = 220 / 127 = 1,73

Для дальнейшего расчета вычисляем расчетную мощность Pр:

Pр = P * k * (1 – 1/n) = 300 * 1,2 * (1 – 1/1,73) = 151,92 Вт

где к – коэффициент, учитывающий КПД автотрансформатора.

Для определения количества витков приходящихся на 1 вольт, необходимо посчитать площадь поперечного сечения сердечника S и определиться с типом магнитопровода:

S = √ Pр = √ 151,92 = 12,325 см²

W0 = m / S = 35 / 12,325 = 2,839

  • где W0 – количество витков, приходящихся на 1 вольт;
  • m – 50 для стержневого и 35 для тороидального магнитопроводов.

Если сталь не очень высокого качества стоит увеличить значение W0 на 20-30 %. Так же при расчете витков следует увеличить их количество на 5-10 %, чтобы избежать просадки напряжения. Рассчитываем количество витков для выбранных напряжений 127, 180, 220 и 250 В:

w = W0 * U

Получаем 360, 511, 624 и 710 витков.

Для расчета длины провода обматываем один виток на магнитопровод и измеряем его длину. Затем умножаем на максимальное количество витков и прибавляем по 25-30 сантиметров для каждого вывода к клемме.

Процесс сборки

Для сборки регулируемого ЛАТРа выбираем тороидальный магнитопровод (рис. 2). Место наложения обмотки изолируем тряпичной изолентой. Выводим провод для первой клеммы питания. Все последующие провода выводим не разрывая. Закрепляем первый виток на магнитопроводе и начинаем накручивать рассчитанное количество. При достижении витка соответствующего одному из выбранных напряжений, выводим петлю, и продолжаем наматывать провод. На рисунке 3 изображен процесс намотки на деревянном каркасе.

После наложения обмотки лакируем ЛАТР. Наполняем емкость выбранным лаком, и окунаем в него автотрансформатор. Оставляем на длительную просушку.

После просушки помещаем автотрансформатор в корпус. Первый выведенный провод присоединяем к разъему питания. Этот разъем должен быть электрически связан с общей клеммой нагрузки, поэтому соединяем их между собой каким-нибудь проводником. Петлю выведенную для 220 В, соединяем со второй клеммой питания. Остальные провода подключаем к соответствующим клеммам вторичной цепи. На “схеме” 2 изображены выводы проводов.

Для лабораторного автотрансформатора с переменным коэффициентом трансформации добавляем корпус, и делаем крепление для ручки регулятора. К ручке прикрепляем ползунок с угольной щеткой. Щетка должна плотно касаться верхней части обмотки. Помечаем область по которой будет передвигаться щетка, и в этом месте избавляемся от изоляции. Так щетка будет иметь прямой электрический контакт с вторичной обмоткой. Клеммы вторичных напряжений, кроме общей, заменяем одной, соединенной с угольной щеткой (схема 3). При подсоединяем закрепляем вольтметр.

Если следовать написанной статье, то ЛАТР можно с легкостью сделать своими руками.

Проверка

Что бы убедиться в бесперебойной и надежной работе устройства, выполняем следующие пункты:

  1. Подключаем автотрансформатор к сети 220 В;
  2. Проверяем на отсутствие задымления, запаха гари, сильных шумов;
  3. Вольтметром проверяем соответствие выходных значений;
  4. Через 10 — 20 минут работы отключаем ЛАТР. Проверяем не перегрелась ли обмотка.
  5. Снова включаем ЛАТР в сеть и подключаем нагрузку на длительное время.

При отсутствии проблем автотрансформатор готов к работе.

Как сделать электронный ЛАТР?

Основным поводом для создания электронного ЛАТРа своими руками является избыток на рынке электротоваров ненадежных регуляторов. Выходом из ситуации может быть образец промышленного типа, но такие экземпляры стоят дорого и обладают внушительными габаритами, что затрудняет его использование в домашних условиях.

Схема устройства электронного ЛАТРа.

Что представляет собой прибор

Стоит упомянуть, что лабораторные автотрансформаторы (ЛАТР) широко использовались еще полвека тому назад. Прежние варианты прибора обладали токосъемным контактом, который был расположен на вторичной обмотке. Это позволяло плавно изменять выходное напряжение (его значение).

Если подключались всевозможные лабораторные приборы, был вариант оперативной смены напряжения. Например, при необходимости легко можно было повлиять на степень нагрева паяльника, регулировать яркость освещения, обороты электродвигателя и многое другое. Вот такой своеобразный регулирующий блок питания.

Рисунок 1. Схема простого варианта ЛАТРа.

Нынешний вариант ЛАТРа обладает различными модификациями. В целом его можно считать трансформатором, в котором происходит трансформация переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой. Устройство широко используется в качестве стабилизатора напряжения. Основной особенностью является возможность изменения напряжения на выходе из прибора. ЛАТРы бывают нескольких вариантов исполнения:

  • однофазного;
  • трехфазного.

Трехфазный вариант представляет собой вмонтированные в едином корпусе три однофазных лабораторных автотрансформатора. Кстати, желающих стать обладателем трехфазного варианта значительно меньше.

Простой прибор для регулирования

Существует весьма простенький вариант ЛАТРа, который доступен даже для начинающих, его схема изображена на рис. 1. Регулируемый таким прибором диапазон напряжений находится в пределах 0-220 вольт. Данный самодельный регулятор обладает мощностью 25-500 Вт. Увеличение мощности устройства может быть проведено посредством установки тиристоров VD1 и VD2 на радиаторы.

Полупроводниковые приборы (речь идет о тиристорах ВД1 и ВД2) следует подключить параллельно с нагрузкой R1. Пропускаемый ими ток имеет противоположные направления. Когда прибор включается в сеть, тиристоры остаются закрытыми, в отличие от конденсаторов С1 и С2, зарядка которых производится резистором R5. Если есть потребность, с помощью резистора R5 можно изменить напряжение, которое получается во время нагрузки. Резистор и конденсаторы создают фазосдвигающую цепь.

Рисунок 2. ЛАТР с биполярным транзистором.

Фазосдвигающая цепь – это электрический четырехполюсник, гармонический сигнал на выходе которого сдвигается по фазе относительно входного сигнала. Распространены в САУ в качестве устройств корректировки, которые обеспечивают устойчивость и необходимое качество управления. Частными случаями являются дифференцирующие и интегрирующие цепи.

Данное техническое решение позволяет использовать для нагрузки не половинную мощность, а полную. Достигается это благодаря тому, что используются оба полупериода переменного тока.

К недостаткам можно отнести форму переменного напряжения на нагрузке. В этом варианте она не строго синусоидальная. Специфика работы полупроводниковых приборов является основной причиной. Наличие такой особенности способно вызвать помехи в сети. Но их можно устранить путем дополнительной установки дросселей (фильтров последовательной нагрузки) на схему. Такие фильтры можно найти даже в неисправном телевизоре.

Регулятор напряжения: вариант с трансформатором

Лабораторный автотрансформатор, который не станет причиной помех в сети и способный на выходе давать синусоидальное напряжение, устроен немного сложнее предыдущего.

Его схема (рис. 2) содержит биполярный транзистор VТ1. Он выступает в роли регулирующего элемента в таком устройстве. Мощность этого транзистора определяется в зависимости от необходимой нагрузки. В схеме он включен последовательно с нагрузкой и функционирует как реостат. Такой вариант предоставляет способность производить регулировку рабочего напряжения как во время активных, так и реактивных нагрузок.

К сожалению, и тут имеется свой недостаток. Он заключается в том, что задействованный регулирующий транзистор выделяет слишком большое количество тепла. Чтобы устранить его, понадобится теплоотводящий радиатор, который будет обладать достаточной мощностью. В данном случае площадь такого радиатора должна составлять как минимум 250 см².

В такой модели используется трансформатор Т1, который должен обладать мощностью от 12 и до 15 Вт и вторичным напряжением от 6 до 10 В. Выпрямление тока происходит с помощью диодного моста VD6. Выпрямленный ток к транзистору VТ1 в любом варианте полупериода проходит через мост диодов VD2 и VD5. Чтобы произвести регулировку базового тока транзистора VТ1, необходимо прибегнуть к помощи переменного резистора R1. Таким образом происходит изменение параметров тока нагрузки.

С помощью вольтметра РV1 осуществляется контроль величины напряжения на выходе из устройства. Вольтметр берется с расчетом на напряжение от 250 до 300 В. Если есть необходимость повышения мощности нагрузки, следует произвести замену транзистора VD1 и диодов VD2-VD5 более мощными. За этим, разумеется, последует увеличение площади радиатора.

Как можно заметить, самостоятельная сборка ЛАТРа возможна, необходимо лишь обладать знаниями в этой области и обзавестись нужными материалами.

ЛАТРа своими руками и способы сборки

На изготовление лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа) своими руками многих толкает избыток на электрорынке некачественных регуляторов. Можно использовать и экземпляр промышленного типа, правда, подобные образцы имеют слишком большие размеры и дорого стоят. Именно из-за этого применение их в домашних условиях затруднено.

Что собой представляет электронный ЛАТР?

Автотрансформаторы нужны, чтобы плавно изменять напряжение тока частотой 50—60 Гц во время проведения разных электротехнических работ. Еще их нередко используют, когда требуется уменьшить либо увеличить переменное напряжение для бытового или строительного электрооборудования.

Трансформаторами выступает электрическая аппаратура, которая оснащена несколькими обмотками соединенными индуктивно. Применяется она для преобразования электрической энергии по уровню напряжения или тока.

Кстати, широко использовать электронный ЛАТР начали 50 лет тому назад. Раньше прибор оснащали токосъемным контактом. Его располагали на вторичной обмотке. Так получалось плавно настраивать выходное напряжение.

Когда подключались различные лабораторные устройства, присутствовал вариант оперативного изменения напряжения. Скажем, при желании можно было менять степень нагрева паяльника, настраивать обороты электромотора, яркость освещения и прочее.

В настоящее время ЛАТР имеет разные модификации. В целом он представляет собой трансформатор, преобразующий переменное напряжение одной величины в другую. Подобное устройство служит стабилизатором напряжения. Его главным отличием является возможность регулировки напряжения на выходе из оборудования.

Существуют разные виды автотрансформаторов:

  • Однофазный;
  • Трехфазный.

Последний тип — установленные в единой конструкции три однофазных ЛАТРа. Однако мало кто желает стать его владельцем. И трехфазные, и однофазные автотрансформаторы оборудованы вольтметром и регулировочной шкалой.

Область применения ЛАТРа

Автотрансформатор используют в различных сферах деятельности, среди них:

  • Металлургическое производство;
  • Коммунальное хозяйство;
  • Химическая и нефтяная промышленности;
  • Производство техники.

Кроме этого, он нужен для следующих работ: изготовления бытовых приборов, исследования электрооборудования в лабораториях, наладки и проверки техники, создания телевизионных приемников.

Вдобавок ЛАТР часто используют в учебных заведениях для проведения опытов на уроках химии и физики. Его можно даже обнаружить в составе устройств некоторых стабилизаторов напряжения. Также применяется в качестве дополнительного оборудования к самописцам и станкам. Почти во всех лабораторных исследованиях в виде трансформатора используют именно ЛАТР, поскольку он имеет простую конструкцию и несложен в эксплуатации.

Автотрансформатор в отличие от стабилизатора, который применяется лишь в нестабильных сетях и на выходе создает напряжение 220В с разной погрешностью в 2—5%, выдает точное заданное напряжение.

По климатическим параметрам разрешается использование этих приборов при высоте 2000 метров, но ток нагрузки приходится снижать на 2,5% при подъеме на каждые 500 м.

Основные минусы и плюсы автотрансформатора

Главное преимущество ЛАТРа — это более высокий КПД, ведь только некоторая часть мощности трансформируется. Особенно важно, если входное и выходное напряжения немного отличаются.

Их минусом является то, что отсутствует между обмотками электрическая изоляция. Хотя в промышленных электросетях нулевой провод обладает заземлением, поэтому такой фактор особой роли играть не будет, к тому же для обмоток используется меньше меди и стали для сердечников, как следствие, меньший вес и габариты. В результате можно хорошо сэкономить.

Первый вариант — прибор изменения напряжения

Если вы начинающий электрик, то лучше попробовать сначала сделать простую модель ЛАТРа, которая будет регулироваться устройством напряжения — от 0—220 вольт. По такой схеме автотрансформатор имеет мощность — от 25—500 Вт.

Чтобы увеличить мощность регулятора до 1,5 кВт, нужно тиристоры VD 1 и 2 поставить на радиаторы. Подключают их параллельно нагрузке R 1. Эти тиристоры ток пропускают в противоположных направлениях. При включении прибора в сеть они закрыты, а конденсаторы C 1 и 2 начинают заряжаться от резистора R 5. Еще им при необходимости изменяют величину напряжения во время нагрузки. Вдобавок этот переменный резистор вместе с конденсаторами образовывает фазосдвигающую цепь.

Такое техническое решение дает возможность пользоваться сразу двумя полупериодами переменного тока. В итоге для нагрузки применяется полная мощность, а не половинная.

Единственный недостаток схемы в том, что форма переменного напряжения во время нагрузки из-за специфики работы тиристоров оказывается не синусоидальной. Все это приводит к помехам по сети. Для исправления в схеме проблемы достаточно встроить фильтры последовательно нагрузке. Их можно вытащить из сломанного телевизора.

Второй вариант — регулятор напряжения с трансформатором

Не вызывающий помех в сети и дающий синусоидальное напряжение прибор, собирать труднее предыдущего. ЛАТР, схема которого имеет биополярный VT 1, в принципе тоже получится сделать самостоятельно. Причем транзистор служит регулирующим элементом в устройстве. Мощность в нем зависит от нагрузки. Работает он как реостат. Такая модель позволяет изменять рабочее напряжение не только при реактивных нагрузках, но и активных.

Однако представленная схема автотрансформатора тоже не идеальна. Ее минус в том, что функционирующий регулирующий транзистор выделяет очень много тепла. Для устранения недостатка понадобится мощный теплоотводящий радиатор, площадь которого равна не менее 250 см ².

В этом случае применяется трансформатор T 1. Он должен иметь вторичное напряжение около 6—10 В и мощность примерно 12—15 Вт. Диодный мост VD 6 осуществляет выпрямление тока, который впоследствии проходит к транзистору VT 1 в любом варианте полупериода через VD 5 и VD 2. Базовый ток транзистора регулируется переменным резистором R 1, изменяя тем самым характеристики тока нагрузки.

Вольтметром PV 1 контролируют размеры напряжения на выходе из автотрансформатора. Он используется с расчетом напряжения от 250—300 В. Если появляется необходимость увеличить нагрузку, тогда стоит заменить диоды VD 5- VD 2 и транзистор VD 1 на более мощные. Естественно, за этим последует расширение площади радиатора.

Как видно, собрать своими руками ЛАТР, возможно, нужно только иметь немного знаний в данной области и закупить все необходимые материалы.

rimeiks › Блог › Давняя задумка — кольцевой трансформатор на сердечнике от асинхронного электродвигателя.

Когда-то очень давно, в начале 90-х я служил в Литве в г. Каунас на ведущем авиаремонтном заводе ВВС по вертолетам Ми-8. Сказать, что этот завод был большим, значит ничего не сказать. Одно то, что завод выпускал по 22 откапиталенных вертолета в месяц говорит о многом. Но речь не о том. Стал я там начальником смешанного цеха по ремонту вооружения, слесарно-механической обработки, гальваники и пр. и т.д. и т.п.
Чем отличались люди, работающие на авиаремонтных заводах, а это был мой второй завод (я начинал службу в Омске на таком же заводе, только значительно меньшем). Люди отличались высокой степенью «рукастости», то есть самодельщики, да еще вооруженные авиационными знаниями и технологиями.
Как известно, в те годы самодельщикам было очень тяжело, в магазинах практически ничего не было. Высоким статусом обладал гаражный «кулибин», владевший сварочным аппаратом. Вот и у меня давно зрело решение построить свой сварочник. Да еще такой, чтобы работал от простой гаражной розетки.
Перелопатив горы журналов и литературы по самодеятельности, я несколько раз встречал самодельные аппараты построенные на основе ЛАТРов.
ЛАТР — лабораторный автотрансформатор, однообмоточный, позволяющий регулировать напряжение от 0 до несколько большего, чем в сети напряжения, как правило, до 250 Вольт. Но главное полезное свойство для сварочного аппарата у ЛАТРа было то, что изготавливались они на тороидальном или, по-русски, кольцевом сердечнике, не имевшем зазоров и поэтому обладавшим практически 100% КПД, вследствие отсутствия потерь в магнитном зазоре. Мощность ЛАТРов выбиралась 10 А, т.е 2 кВт, что при 40-50 Вольтах на выходе, обеспечивало сварочный ток 40-50 Ампер. Это конечно было хорошо, но хотелось большего.
Теперь, немного теории, я думаю, полезной и для современных кулибиных.
Как известно, мощность трансформатора определяется, в основном, площадью сечения магнитопровода — сердечника, на который установлены, намотаны обмотки. Второй фактор — сечение обмоточных проводов, оно определяется по токам и ограничиваются еще и возможностью уместить обмотки в окна сердечника.
Итак, имеем сердечник, ранее работавший (новый врятли доступен) в трансформаторе известной мощности. Для расчета, радиолюбители-электронщики применяют упрощенные формулы.
Измеряем площадь сечения сердечника. Для Ш-образных пластин, из которых набран сердечник — площадь среднего штыря, куда будет намотана обмотка. Площадь вычисляется в квадратных сантиметрах
Измеряем ширину пластины, умнощаем на толщину набора пластин и вычисляем:
50/S, где 50 — коэффициент для трансформаторов длительной или непрерывной работы, можно применить 40 — для трансформаторов, выключаемых после работы. В результате этих вычислений получаем количество витков на 1 Вольт
Для намоточных проводов применяют правило — 1 квадратный мм сечения на 10 Ампер, ВНИМАНИЕ не путать площадь сечения с диаметром! Вспоминаем школу и вычисляем площадь круга.
И вот, возвращаясь к кольцевым сердечникам, попросил меня мастер слесарно-механического участка помочь ему сделать сварочник.
Не помню уже где, но вычитал идею использовать в качестве кольцевого сердечника статор от асинхронного электродвигателя. Нашел мастер на свалке старый 4 кВт двигатель (тогда еще всё валялось), разобрали мы его, выковыряли обмотки, выбили сердечник. На токарном станке срезали пазы для обмоток внутри сердечника, и я занялся расчетом. Намотали авиационными несгораемыми проводами (ПТЛ-200) вторичку сделали на 50 Вольт. Результат превзошел ожидания! Сварочник варил даже электродом пятеркой. И всё из розетки.
Впоследствии к нему добавили выпрямитель и и регулятор тока, мастер ходил как петух довольный.
Вот сейчас, заимев гараж, захотелось мне в его оснащение добавить этот чудо-трансформатор. О его возможном применении напишу ниже.
На свалке завода «приватизировал» статор от могучего электродвигателя. Весу в нем было, килограмм 60-70, но своё же не тянет, пыхтя, кряхтя и попёрдывая, завалил я его в багажник своей Волги.
Фото его еле нашел

Разбив кувалдой ребристую чугуняку корлуса, я из него добыл сердечник статора. Медь обмоток выковыряли еще до меня.
Сын на работе вырезал на токарном станке пазы и приварил к сжимающим кольцам ножки и ручку для переноски этого тяжеловеса.

Обмерил сердечник, получилось 15 см — толщина набора, 2,5 см — ширина кольца. Площадь сечения — 37,5 кв. см.
Далее, обмотал сердечник стеклотканевой лентой, чтобы предохранить изоляцию проводов.

Далее, рассчитал число витков первичной обмотки. 220 х 50/37,5 = 293 Витка.
Далее — провод. На 20 Ампер (4 кВт из розетки) решил мотать сложенным вдвое проводом БПВЛ-0,7
Несколько запутанную бухту 440 метров перемотали сложив начало и конец.

Для намотки из ДВП я вырезал челнок.

Далее, пошло самое интересное и муторное — намотка. 293 витка — это и много и немного, по сравнению с маломощными трансформаторами.

В результате получилась обмотка в два слоя. Для контроля работы, тем же проводом намотал 2 витка, замерял напряжение — 2,4 Вольта. Всё правильно! В качестве баловства замыкаю концы, они начинают весело светиться.

На этом позавчера закончили. Вчера вечером занимались с Жекой Ascender с его БК Мультитроникс, а сегодня я опять продолжил эксперименты с уже наполовину намотанным трансформатором.
Тут надо прояснить для чего он нужен. Задумывался он как трансформатор для точечной сварки и споттера.
А тут еще назрела переборка передней подвески, решил попробовать его для разогрева прикипевших болтов и гаек.
Накрутил вторичку счетверенным проводом 5 мм диаметром. Концы временно, для экспериментов стянул на болты с большими шайбами.

Она выдала 1,2 Вольта.

Далее — пробы. Беру шпильку М12 с накрученной гайкой. Прижимаю один коней обмотки к свободному концу шпильки, второй — к гайке. Трансформатор глухо зарычал, свет при этом не потух. Секунд 5-10 я держал шпильку под током, потом мне стало горячо, держал-то голыми руками, разогрелись болты, стягивающие провода. И вот, что интересно, испытуемая шпилька была просто теплой, зато гайка почти дымилась. Это можно объяснить худшим сопротивлением в резьбе, по сравнению со сплошным телом шпильки. Основная энергия выделилась на сопротивлении — т.е. резьбе. Это очень хорошо, в закисших соединениях важно разогреть ржавчину в резьбе.

В дальнейшем будем пробовать на объекте, изменяя напряжение и ток.
Еще одно применение данного трансформатора — разделитель. Поскольку первичная обмотка намотана двойным проводом, то, расцепив их, получаем две идентичные обмотки. Это позволит «отвязаться» от «земли» в обычной розетке и пользоваться 220 Вольт в сырых местах, не боясь электротравмы. Ударит только, если тупо взяться за оба провода. Если держаться за один, можно стоять босиком в луже и ничего не произойдет.

Автотрансформатор схема своими руками

Принцип действия

Основной принцип действия автотрансформатора аналогичен обычному аппарату:

Особенность автотрансформатора в том, что часть витков первичной обмотки является также вторичной. В связи с тем, что ЭДС в первичной и вторичной обмотках направлены встречно, ток в общей части катушки I¹² равен разнице I¹ и I². При равенстве входного и выходного напряжения или Ктр=1 I¹² определяется индуктивным сопротивлением катушки.

Недостатки эксплуатации

Несмотря на то что автотрансформатор гораздо эффективнее и дешевле в эксплуатации, чем обычный трансформатор, в его использовании тоже могут возникать проблемы. Одним из серьезных недостатков является невозможность гальванической развязки обмоток.

Незначительный рассеивающийся электрический поток между обмотками может спровоцировать короткое замыкание при внезапных неисправностях и неполадках. Чтобы не спровоцировать нарушение функционирования агрегатов, вторичная и первичная обмотка должны иметь идентичные соединения.

В представленной системе затрудняется сохранение электромагнитного баланса, нормализовать который можно увеличением корпуса оборудования. При большой трансформации диапазона не получится существенная экономия энергоресурсов.

Принцип работы автотрансформатора и его конструктивные особенности не позволяют сделать систему с односторонним заземлением. При ремонте и устранении аварийных ситуаций персонал, обслуживающий оборудование, может подвергаться опасности из-за вероятности возникновения высшего напряжение и на низших обмотках. В таком случае установится соединение всех элементов с высоковольтной частью, а изоляция проводников может оказаться пробитой, что не допускается правилами безопасности.

Мощность автотрансформатора

Мощность любого электроаппарата равна произведению тока на напряжение Р=I*A. В обычном трансформаторе она равна мощности нагрузки с учетом КПД.

Мощность автотрансформатора рассчитывается немного иначе. В повышающем напряжение аппарате она складывается из мощности первичной обмотки части Р¹²=I¹²*U¹² и мощности повышающей обмотки Р²=I²*U⅔. В связи с тем, что ток, протекающий через первичную катушку меньше, чем ток нагрузки, то мощность автотрансформатора меньше мощности нагрузки. Фактически, мощность аппарата определяется разностью первичного и вторичного напряжений и током вторичной обмотки P=(U¹-U²)*I².

Особенно это заметно при небольших (10-20%) отклонениях выходного напряжения. Аналогичным образом рассчитывается понижающий автотрансформатор.

Информация! Это позволяет уменьшить сечение магнитопровода и диаметр провода обмотки. В связи с этим автотрансформатор легче и дешевле обычного устройства.

Однофазные и трехфазные приборы

В разных отраслях сегодня используются трехфазные и однофазные агрегаты. Последние представлены таким типом оборудования, как ЛАТР (лабораторные автотрансформаторы, рассчитанные на низковольтные сети). В линиях с повышенным напряжением используются понижающие автотрансформаторы, например, 220/100 и 220/110, в которых вторичная обмотка является частью первичной. В конструкциях повышающего типа первичная обмотка — это часть вторичного контура.

Схема автотрансформатора однофазного типа предполагает несколько отводов, которые ответвляются от основной катушки. Именно они и определяют понижающую или повышающую способность агрегата. В трехфазных конструкциях может быть два или три контура, а соединение обмоток напоминает по форме звезду. Они предназначены для работы нагревательных элементов в печах.

Аппараты, представленные с тремя обмотками, являются рабочими элементами высоковольтных сетей. Тип контакта предполагает соединения нулевого провода со звездой, что позволяет понизить напряжение, повысить КПД линии и уменьшить расходы на передачу энергии. Одним из недостатков является увеличение количества токов короткого замыкания.

Что такое ЛАТР

Кроме силовых аппаратов, заменяющих обычные трансформаторы, в школах, институтах и лабораториях используются ЛАТРы – Лабораторные АвтоТРанформаторы. Эти устройства используются для плавного изменения напряжения на выходе аппарата. Самые распространенные конструкции представляют из себя катушку, намотанную на тороидальном магнитопроводе. С одной из сторон провод очищен от лака и по нему при помощи поворотного механизма двигается графитный ролик.

Питающее напряжение подаётся на концы катушки, а вторичное снимается с одного из концов и графитного ролика. Поэтому ЛАТР не может поднимать напряжение выше сетевого, в некоторых модификациях выше 250В.

Кроме катушечных, есть электронные ЛАТРы. Фактически, это не автотрансформатор, а регулятор напряжения. Есть разные виды таких устройств:

Совет! Для того, чтобы получить напряжение выше сетевого, ЛАТР подключается ко вторичной обмотке повышающего трансформатора.

Устройство и технические характеристики

Сфера применения автотрансформаторов — питание бытовой техники, промышленные электросети, пуск асинхронных электродвигателей. На крупных производственных объектах они необходимы для повышения напряжения и одновременного уменьшения возможных потерь в линиях электропередач. Благодаря особенностям конструкции, оборудование составило серьезную конкуренцию обычным трансформаторам. В зависимости от назначения, устройствам присваивается буквенное наименование:

  • С — для собственных нужд отдельных электрических станций.
  • П — для электролиний с постоянным током.
  • М — для металлургических предприятий.
  • ПН — для подключения электронасосов погружного типа.
  • Б — для буровых установок и бетоногрейных установок.
  • Э — для экскаваторов с электрооборудованием.
  • ТО — для организации временного освещения или тепловой обработки грунта или бетона.

В преобразователях электромагнитного типа передача энергии между обмотками происходит благодаря возникновению магнитного поля, сосредоточенного внутри магнитопровода. Отличие автотрансформатора от трансформатора заключается в наличии еще и электрической связи. В момент установки уменьшенного тока в той части обмотки, которая является общей между двумя цепями, возникает увеличение или понижение напряжения. По мнению специалистов, такое устройство позволяет сэкономить сталь, сократив ее количество для создания магнитопровода с меньшим сечением.

Большинство других деталей в конструкции практически ничем не отличается от комплектующих трансформатора. Принцип функционирования агрегата заключается в следующем: в момент создания нагрузки по обмотке перемещается электрический поток, а по проводнику — ток первичный. Происходит геометрическое сложение двух потоков, в результате чего на обмотку выдаются совсем малые показатели.

Изготовление самодельного ЛАТРа

В продаже есть достаточно готовых устройств, но при необходимости его можно сделать самостоятельно. За основу лучше взять трансформатор на О- или Ш-образном магнитопроводе. Изготовление ЛАТРа на тороидальном железе сводится к его перемотке и требует очень высокой аккуратности при наматывании катушки.

Подготовка материала

Для изготовления регулируемого автотрансформатора необходимы:

Расчет провода

Перед началом намотки катушки необходимо определить сечение провода и необходимое количество витков/вольт (n/v). Этот расчёт производится по поперечному сечению магнитопровода при помощи онлайн-калькуляторов или по специальным таблицам.

Если для изготовления устройства используется исправный трансформатор, то эти параметры определяются по имеющимся обмоткам:

Совет! Если первичная обмотка не была пропитана лаком и разматывается без нарушения изоляции, то допускается использовать её для намотки катушки автотрансформатора.

Схема

Перед началом работ составляется схема обмотки с указанием количества витков и напряжением на каждом из выводов. В отличие от обычного трансформатора автотрансформатор имеет только одну обмотку, которая изображается с одной из сторон черты, символизирующей магнитопровод.

Для расчетов витков необходимо определить число выводов. Оно зависит от количества положений многопозиционного переключателя. Один из отводов может совпадать с сетевым выводом:

Совет! При необходимости сделать повышающий автотрансформатор к первичной обмотке добавляется необходимое количество витков. Для этого допускается использовать провод, снятый со вторичной обмотки.

Намотка катушки

После выполнения всех расчётов производится намотка катушки. Она выполняется на готовом или специально изготовленном каркасе вручную или при помощи намоточного станка:

Процесс сборки

После завершения намотки и высыхания лака производится сборка автотрансформатора:

Проверка

После сборки работоспособность устройства необходимо проверить:

Устройство автотрансформатора

Имеется одна общая обмотка, расположенная на магнитопроводе ЛАТРа, а от нее уже отходят три дополнительных вывода. У старых моделей автотрансформатора на вторичной обмотке расположен токосъемный контакт, позволяющий:

Наиболее распространенный тип автотрансформатора — это тороидальный магнитопровод. Он представляет собой сердечник в форме кольца, сделанный из электротехнической стали.

На сердечник намотана медная проволока, или обмотка. Кроме того, конструкция прибора имеет дополнительную отпайку — отвод от обмотки. В целом контактов получается ровно три.

Для больших трансформаций лучше всего не использовать ЛАТР. Причины в следующем:

Типы агрегатов

В зависимости от схемы автотрансформатора и других особенностей конструкции выделяют несколько разновидностей оборудования. Наиболее популярными являются 8 из них, остальные встречаются реже. Каждый из них выбирается в соответствии с будущими условиями эксплуатации:

  • АТД — оборудование с устаревшей конструкцией мощностью в районе 25 Вт.
  • ВУ- 25-Б — позволяет уравнивать токи на вторичной обмотке, если используется схема дифференциальной защиты для силового трансформатора.
  • ЛАТР-1 — лабораторный автотрансформатор, который может использоваться при 127 В.
  • ЛАТР-2 — предназначен для бытовых сетей с напряжением 220 В, регулирует показатели напряжения контактом, который скользит по виткам обмотки.
  • ДАТР-1 — разработан для функционирования в условиях невысокой нагрузки.
  • РНО — предназначен для сетей с повышенной нагрузкой.
  • АТНЦ — незаменимое оборудование в сфере телеизмерений.
  • РНТ — оборудование, рассчитанное на максимально сильные нагрузки в сетях особого назначения.

Кроме того, классификация предполагает деление агрегатов на группы с малой мощностью (не более 1 кВ), средней мощностью свыше 1 кВ и силовые приборы. Использование автотрансформаторов позволяет повысить КПД в работе энергетических систем, а также уменьшить стоимость транспортировки энергии.

Схема электронного прибора

Купить надежный ЛАТР при имеющемся ассортименте — задача не из легких. Слишком много низкокачественных изделий представлено на рынке. Как вариант, можно приобрести промышленный образец, но цены на него довольно высокие, да и габариты немаленькие. В этом случае более приемлемым вариантом будет создать автотрансформатор своими руками.

Необходимые для сборки материалы

Материалы, которые обязательно понадобятся для сборки самодельного электронного ЛАТРа на полевом транзисторе, следующие:

Расчёт обмотки ЛАТРа

Для начала необходимо определиться, в каких пределах на тиристорах будет работать ЛАТР. Оптимальное значение питания сети — 220 В. Значения вторичных напряжений — соответственно, 127, 180 и 250 В. Мощность при таких параметрах не должна превышать 300 Вт. Но можно определить эти значения и самостоятельно, главное, чтобы всё друг другу соответствовало.
Теперь нужно рассчитать обмотку. Рассчитывать её надо по большему току. Наибольшее значение тока можно получить, преобразовывая напряжение 200 В в 127 В. Автотрансформатор при таких условиях становится понижающим. Максимальный ток, который проходит в обмотке обеих сетей, рассчитывается следующим образом:

Похожие материалы: Загрузка…

Трансформатор тесла своими руками. Как сделать трансформатор Тесла

Подробности
Категория: Высоковольтные устройства

Если вы решили сами собрать качественный генератор Тесла большой мощности то вам придется изрядно постараться. В последнее время появилось множество различных схем катушек Теслы, которые в основном отличаются принципом дейстия самой схемы. В данной статье рассматривается самая простая (классическая) схема генератора тесла.

Схема трансформатора Тесла

Структурно схема состоит из следующих основных блоков:

  • источника питания;
  • повышающего трансформатора;
  • конденсатора;
  • разрядника;
  • катушки теслы (первичная и вторичная обмотка).

Внешний вид собранной катушки Теслы

 

Выбор требуемого источника питания или питающего трансформатора

Мощность источника питания должна быть достачной для получения требуемой длины разряда. Как показывает практика чем больше мощность тем качественее будет разряд. 

Повышающий трансформатор предназначен для повышения напряжения до значения порядка 4 кВ. Для таких целей отлично подойдет трансформатор из микроволновой печи. Подключая данный трансформатор в сеть на выходе получаем переменное напряжение порядка нескольких киловольт. Для ограничения по мощность на входе можно поставить предохранители.

Изготовление требуемого разрядника

Это могут быть, как вариант просто два обычных винтика, установленных в паре миллиметров на расстоянии друг от друга, но, как правило, рекомендуется приложить намного больше усилия. Так как выполненное качество будущего разрядника сильно повлияет на основную производительность будущей катушки.

Выполнение расчета требуемой ёмкости конденсатора

Используя формулы для расчетов из учебников по физике, выполняете расчет резонансной емкости для требуемого трансформатора. Значение данного конденсатора необходимо примерно в 1,5 раза больше представленного значения. Как правило, наиболее эффективным выходом будет сборка самому, требуемого конденсатора. Если вы хотите уменьшить денежные затраты, можете попробовать полноценно изготовить конденсатор своими руками, но он может вас подвести в самый ответственный момент, а его емкость будет трудно определить.

Изготовление требуемой вторичной обмотки

Применяйте примерно 1000 витков выполненных из эмалированной медной проволоки, толщина которой должна быть до 0,6мм. Высота готовой катушки обычно равна 5 — 6 её представленным диаметрам. Полый металлический шар, прилепленный к верхней части имеющейся вторичной обмотке, а её нижнюю часть требуется заземлить. Для этого необходимо использовать хорошее и отдельное заземление, т.к. при применении общедомового заземления есть вариант уничтожить все электроприборы.

Получение требуемой первичной обмотки

Вся первичная обмотка для данной катушки может быть выполнена из обычного толстого кабеля, или медной трубки. Наиболее лучший эффект будет достигнут если применить одножильный медный стержень толщиной 5-6 мм. Первичная обмотка содержит от 4-6 витков.

Добавить комментарий

Автомобильный инвертор. Какой выбрать? Как сделать своими руками?

 Пользуясь  автомобилем ,  многие из нас хотят видеть в нем не только транспортное средство, но и своеобразный дом на колесах. Ну, а как во всяком полноценном жилище, должный комфорт в нем, нам обеспечивают электроприборы.  Для того, чтобы электроприборы были запитаны непосредственно от электрической сети автомобиля требуется множество различных переходников (адаптеров), для каждого из них.  Это не всегда удобно и практично, особенно при условии, что большинство наших электрических помощников могут полноценно работать от универсального для них напряжения в 220 вольт. С этим напряжением, необходимо иметь всего лишь одну розетку, в которую и можно вставить вилку нашего электроприбора.
 Как получить из постоянных 12 или 24 вольт 220 переменных вольт, вопрос уже решенный. Для этих целей используется инвертор напряжения. В этой статье, мы дадим рекомендации по выбору инвертора в ваш автомобиль, а затем и рассмотрим вариант изготовления инвертора своими руками.

Выбор автомобильного инвертора напряжения

Основным показателем на который стоит обратить внимание при выборе инвертора является его мощность, вернее мощность того электрического прибора, который вы собираетесь эксплуатировать в вашем автомобиле от инвертора. На приборах иногда не указана непосредственно мощность, а указано напряжение и ток. Например 220 вольт 1,7 а (показатели энергопотребления ноутбука). В данном случае мощность рассчитывается по формуле P=U*I , то есть составит 220*1,7 = 374 Ватта.  При выборе инвертора, также не стоит забывать о запасе его мощности, которая будет гарантировать надежную, а соответственно долгую его работу.  Минимальный запас должен составлять порядка 10%, то есть в итоге, для нашего ноутбука понадобиться инвертор с мощностью порядка 450 Ватт.

Принцип работы автомобильного инвертора

Вначале мы расскажем о принципе работы инвертора, а затем и приведем принципиальную электрическую схему с маркировкой и номиналом примененных в ней радиоэлементов.
 Фактически перед инвертором стоит две задачи, это конверсия постоянного тока в переменный и увеличения напряжения с 12 (24) вольт до 220. Первая задача реализуется с помощью мультивибратора, который задает частоту импульсов. Стоит заметить, что частота переменного тока должна составлять 50 Гц, то есть такую же частоту как и в нашей электрической розетке дома.  После того как мультивибратор преобразовал напряжение в переменное с определенной частотой, оно увеличивается посредством обычного трансформатора. 
 Трансформатор работает следующим образом. Фактически трансформатор представляет из себя две обмотки (катушки проволоки), намотанные на одном сердечнике. При подаче напряжения в одну из катушек, вокруг нее образуется магнитное поле, при этом ее магнитное поле, наводит ЭДС, фактически напряжение во вторую катушку. Так, подавая напряжение на одну из катушек, мы получаем напряжение во второй.  Соотношение напряжений будет зависеть напрямую от соотношения количество витков в катушках. То есть например в первичной обмотке имея 100 витков, и напряжение 12  вольт, во вторичной должно быть 220/12*100 = 1833 витка.
 Применение мультивибратора и соответствующего трансформатора и будут представлять из себя инвертор напряжения. При выборе радиоэлементов важно обеспечить номинальные рабочие токи не ниже токов потребителя, чтобы радиодетали не вышли из строя.

Автомобильный инвертор с 12 на 220 вольт своими руками

На рис. 1 представлена одна из схем инвертора с 12 на 220 вольт. Схема состоит из трех функциональных узлов:
— задающего мультивибратора на 100 Гц, выполненного на микросхеме;
— двухтактного транзисторного ключевого усилителя мощности, выполненного на транзисторах;
— повышающего трансформатора.

Рис. 1 Принципиальная электрическая схема автомобильного инвертора, 12 вольт на 220 вольт.

Мультивибратор выполнен на микросхеме  К561ЛН2. Выдаваемая им частота зависит от номиналов радиодеталей R1 (резистора) и C1 (конденсатора), по схеме настроена на 100 Гц. На выходе мультивибратора включен инвертор на D1.4, который создает противофазные сигналы, для каждого из транзисторов (VT1 и VT2), затем следует двухтактный усилитель мощности на транзисторах VT3 и VT4. Транзисторы нагружены на низковольтную обмотку повышающего трансформатора T1. Каждая из первичных обмоток пропускает ток с частотой 100 Гц, но так как обмотки две, и работают они в противофазе, то на вторичной обмотке получается частота напряжения 50 Гц. Конденсатор С4 дополнительно сглаживает напряжение, что приближая его к синусоидальному напряжению.
 Вместо микpocxeмы K561Лh3 можно использовать любые инверторы из серии К561, например, микросхему К561ЛА7 или К561ЛЕ5. Транзисторы КТ973 можно взять с любым буквенным индексом, транзисторы КТ805 можно заменить на КТ819, тоже с любыми буквенными индексами. Для повышающего трансформатора подойдет любой сетевой трансформатор мощностью порядка 100 Ватт. Первичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на напряжение 220 В, а две вторичных на 10…15 В каждая (или одна с отводом посередине на 20…30 В). Обмотки трансформатора включаются наоборот, то есть вторичные на вход, первичная на выход.
 Транзисторы VT4 и VT3 должны быть установлены на радиаторы, обеспечивающие надежный отвод тепла.  Мощность такого инвертора составит порядка 60 Ватт, что ограничивается током коллектора транзистора КТ805 (5А), то есть 12 вольт *5 = 60 Ватт. Для повышения мощности инвертора, необходимо подобрать более мощный трансформатор и другой транзистор (например КТ819 у которого ток коллектора  в два раза больше, то есть мощность инвертора составит 120 Ватт), либо собрать «составной» транзистор из нескольких.

 Самый простой вариант «составного» транзистора, это параллельное подключение транзисторов. На картинке приведена схема подключения второго транзистора для увеличения мощности. 

Что такое повышающий трансформатор: работа и применение

Трансформатор — это статическое электрическое устройство, используемое для передачи энергии в электрической форме между двумя или несколькими цепями. Основная функция трансформатора — изменять переменный ток с одного напряжения на другое. Трансформатор не имеет движущихся частей и работает по принципу магнитной индукции. В конструкция трансформатора в основном для повышения, в противном случае — для понижения напряжения. В основном они доступны в двух типах в зависимости от обмоток, а именно повышающего и понижающего трансформатора. Целью повышающего трансформатора является повышение напряжения, тогда как функция понижающего трансформатора — понижение напряжения. В трансформаторы оценки могут быть сделаны на основе требований, таких как ВА, или КВА, или МВА. В этой статье обсуждается обзор повышающего трансформатора.



Что такое повышающий трансформатор?

Трансформатор, который используется для повышения выходного напряжения путем поддержания стабильного тока без каких-либо изменений, известен как повышающий трансформатор. Этот тип трансформатора в основном используется в приложениях для передающих и электростанций. Этот трансформатор включает в себя два обмотки как первичный и вторичный. Первичная обмотка имеет меньше витков по сравнению с вторичной обмоткой.


Повышающий трансформатор



Строительство повышающего трансформатора

Схема повышающего трансформатора показана ниже. Конструкция повышающего трансформатора может быть выполнена с использованием сердечника и обмоток.

Основной

Сердечник трансформатора может быть выполнен из высокопроницаемого материала. Этот материал сердечника позволяет магнитному потоку течь с меньшими потерями. Материал сердечника обладает высокой проницаемостью по сравнению с окружающим воздухом. Таким образом, этот материал сердечника будет ограничивать силовые линии магнитного поля внутри материала сердечника. Таким образом, эффективность трансформатора может быть увеличена за счет уменьшения трансформаторные потери .


Магнитопроводы позволяют магнитному потоку проходить через них, а также они приводят к потерям в сердечнике, таким как потери на вихревые токи, из-за гистерезиса. Таким образом, материалы с гистерезисом и низкой соактивностью выбраны, чтобы сделать магнитопроводы подобными ферриту или кремнистой стали.

Чтобы снизить потери на вихревые токи на минимально низком уровне, сердечник трансформатора может быть многослойным, чтобы предотвратить его нагрев. Когда сердечник нагревается, происходит некоторая потеря электрической энергии, и эффективность трансформатора может снизиться.


Обмотки

Обмотки в повышающем трансформаторе помогут передать ток, который проходит через трансформатор. Эти обмотки в основном предназначены для охлаждения трансформатора и обеспечения устойчивости в условиях испытаний и эксплуатации. Плотность провода на стороне первичной обмотки большая, но количество витков меньше. Точно так же плотность провода во вторичной обмотке мала, но включает огромные витки. Это можно спроектировать так, как будто первичная обмотка несет меньшее напряжение питания по сравнению с вторичной обмоткой.

Материал обмотки трансформатора — алюминий и медь. Здесь стоимость алюминия меньше по сравнению с медью, но при использовании медного материала срок службы трансформатора может быть увеличен. В трансформаторе доступны различные виды пластин, которые могут уменьшить вихревые токи, такие как тип EE и тип EI.

Работа повышающего трансформатора

Символьное представление повышающего трансформатора показано ниже. На следующем рисунке входные и выходные напряжения представлены как V1 и V2 соответственно. Витки на обмотках трансформатора — Т1 и Т2. Здесь входная обмотка первичная, а выход вторичная.

Строительный трансформатор

Выходное напряжение высокое по сравнению с входным, потому что количество витков провода в первичной обмотке меньше, чем во вторичной. Однажды переменный ток протекает в трансформаторе, тогда ток будет течь в одном направлении, остановится и изменит направление, чтобы течь в другом направлении.

Текущий поток создаст магнитный поле в районе обмотки. Направление магнитных полюсов изменится, как только ток изменит свое направление.

Напряжение индуцируется в обмотках магнитным полем. Точно так же напряжение будет индуцироваться во вторичной катушке, когда она находится в движущемся магнитном поле, известном как взаимная индукция. Таким образом, переменный ток в первичной обмотке генерирует движущееся магнитное поле, так что во вторичной обмотке может индуцироваться напряжение.

Основное соотношение между количеством витков в каждой катушке и напряжением можно определить с помощью этого формула повышающего трансформатора .

V2 / V1 = T2 / T1

Где «V2» — напряжение на вторичной обмотке.

«V1» — напряжение первичной обмотки

‘T2’ включает вторичную обмотку

«T1» включает первичную катушку.

Различные факторы

При выборе повышающего трансформатора необходимо учитывать различные факторы. Они есть

  • Трансформаторы КПД
  • Количество фаз
  • Рейтинг трансформаторов
  • Охлаждающая среда
  • Материал обмоток

Преимущества

В Преимущества повышающего трансформатора включая следующее.

  • Они используются в жилых и коммерческих помещениях.
  • Передатчик мощности
  • Обслуживание
  • Эффективность
  • Непрерывная работа
  • Быстрый старт

Недостатки

В Недостатки повышающего трансформатора включая следующее.

  • Требуется система охлаждения
  • Работает на переменном токе
  • Размеры этих трансформаторов огромны.

Приложения

В использование повышающих трансформаторов включая следующее.

  • Эти трансформаторы применимы в электронных устройствах, таких как Инверторы & Стабилизаторы для стабилизации напряжения от низкого до высокого.
  • Он используется для распределения электроэнергии.
  • Этот трансформатор используется для изменения высокого напряжения в линиях передачи, генерируемого генератором переменного тока.
  • Этот трансформатор также используется для создания электрический двигатель бег, рентгеновские аппараты, микроволновая печь и др.
  • Он используется для усиления электрических и электронных устройств.

Итак, это все о теории повышающего трансформатора . Функция повышающего трансформатора заключается в повышении напряжения, а также в уменьшении силы тока. В этом трансформаторе нет. катушек во вторичной обмотке больше по сравнению с первичной обмоткой. Таким образом, провод в первичной катушке прочен по сравнению с вторичной катушкой. В системах передачи и выработки электроэнергии эти трансформаторы необходимы, потому что от генерирующих станций они передают энергию в отдаленные районы. Вот вам вопрос, что такое понижающий трансформатор?

Простые повышающие DC/DC преобразователи своими руками для батарейного питания

Устройствами с батарейным питанием сейчас уже никого не удивишь, всевозможных игрушек и гаджетов питающихся от аккумулятора или батарейки найдется с десяток в каждом доме. Между тем, мало кто задумывался над количеством разнообразных преобразователей, которые используются для получения необходимых напряжений или токов от стандартных батарей. Эти самые преобразователи делятся на несколько десятков различных групп, каждая со своими особенностями, однако в данный момент времени мы говорим про понижающие и повышающие преобразователи напряжения, которые чаще всего называются AC/DC и DC/DC преобразователями. В большинстве случаев для построения таких конвертеров используются специализированные микросхемы, позволяющие с минимальным количеством обвязки построить преобразователь определенной топологии, благо микросхем питания на рынке сейчас великое множество.

Рассматривать особенности применения данных микросхем можно бесконечно долго, особенно с учетом целой библиотеки даташитов и аппноутов от производителей, а также бесчисленного числа условно-рекламных обзоров от представителей конкурирующих фирм, каждая из которых старается представить свой продукт наиболее качественным и универсальным. В этот раз мы будем использовать дискретные элементы, на которых соберем несколько простейших повышающих DC/DC преобразователей, служащих для того, чтобы запитать небольшое маломощное устройство, к примеру, светодиод, от 1 батарейки с напряжением 1,5 вольт. Данные преобразователи напряжения можно смело считать проектом выходного дня и рекомендовать для сборки тем, кто делает свои первые шаги в удивительный мир электроники.

Итак, схема первая:

Рис. 1 — Схема простого DC/DC преобразователя №1

На данной схеме представлен релаксационный автогенератор, представляющий собой блокинг-генератор со встречным включением обмоток трансформатора. Принцип работы данного преобразователя следующий: при включении , ток протекающий через одну из обмоток трансформатора и эмиттерный переход транзистора – открывает его, в результате чего он открывается и больший ток начинает течь через вторую обмотку трансформатора и открытый транзистор. В результате в обмотке, подключенной к базе транзистора наводится ЭДС, запирающая транзистор и ток через него обрывается. В этот момент энергия, запасенная в магнитном поле трансформатора, в результате явления самоиндукции, высвобождается и через светодиод начинает протекать ток, заставляющий его светиться. Затем процесс повторяется.

Компоненты, из которых можно собрать этот простой повышающий преобразователь напряжения, могут быть совершенно различными. Схема, собранная без ошибок, с огромной долей вероятности будет корректно работать. Мы пробовали использовать даже транзистор МП37Б – преобразователь отлично функционирует! Самым сложным является изготовление трансформатора – его надо намотать сдвоенным проводом на ферритовом колечке, при этом количество витков не играет особой роли и находится в диапазоне от 15 до 30. Меньше – не всегда работает, больше – не имеет смысла. Феррит — любой, брать N87 от Epcos не имеет особого смысла, также как и разыскивать M6000НН отечественного производства. Токи в цепи протекают мизерные, поэтому размер колечка может быть очень небольшим, внешнего диаметра в 10 мм будет более чем достаточно. Резистор сопротивлением около 1 килоома (никакой разницы между резисторами номиналом в 750 Ом и 1,5 КОм обнаружено не было). Транзистор желательно выбрать с минимальным напряжением насыщения, чем оно меньше – тем более разряженную батарейку можно использовать. Экспериментально были проверены: МП 37Б, BC337, 2N3904, MPSh20. Светодиод – любой имеющийся, с оговоркой, что мощный многокристальный будет светиться не в полную силу.

Собранное устройство выглядит следующим образом:

Рис. 3 — Преобразователь, собранный по схеме № 1

Размер платы 15 х 30 мм, и может быть уменьшен до менее чем 1 квадратного сантиметра при использовании SMD-компонентов и достаточно маленького трансформатора. Без нагрузки данная схема не работает.

  

Вторая схема — это типовой степ-ап преобразователь, выполненный на двух транзисторах. Плюсом данной схемы является то, что при её изготовлении не надо мотать трансформатор, а достаточно взять готовый дроссель, но она содержит больше деталей, чем предыдущая.


Рис.7 — Схема простого DC/DC преобразователя №2

Принцип работы сводится к тому, что ток через дроссель периодически прерывается транзистором VT2, а энергия самоиндукции направляется через диод в конденсатор C1 и отдается в нагрузку. Опять же, схема работоспособна с совершенно различными компонентами и номиналами элементов. Транзистор VT1 может быть BC556 или BC327, а VT2 BC546 или BC337, диод VD1 – любой диод Шоттки, например, 1N5818. Конденсатор C1 – любого типа, емкостью от 1 до 33 мкФ, больше не имеет смысла, тем более, что можно и вовсе обойтись без него. Резисторы – мощностью 0,125 или 0,25 Вт (хотя можно поставить и мощные проволочные, ватт эдак на 10, но это скорее расточительство чем необходимость) следующих номиналов: R1 — 750 Ом, R2 — 220 КОм, R3 – 100 КОм. При этом, все номиналы резисторов могут быть совершенно свободно заменены на имеющие в наличии в пределах 10-15% от указанных, на работоспособности правильно собранной схемы это не сказывается, однако влияет на минимальное напряжение, при котором может работать наш преобразователь.

Самая важная деталь — дроссель L1, его номинал также может отличаться от 100 до 470 мкГн (экспериментально проверены номиналы до 1 мГн – схема работает стабильно ), а ток на который он должен быть рассчитан не превышает 100 мА. Светодиод – любой, опять же с учетом того, что выходная мощность схемы весьма невелика. Правильно собранное устройство сразу же начинает работать и не нуждается в настройке.

Напряжение на выходе можно стабилизировать, установив стабилитрон необходимого номинала параллельно конденсатору C1, однако следует помнить, что при подключении потребителя напряжение может проседать и становиться недостаточным. ВНИМАНИЕ! Без нагрузки данная схема может вырабатывать напряжение в десятки или даже сотни вольт! В случае использования без стабилизируещего элемента на выходе, конденсатор C1 окажется заряжен до максимального напряжения, что в случае последующего подключения нагрузки может привести к её выходу из строя!

Преобразователь также выполнен на плате размером 30 х 15 мм, что позволяет прикрепить его на батарейный отсек типа размера AA. Разводка печатной платы выглядит следующим образом:

 

Обе простые схемы повышающих преобразователей можно сделать своими руками и с успехом применять в походных условиях, например в фонаре или светильнике для освещения палатки, а также в различных электронных самоделках, для которых критично использование минимального количества элементов питания.

Собери трансформатор | Цепи переменного тока

ЧАСТИ И МАТЕРИАЛЫ

  • Стальной плоский стержень, 4 шт.
  • Разные болты, гайки, шайбы
  • Магнитный провод 28 калибра
  • Низковольтный блок питания переменного тока

«Магнитопровод» — провод малого сечения, изолированный тонким эмалевым покрытием. Он предназначен для изготовления электромагнитов, поскольку в катушку относительно небольшого диаметра можно намотать множество «витков» проволоки. Подойдет провод любого калибра, но рекомендуется 28 калибр, чтобы сделать катушку с как можно большим количеством витков при маленьком диаметре.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , том 2, глава 9: «Трансформаторы»

 

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

  • Для определения эффектов электромагнетизма.
  • Для определения эффектов электромагнитной индукции.
  • Для определения влияния магнитной связи на регулирование напряжения.
  • Для определения влияния «ступенчатого» соотношения оборотов обмотки.

 

ПРИНЦИПАЛЬНАЯ СХЕМА

 

 

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

 

 

ИНСТРУКЦИИ

Оберните два стальных стержня одинаковой длины тонким слоем электроизоляционной ленты.Оберните несколько сотен витков магнитной проволоки вокруг этих двух стержней. Вы можете сделать эти обмотки с равным или неравным числом витков, в зависимости от того, хотите ли вы, чтобы трансформатор мог повышать или понижать напряжение. Я рекомендую для начала использовать равные витки, а затем поэкспериментировать с катушками с неравным количеством витков.

Соедините эти стержни вместе в прямоугольник с двумя другими, более короткими, стальными стержнями. Используйте болты, чтобы скрепить стержни вместе (рекомендуется просверлить отверстия для болтов в стержнях , прежде чем обмотать их проволокой).

Проверьте наличие короткого замыкания в обмотках (показания омметра между концами проводов и стальным стержнем) после того, как вы закончите наматывать обмотки. Между обмоткой и стальным стержнем не должно быть непрерывности (бесконечного сопротивления). Проверьте непрерывность между концами обмотки, чтобы убедиться, что провод не разорван где-то внутри катушки. Если какое-либо из измерений сопротивления указывает на проблему, обмотку необходимо переделать.

Запитайте трансформатор от низковольтного выхода «источника питания», описанного в начале этой главы. Не подключайте трансформатор напрямую от сетевой розетки (120 вольт), так как самодельные обмотки действительно не рассчитаны на какое-либо значительное напряжение!

Измерьте выходное напряжение (вторичная обмотка) вашего трансформатора с помощью вольтметра переменного тока. Подключить какую-нибудь нагрузку (лампочки — хорошо!) ко вторичной обмотке и заново замерить напряжение. Обратите внимание на степень «проседания» напряжения на вторичной обмотке по мере увеличения тока нагрузки.

Ослабьте или снимите соединительные болты с одной из коротких частей стержня, тем самым увеличив сопротивление (аналогично сопротивлению ) магнитной «цепи», соединяющей две обмотки вместе.Обратите внимание на влияние на выходное напряжение и «просадку» напряжения под нагрузкой.

Если вы сделали свой трансформатор с неравновитковыми обмотками. попробуйте его в повышающем или понижающем режиме, питая различные нагрузки переменного тока.

 

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

Как сделать повышающий трансформатор?

Вопрос задан: проф. Элисон Скайлз В.
Оценка: 4,4/5 (47 голосов)

Изготовление повышающего электрического трансформатора

  1. Используйте большой стальной болт в качестве магнитного сердечника трансформатора….
  2. Оберните болт изоляционной лентой, чтобы изолировать обмотки от «сердечника». …
  3. Намотайте два медных провода несколько раз (не менее 12 витков) на концы «жилы» (стальной болт).

Как изготавливается понижающий трансформатор?

Понижающий трансформатор состоит из двух или более катушек , намотанных на железный сердечник трансформатора . Он работает по принципу магнитной индукции между катушками. Напряжение, подаваемое на первичную обмотку катушки, намагничивает железный сердечник, который индуцирует вторичные обмотки трансформатора.

Что такое формула повышающего трансформатора?

Наиболее важное различие между различными типами трансформаторов заключается в том, являются ли они «повышающими» или «понижающими». На самом базовом уровне повышающие трансформаторы увеличивают напряжение, а понижающие трансформаторы уменьшают его. В этой формуле P — мощность, V — напряжение, а I — ток.

Можете ли вы построить свой собственный трансформатор?

Если подходящую готовую деталь просто невозможно найти, вы можете подумать о разработке специального трансформатора , соответствующего вашим конкретным требованиям.На рынке доступны тысячи готовых трансформаторов, которые можно встроить в электронные или электрические схемы.

Сколько времени нужно, чтобы построить трансформатор?

Большие силовые трансформаторы электросетей строятся до 2 лет .

27 связанных вопросов найдено

Зачем нужны повышающие трансформаторы?

В Национальной энергосистеме повышающий трансформатор используется для увеличения напряжения и уменьшения тока …. Меньший ток означает меньшие потери энергии при нагреве провода. Чтобы защитить людей от этих высоковольтных проводов, опоры используются для поддержки линий электропередачи над землей.

Какова основная функция повышающего трансформатора?

Повышающий трансформатор. Повышающий трансформатор представляет собой тип трансформатора с функцией преобразования низкого напряжения (LV) и высокого тока с первичной стороны трансформатора в высокое напряжение (HV) и низкое значение тока на вторичной стороне трансформатора .

В чем разница между повышающим трансформатором и понижающим трансформатором?

Ключевое различие между повышающим и понижающим трансформаторами

В повышающем типе секция низкого напряжения является первичной стороной, а секция высокого напряжения — вторичной стороной , тогда как обмотка низкого напряжения является вторичной стороной в понижающий трансформатор.

Можно ли реверсировать понижающий трансформатор?

Заключение: Стандартные понижающие трансформаторы могут иметь обратное питание для повышающих приложений , но следует учитывать несколько мер предосторожности: … Трансформаторы с компенсированными обмотками будут иметь выходное напряжение на 3-4% ниже номинального на холостом ходу и на 6-8% ниже номинального при полной нагрузке.

Что повышает повышающий трансформатор?

Повышающий трансформатор увеличивает напряжение и снижает ток для поддержания постоянной мощности. Понижающий трансформатор снижает напряжение и увеличивает ток для поддержания постоянной мощности.

Как проверить понижающий трансформатор?

Включите измеритель и поместите красный провод в отверстие «Ом» на вольтметре.Переключите вольтметр на показания сопротивления (в Омах). Прикоснитесь черным проводом к металлическому каркасу трансформатора. Проверьте клеммы: проверьте клеммы трансформатора в следующем порядке – h2, h3, X1 и X2.

Может ли трансформатор быть как повышающим, так и понижающим?

Да Можно . Понижающий трансформатор является повышающим, если вы поменяете первичный трансформатор на вторичный. Но мощность и уровень напряжения должны быть одинаковыми для соответствующих обмоток.

Почему энергетические компании используют повышающие трансформаторы?

Энергетические компании используют повышающие трансформаторы для повышения напряжения до сотен кВ перед его передачей по линии электропередач, уменьшая ток и минимизируя потери мощности в линиях электропередачи . На другом конце используются понижающие трансформаторы для снижения напряжения до 120 В, используемых в бытовых цепях.

Как сделать повышающий трансформатор?

Изготовление повышающего электрического трансформатора

  1. Используйте большой стальной болт в качестве магнитного сердечника трансформатора….
  2. Оберните болт изоляционной лентой, чтобы изолировать обмотки от «сердечника». …
  3. Намотайте два медных провода несколько раз (не менее 12 витков) на концы «жилы» (стальной болт).

Какое соединение используется для повышающего трансформатора?

Соединение «треугольник-звезда» трансформатора

Основное использование этого соединения — повышение напряжения, т.е.е. в начале системы передачи высокого напряжения.

Каковы функции повышающих и понижающих трансформаторов?

Трансформатор преобразует переменный ток (AC) из одного напряжения в другое напряжение. Он не имеет движущихся частей и работает по принципу магнитной индукции; он может быть рассчитан на «повышающее» или «понижающее» напряжение. Таким образом, повышающий трансформатор увеличивает напряжение, а понижающий трансформатор снижает напряжение.

Трансформатор изменяет мощность?

Трансформаторы способны увеличивать или уменьшать уровни напряжения и тока их питания без изменения его частоты или количества электроэнергии, передаваемой от одной обмотки к другой через магнитную цепь.

Нужен ли повышающий трансформатор?

И наоборот, при переносе приборов, работающих от 220–110 вольт, к U.В Южной или Канаде требуется повышающий преобразователь напряжения, который может преобразовывать 110–120 вольт в 220–240 вольт. Вам понадобится повышающий трансформатор, если вы путешествуете в любую страну со стандартом мощности, который ниже, чем то, что используют ваши приборы .

Почему мы повышаем напряжение?

Повышенное напряжение позволяет снизить ток, что значительно снижает потери мощности . Как только электричество завершает свое путешествие, мы уменьшаем его напряжение с помощью понижающего трансформатора, чтобы сделать его более безопасным и удобным для использования по соседству.

Как узнать, взорвался ли трансформатор?

Если вы не были рядом, когда взорвался трансформатор, это может быть пугающим опытом. Они не только производят много шума, но вы также можете увидеть огненный шар и много дыма . Они могут быть опасны, если с ними не обращаться должным образом, и ваше электроснабжение будет прервано до тех пор, пока оно не будет заменено.

Могут ли трансформаторы взрываться?

Основная причина взрывов и ожогов трансформаторов

Однако из-за аварий или неисправных механизмов может произойти внезапный скачок уровня напряжения, и когда трансформатор залит слишком большим количеством электричества, он взрывается и сгорает.

Что произойдет, если взорвется трансформатор?

Когда трансформатор выходит из строя, он прерывает подачу электроэнергии в любые жилые дома или предприятия, подключенные к трансформатору . Бригады электриков должны заменить разрушенное оборудование, предварительно отключив входящую линию электропередач, чтобы предотвратить повреждения и травмы.

Какая текущая формула?

Ток представляет собой отношение разности потенциалов к сопротивлению.Он представлен как (I). Текущая формула дается как I = V/R . Единицей силы тока в системе СИ является Ампер (Amp).

Повышающие трансформаторы — все, что вам нужно знать

Трансформаторы — электрические устройства, используемые для изменения напряжения питания для удовлетворения индивидуальных потребностей потребителей электроэнергии. Он следует принципу электромагнитной индукции, чтобы преобразовать напряжение из одного значения в другое.Когда дело доходит до покупки любого электрического устройства, мы становимся особенно осторожными, чтобы убедиться, что в конечном итоге мы не купим какой-либо неправильный продукт. Точно так же при покупке трансформаторов мы должны быть осторожны при выборе производителя.

Трансформаторы

бывают разных типов и конструкций, и каждый из них имеет свой набор преимуществ. В этом блоге мы сосредоточимся на повышающих трансформаторах и их функциях, а также на рекомендациях по выбору подходящих поставщиков.

Знакомство с повышающими трансформаторами

Повышающие трансформаторы определяются как трансформаторы, в которых вторичное напряжение больше, чем первичное напряжение.Используется для включения высоковольтных; слаботочной мощности в низковольтную, сильноточную мощность, и она обычно используется для бытового потребления.

Функции повышающего трансформатора

Когда переменный ток проходит через основную катушку трансформатора, в железном сердечнике создается переменное магнитное поле. Затем магнитное поле включает переменный ток во вторичной обмотке с параллельной частотой. Повышающие трансформаторы состоят из нескольких витков проводов во вторичной обмотке, которые повышают напряжение.Проще говоря, вторичное выходное напряжение повышающих трансформаторов больше, чем первичное входное напряжение. По сравнению с первичным напряжением вторичное напряжение удваивается, если вторичная катушка имеет несколько витков провода.

Работа повышающих трансформаторов заключается в повышении электрического напряжения во вторичной обмотке. Когда напряжение увеличивается от первичной обмотки ко вторичной, получается гибкий источник питания. Например, вам нужно использовать электрическое устройство, работающее от 220 В, а ваше основное электропитание всего 110 В.Вот роль повышающего трансформатора, который удваивает напряжение со 110 В до 220 В, удовлетворяя требования вашего устройства. Рекомендуется проверить мощность электрического устройства перед его использованием с трансформаторами.

Преимущества повышающих трансформаторов

Преимущества повышающих трансформаторов следующие:

1. Силовая передача

Повышающие трансформаторы помогают передавать электроэнергию на большие расстояния по доступным ценам.

2. Непрерывная работа

В отличие от других электронных устройств, которые не могут работать непрерывно, повышающие трансформаторы могут работать постоянно, что является одной из причин, почему они являются подходящим выбором для системы распределения электроэнергии.

3. Простота обслуживания

Повышающие трансформаторы

просты в обслуживании. Его техническое обслуживание включает чистку контактов и ремонт поврежденных деталей.

4. Нет времени запуска

Повышающий трансформатор может запуститься сразу без каких-либо задержек.

5. Эффективный

Повышающие трансформаторы очень эффективны и имеют очень небольшие потери.

Читайте также: Преимущества и недостатки повышающего трансформатора

Советы по покупке

Требования к ступенчатому трансформатору могут быть разнообразными, так как он используется для повышения напряжения.Например, в случае промышленного предприятия трансформатор может использоваться с машинами стоимостью в миллионы долларов. Вот почему лучше не покупать повышающие трансформаторы низкого качества, так как это может привести к большим потерям.

Читайте также: Основные советы по выбору производителей повышающих трансформаторов

(PDF) Разработка повышающего трансформатора для слаботочной и маломощной системы сбора звуковой энергии

ВЫВОДЫ

Представленный прямой повышающий преобразователь переменного тока в постоянный низкого напряжения и слабого тока с использованием обычного мостового выпрямления

и достигает более высокой эффективности системы сбора энергии.Повышающий трансформатор может быть

заменен на понижающе-повышающий преобразователь для повышения напряжения входного сигнала 3,89 В пьезоэлектрического преобразователя до высокого

выходного положительного постоянного напряжения 5,0 В. На основе анализа предлагается упрощенная схема управления. для высоковольтных

повышающих приложений. Представлен результат эксперимента по выбору значений основных компонентов и параметров управления

преобразователя. На основании анализа и рекомендаций по проектированию создан прототип преобразователя с полной волной

и конденсатором 4.7 мкФ вырабатывается. Предлагаемая схема управления со схемой самозапуска реализована

, и преобразователь успешно работает для прямого повышения низкого напряжения переменного тока до высокого постоянного напряжения 5,0 В. Будущие работы

будут сосредоточены на эффективности преобразователя. Текущая технология с использованием трансформатора с сердечником EI может быть улучшена

путем исследования использования трансформатора без сердечника на печатной плате. Эти трансформаторы для печатных плат без сердечника, где последний обладает потенциалом

для повышения эффективности, низкой стоимости и высокой удельной мощности благодаря своим характеристикам отсутствия ограничения частоты

, отсутствия магнитного насыщения, исключают процесс ручной намотки и, поскольку он не имеет магнитных сердечников. ,

поэтому потерь в сердечнике нет.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы хотели бы поблагодарить Школу инженерии электрических систем и Малайзийский университет Perlis

за лабораторное оборудование, которое сделало возможным проведение и успешную публикацию этого исследования.

ССЫЛКИ

1. F. Ma, C. Fu, X. Rong и H. Wang, «Усовершенствованный сбор энергии в микробных топливных элементах для мониторинга окружающей среды

» (Конференция China Automation Congress, CAC, 2017), стр. .7357-7361.

2. И. Росдиазли, Т. С. Чанг, С. М. Хассан, Б. Кишор и С. К. Б. Салахуддин, Сборщик солнечной энергии для промышленных беспроводных сенсорных узлов

, Procedia Computer Science, 105, 111-118 (2017).

3. CF Ostia, RMG Baylon, CNCB Pancho, JIM Talamera, GM Viado и JM Martinez, «Проект

небольшого ветроэнергетического комбайна с использованием пьезоэлектрического консольного генератора для беспроводного датчика пламени

» (регион IEEE). 10 Конференция, TENCON, 2017), стр.3039-3044.

4. А. М. Абдал-Кадхим и К. С. Леонг, «Применение сбора тепловой энергии от низкоуровневых источников тепла

при включении узла WSN», (2-я Международная конференция по передовым сенсорным технологиям, (ICFST),

2017 г. ), стр. 131-135.

5. Дж. А. Р. Азеведо и Ф. Э. С. Сантос, Сбор энергии ветра и воды для узлов автономного беспроводного датчика

, в IET Circuits, Devices & Systems, 6(6), 413-420, (2012).

6. К. Гулд и Р. Эдвардс, «Обзор технологий сбора микроэнергии», 2016 г. 51-я международная

университетская конференция по энергетике (UPEC), Коимбра, сентябрь 2016 г., стр. 1-5.

7. К. М. А. Лопес и К. А. Галло, «Обзор сбора и применения пьезоэлектрической энергии», (IEEE 23rd

International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 2014), стр. 1284-1288.

8. С. Паттанаик, С. Мишра, С. Хайдер и С.Бхуян, «Сбор энергии через акустическое поле для питания электронных устройств малой мощности» (Innovations in Power and Advanced Computing Technologies (i-PACT), 2017),

, стр. 1–4.

9. Э.А. Аназия, Угочукву Э.С., Онуэгбу Дж.К. и Оньедикачи С.Н., «Проектирование и анализ потерь в силовом трансформаторе

», Американский журнал электротехники и электронной инженерии, 5(3), 94-101, (2017).

10. К. С. Патил, «Оценочное исследование анализа производительности и характеристик трансформатора с аморфным сердечником для системы распределения электроэнергии

», Международный журнал научных исследований в области науки, техники и технологии

(IJSRSET), 2 (3), 661 -667, (2016).

11. Гл. Киран Кумар, И. Харита, К. Раджив, Md.Fh. Низамуддин, К. Гопинад, «Сравнительное исследование аморфного сердечника

с медной обмоткой по сравнению с алюминиевой обмоткой», Международный журнал исследований в области электротехники и электроники

(IJEEER), 3(1), 41-4, (2013).

12. К. О. Рауфф, А. Рилван, У. А. Фарук и Д. Д. Джошуа, «Конструирование простого трансформатора для иллюстрации

закона электромагнитной индукции Фарадея вдоль боковой взаимной индуктивности», Physical Science International

Journal, 12(1) ), 1-5, (2016).

Повышающий трансформатор: принцип, применение, преимущества, недостатки

Чудо!! Какой трансформатор используется для подачи энергии в ваш дом? Это силовой трансформатор. Будет ли это повышающий трансформатор или понижающий трансформатор? Это может быть любой из них.

Но цель этого поста — дать вам краткую информацию о повышающем трансформаторе . Этот пост предназначен не только для получения базовых знаний. Но и для студентов естественнонаучного профиля.

Но цель этого поста — дать вам краткое представление о повышающем трансформаторе . Кроме того, эта статья предназначена не только для получения базовых знаний. Но и для студентов естественных наук.

Итак, пристегнитесь, мы расскажем о принципе работы повышающих трансформаторов , о том, как они изготавливаются, об их практическом применении, а также о преимуществах и недостатках.

Что такое повышающий трансформатор?

Просто, «Он преобразует низкое напряжение в электричество высокого напряжения» .Но вот загвоздка, как известно ток обратно пропорционален напряжениям при определении мощности. Следовательно, другая функция этого типа трансформатора состоит в том, чтобы преобразовывать высокое значение тока в низкое значение тока.

Таким образом, правильным определением повышающего трансформатора будет , тип трансформатора, который преобразует низкое напряжение (НН) и высокий ток в высокое напряжение (ВН) и низкий ток.

В таких странах, как Индия, используется повышающий трансформатор с типичным источником питания на 11 кВ.Это делает процесс более экономичным — мощность переменного тока может передаваться на большие расстояния (в диапазоне напряжений от 220 до 440 В).

Однако из соображений безопасности, а также для обеспечения широко применимого напряжения для электроприборов напряжение снижено до 230 В.

Основные характеристики повышающего трансформатора
  • Входное напряжение < выходное напряжение.
  • Входной ток > Выходной ток.
  • Широко используемый трансформатор в электрических системах и линиях электропередач.
  • У них почти одинаковая рабочая частота и номинальная мощность, потому что они очень эффективны.
  • На вторичной выходной катушке видно большее количество витков.
  • Первичная обмотка состоит из толстого изолированного медного провода.
  • Диапазон выходного напряжения от 220 В до 11000 В или выше.
  • Обычно используется на электростанциях, рентгеновских аппаратах, микроволновых печах и т. д.

Принцип повышающего трансформатора

AОбщий подход

Будь то повышающий трансформатор или понижающий трансформатор, он состоит как минимум из двух катушек изолированного провода, натянутых вокруг железного сердечника. Но ключевое отличие зависит от того, на какой части выполняется обмотка.

Таким образом, когда напряжение источника подается на первичную катушку, она проникает в железный сердечник и намагничивается. Это, наконец, индуцирует напряжения во вторичной катушке.

Как указывалось ранее, соотношение витков на обеих обмотках катушки определяет тип трансформатора, а также величину преобразования напряжения.

Например, если в первичной обмотке 50 витков, а во вторичной обмотке 100 витков, соотношение будет 1:2. Тогда это повышающий трансформатор.

B. Академический подход 

Принцип действия повышающего трансформатора (все трансформаторы имеют одинаковый принцип) основан на теории взаимной индуктивности между двумя катушками, имеющими общий магнитный поток.

При этом наведенное напряжение от первых катушек генерирует индуктивное напряжение во второй катушке.Следовательно, происходит преобразование.

Итак, все трансформаторы — это устройства, работа которых основана на соотношении витков на их первичной и вторичной стороне.

Математически отношение напряжения к количеству витков в любом трансформаторе определяется как

V2/V1 = N2/N1

Здесь V1 и N1 представляют собой напряжения и количество витков в первичной обмотке. В то время как V2 и N2 являются соответствующими напряжениями и витками для вторичной катушки.

Рассмотрим следующий рисунок в качестве примера повышающих напряжений.

Очевидно, количество витков вторичной обмотки (N2) больше, чем первичной (N1). Это означает, что когда напряжение индуцируется в первичной части из-за магнитного потока железа, оно увеличивается из-за взаимной индуктивности, которая имеет место на конце N2. Следовательно, генерируется повышенное напряжение .

Кроме того, первичная обмотка повышающего трансформатора имеет медные провода с толстой изоляцией.

Передача и потери мощности

Как уже говорилось ранее, повышающие трансформаторы используются в линиях электропередач для преобразования высокого напряжения.Следовательно, при передаче наблюдается определенная потеря мощности, которая определяется следующим уравнением.

Потери мощности = I 2 R

I = Ток; R = Сопротивление

Как известно, выходной ток повышающего трансформатора меньше. Таким образом, меньшие потери мощности наблюдаются . И это делает его экономичным.

Как сделать повышающий трансформатор?

Чтобы построить рабочую модель повышающего трансформатора, выполните следующую процедуру.

Необходимые материалы
  • Электрическая изоляционная лента
  • Медный провод с покрытием (магнитный провод)
  • Большой стальной болт в качестве флюса для сердечника
  • Блок питания переменного тока (например, настенная розетка)
  • Любой
  • Регулятор напряжения

Процедура
  1. Выберите стальной болт, обладающий свойством намагничивания. Чтобы проверить это, вы можете прикрепить магнит к стальному болту, если он прилипнет, значит, все готово.
  2. Теперь вам нужно скрутить стальной болт изоляционной лентой.
  3. Одной частью медного провода с покрытием начните наматывать катушку на один конец стального болта с двумя свободными концами. И постарайтесь сделать хотя бы 12 оборотов.
  4. Теперь повторите тот же процесс с другим куском медной проволоки с покрытием, но на этот раз поместите его на другую часть стального болта. Однако убедитесь, что вы делаете больше витков, чем предыдущая первичная обмотка.
  5. Теперь соедините оголенные концы вторичной катушки в контакте с резистором (лампочкой).
  6. На последнем этапе подключите оголенные концы первичной катушки к источнику переменного тока с регулятором напряжения. И начинается с самого низкого уровня мощности переменного тока до высокого уровня.

Наблюдение

Даже при низких уровнях мощности переменного тока лампочки светятся, но уровень яркости отличается от уровня яркости в ступенчатой ​​конфигурации.

Меры предосторожности
  1. В случае появления запаха гари немедленно отключите шнур питания.
  2. Держите все металлические предметы подальше от зоны эксперимента.Это потому, что в повышающей конфигурации он действует как магнит.
  3. Электричество опасно. Поэтому этот эксперимент необходимо проводить под наблюдением взрослых.

Применение повышающего трансформатора

Это следующие применения повышающего трансформатора

  • Небольшой повышающий трансформатор используется для повышения напряжения в небольших бытовых приборах.
  • Они есть в электрических устройствах, таких как электродвигатели, микроволновая печь, рентгеновские аппараты, инверторы и даже стабилизаторы.
  • Наиболее важным и распространенным применением повышающего трансформатора является передача и распределение электроэнергии.

Преимущества и недостатки

Преимущества повышающего трансформатора

Ниже приведены основные преимущества повышающего трансформатора.

1. Очень экономичный: Поскольку они увеличивают значение напряжения и уменьшают значение тока, что в конечном итоге снижает сопротивление передачи.Следовательно, для более длинной электрической передачи они являются экономичным выбором.

2. Высшее Срок службы: Способны работать без остановок. Это делает его основой эффективной и просто бесперебойной системы распределения электроэнергии.

3. Низкие затраты на обслуживание: Повышающие трансформаторы требуют минимального обслуживания, которое дополняется регулярной проверкой масла и заменой физически поврежденных частей.

4. Быстрый запуск: При подаче электричества начинает работать в кратчайшие сроки.И не требует предварительного времени загрузки.

5. Более высокая эффективность: Благодаря недавнему развитию технологий повышающий трансформатор стал более эффективным. И почти обслуживает уровень эффективности 95%.

Недостатки повышающего трансформатора

Ниже перечислены недостатки повышающего трансформатора;

1. Система охлаждения: Поскольку повышающий трансформатор работает без остановок, ему необходима надежная система охлаждения, которую также необходимо регулярно регулировать.

2. Требуется большая площадь установки: Чем выше напряжение, тем больше размер. Таким образом, для городских городов нормальный размер повышающего трансформатора занимает около 6 на 6 футов земли. Это снова большое дело.

3. Не работает с постоянным током Модель: Они используют только переменный ток для повышения напряжения. И, следовательно, они нефункциональны для постоянного тока (DC).

Повышающий трансформатор Использует

Инверторы, батареи и стабилизаторы нуждаются в повышающих трансформаторах для преобразования более низкого напряжения в более высокое напряжение, необходимое для трансформаторов.Они также используются для передачи электроэнергии.

Краткий обзор

Повышающий трансформатор — это устройство, которое используется для преобразования низкого напряжения (и высокого тока) в соответствующие значения высокого напряжения (и низкого тока).

Это можно сделать по принципу взаимной индуктивности, когда первичная катушка имеет меньше витков, чем вторичная. Следовательно, у повышающего трансформатора витков в выходной катушке больше, чем в первичной.

Эти трансформаторы в основном используются в линиях электропередач и системах распределения электроэнергии на большие расстояния. Кроме того, многие электроприборы, такие как инверторы, стабилизаторы, рентгеновские аппараты, тоже имеют повышающий трансформатор.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

  1. Что такое кабельный модем – как он работает, преимущества и недостатки
  2. Технология 5G – как это работает, особенности, преимущества и недостатки повышающий и понижающий трансформатор?

    В повышающем трансформаторе количество первичных обмоток меньше, чем вторичных.В то время как обратное верно для понижающего трансформатора. Кроме того, понижающий трансформатор имеет более низкие выходные напряжения и более высокое токовое напряжение, что опять-таки противоположно повышающему.

    Как работает повышающий трансформатор?

    Чтобы повысить напряжение во вторичной обмотке, повышающий трансформатор имеет больше витков провода во вторичной обмотке…. Следовательно, повышающий трансформатор повышает электрическое напряжение вторичной катушки с более низкого до более высокого уровня в зависимости от потребностей приложения.

    Почему повышающий трансформатор не работает на постоянном токе?

    Причина основана на его принципе. Когда вы индуцируете постоянный ток в первичной катушке, она создает постоянное и однородное магнитное поле. Это не даст индуктивности второй катушке. Следовательно, система не может производить какое-либо выходное напряжение (или ток).

    Какое соединение используется для системы распределения электроэнергии с повышающим трансформатором?

    Чаще всего в системе распределения электроэнергии используется 3-фазная 4-проводная система переменного тока.

    3-фазный, 208 В, треугольник — 480 Y 277 (повышающий трансформатор) — промышленный трансформатор Maddox

    Этот трансформатор предназначен для преобразования 3-фазного напряжения 208 В в 3-фазное напряжение 480 Y 277 для питания такого оборудования, как панели, двигатели, станки с ЧПУ, сварочные аппараты, конвейерные системы, насосы, полиграфическое оборудование, производственные инструменты и другое производственное оборудование.

    Первичное напряжение: 208 Delta

    Вторичное напряжение: 480 Y 277 (повышающий трансформатор)

    Стандартные характеристики:

    • Одобрено CSA и UL
    • Частота 60 Гц
    • Превышение температуры 150°C
    • Первичные регулировочные метчики 2 вверху, 4 внизу в 2.шаг 5%
    • Высокоэффективные алюминиевые обмотки
    • Класс изоляции 220°C
    • Импрегнированные обмотки вакуумного давления
    • NEMA 3R Корпус для установки внутри и вне помещений
    • Энергоэффективный
    • Настенный монтаж до 75 кВА
    • Наконечники в комплекте до 75 кВА

    Точный размер и форма могут меняться. Трансформаторы, заказанные для использования внутри помещений, могут поставляться с наружным корпусом в зависимости от наличия на складе. Трансформатор может выглядеть иначе, чем на фото.

    Нужно что-то другое? Свяжитесь с нами для индивидуального предложения: [email protected]

    Скачать инструкцию по эксплуатации

    Приблизительные размеры и вес корпуса:

    кВА
    15
    30
    45
    75
    112,5
    150
    225
    300
    500
    Размеры (ВxШxГ)
    22″x21″x20″
    29″x26″x24″
    29″x26″x24″
    36″x28″x27″
    36″x28″x27″
    0 45″x39″x10″ «x38″x35»
    52″x38″x34″
    66″x51″x32″
    Вес (фунты)
    205
    300
    370
    535
    740
    930
    1400
    2000
    2850

    Тарифы на доставку
    Тарифы на доставку варьируются, но обычно составляют от 5 до 10% от общей стоимости покупки.

    Доставка из
    Трансформаторы со склада доставляются в течение 3-5 рабочих дней. У Maddox есть 22 региональных центра выполнения заказов, поэтому доставка никогда не задерживается на несколько дней!

    Центры выполнения заказов Maddox

    Возврат и обмен

    Наш полис действует 30 дней. Если с момента покупки прошло 30 дней, мы, к сожалению, не можем предложить вам возврат или обмен. Мы по-прежнему можем быть заинтересованы в выкупе устройства обратно.Для оформления возврата или обмена нам требуется подтверждение покупки.

    Обмен: 

    Чтобы иметь право…

    Подробнее читайте здесь: Политика доставки, возврата и возврата денег

    5 лет гарантии

    Покупайте с уверенностью. Все новые и бывшие в употреблении трансформаторы Maddox проходят испытания и имеют полную 5-летнюю гарантию от дефектов. Если у вас возникнут какие-либо проблемы, просто позвоните нам и получите бесплатную замену.Мы даже оплатим доставку!

    Узнайте о повышающем трансформаторе

    Рис. 1. Типовой повышающий трансформатор

    Повышающий трансформатор используется для повышения переменного напряжения. Он работает по закону электромагнитной индукции Фарадея посредством процесса взаимной индукции. Закон Фарадея — это производство электродвижущей силы (ЭДС) из-за изменения магнитного потока. Взаимная индукция — это процесс, при котором одна катушка магнитно индуцирует напряжение в другую катушку, расположенную рядом с первой катушкой.

    Повышающий трансформатор передает электрическую энергию от одной катушки к другой без изменения общей мощности или частоты. В трансформаторе есть две катушки, называемые первичной катушкой и вторичной катушкой. Хотя между этими двумя катушками нет электрического контакта, они намотаны вместе на магнитную полосу из мягкого железа, называемую сердечником.

    Эта сердцевина состоит из тонких прямоугольных рамок из мягкого железа, расположенных друг над другом и изолированных друг от друга краской или лаком.Этот сердечник состоит из мягкого железа для увеличения магнитного поля. В повышающем трансформаторе количество витков вторичной обмотки больше количества витков первичной обмотки.

    Вот важные факты о повышающих трансформаторах:

    • Коэффициент трансформации в повышающем трансформаторе определяется как Np/Ns (т.е. количество витков в первичной обмотке к количеству витков во вторичной обмотке). Коэффициент поворота безразмерный.

    • Повышающие трансформаторы нельзя использовать с постоянными токами (DC), так как нам нужно переменное магнитное поле, чтобы индуцировать ЭДС во вторичной обмотке.

    • Если количество витков в первичной обмотке равно количеству витков во вторичной обмотке, то такой трансформатор называется изолирующим.

    • КПД идеального повышающего трансформатора составляет 100 %. В реальном повышающем трансформаторе КПД составляет около 92-98%.

    • В большом повышающем трансформаторе изоляционное масло используется в качестве хладагента, так что тепловая энергия, вырабатываемая в сердечнике, может поглощаться хладагентом из-за различных типов потерь энергии (обсуждается ниже).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.