Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments
Зарядное устройство с регулировкой первичной обмотки трансформатора

В обычных условиях автомобильный аккумулятор заряжается при движении автомобиля. Но если машина долго стоит в гараже, то аккумуляторная батарея разряжается.

Для ее зарядки нужна зарядка для аккумуляторов с регулировкой зарядного тока. Один из вариантов этих приборов – зарядное устройство с регулировкой по первичной обмотке трансформатора.

Содержание

Управление трансформатором по первичной обмотке

Скорость заряда аккумулятора зависит от тока, протекающего через него, но слишком быстрый заряд приводит к перегреву аппарата и выходу его из строя. Поэтому для зарядки аккумуляторных батарей используются устройства с регулировкой выходных параметров.

Зарядное устройство с регулировкой по первичной обмотке трансформатора схема

Особенности регуляторов для первички трансформаторов

Ток зарядки батареи составляет 10% ее емкости. Это значит, что аккумулятор с емкостью 60Ач заряжается током не более 6А. Напряжение заряда при работе автомобиля 14,5В. Учитывая необходимый запас, зарядное устройства должно быть способно выдать 10А при напряжении 16В.

Запас напряжения необходим для регулировки и ограничения зарядного тока.

В разных моделях аппаратов она производится разными способами:

  • Добавочными сопротивлениями. Включаются после диодного моста. Самая простая конструкция, но имеющая самые большие размеры.
  • Транзисторами. Высокая точность регулировки, но самая сложная схема, требующая хорошего охлаждения силовых транзисторов.
  • Тиристорное управление. Простые схемы. Регулировка осуществляется тиристорным ключем в цепи первичной обмотки или тиристорами, установленными вместо диодов в выпрямительный мост.

Зарядное устройство с регулировкой по первичной обмотке трансформатора подробная схема

Схема и назначение тиристорного регулятора напряжения для трансформатора

Ток, протекающий при зарядке через аккумуляторную батарею, определяется внутренним сопротивлением аккумулятора, его ЭДС и напряжением на выходе зарядного устройства. Для его изменения, кроме других способов, можно регулировать напряжение на первичной обмотке. Самый удобный способ – использование тиристорного регулятора.

Модели для зарядки аккумуляторов

Зарядные устройства делятся на три группы:

  • Пусковые. Предназначены для запуска двигателя при разряженном аккумуляторе. Использовать для зарядки батареи не рекомендуется – недостаточное напряжение и отсутствие регулировок.
  • Зарядные. Предназначены для заряда аккумуляторов. Имеют ручную или автоматическую регулировку.
  • Пуско-зарядные. Могут выполнять обе функции.

Зарядное устройство с регулировкой по первичной обмотке понижающего трансформатора Т1

Принцип действия тиристорного регулятора

Тиристор имеет два состояния – открытый, в котором он пропускает электрический ток и закрытый. Открывается этот элемент при протекании тока через управляющий электрод и остается открытым, пока через тиристор идет ток.
Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Тиристор, включенный в цепи нагрузки, открывается в определенный момент полуволны. Это называется “угол открытия”. В результате этого через электроприбор ток протекает не все время, а только после перехода элемента в открытое состояние. Это меняет действующее значение напряжения на нагрузке.

Важно! Вольтметр измеряет действующее значение. Для надежной работы допустимое напряжение тиристоров должно соответствовать максимальному напряжению, которое больше в 1,4 раз. Для бытовой сети это 308В.

схема тиристорного регулятора

Разновидности и технические характеристики тиристорного регулятора

Из-за того, что тиристор пропускает через себя напряжение только одной полярности, его нелзя использовать для управления трансформатором без дополнительных элементов:

  • Включить тиристор в диодный мост из 4 диодов на вывода “+” и “-“. Вывода “~” подключаются в разрыв цепи вместо выключателя или последовательно с ним. Диодный мост выпрямляет напряжение и на тиристор подается питание только одной полярности.
  • Использовать два тиристора, включенные встречно-параллельно и для управления через переменный резистор соединяются управляющие вывода. Каждый из элементов открывается при своей полярности, а оба вместе управляют напряжением на нагрузке.

тиристорный регулятор

Открытие тиристора происходит при прохождении тока больше определенной величины и есть два способа управления углом открывания:

  • Переменным сопротивлением, включенным между анодом и управляющим электродом. В течении первой половины полуволны напряжение и ток управления растут и при достижении его определенной величины, зависящей от марки элемента. Недостаток этой схемы в ограниченном диапазоне регулировки 110-220В, но этого достаточно для управления трансформатором зарядного устройства.
  • Управление импульсами, которые подает отдельная схема на управляющий электрод в определенный момент полуволны синусоиды.
    Допустимый ток и напряжение тиристорного регулятора зависят в первую очередь от установленных тиристоров. Самые распространенные – тиристоры серии КУ 202, но в некоторых случаях допускается применение других элементов:
  • КУ 202Н – 400В, 30А. Крепятся на резьбе М6. При регулировке первичной обмотки, ток которой менее 1А, используются без радиаторов.
  • КУ 201л – 300В, 30А, крепление- резьба М6. Допускается использовать в первичной обмотке.
  • КУ 201а – 25В, 30А, крепление – резьба М6. Можно использовать только с радиаторами при регулировке после трансформатора.
  • КУ 101г – 80В, 1А. Похож на транзистор. В силовых цепях зарядных устройствах не используются, только в схемах управления.
  • КУ 104а – 6В, 3А. Так же в силовых цепях не применяются.

тиристорный регулятор ТС122

Что представляет собой симистор

У тиристора есть недостаток, усложняющий его применение в сети переменного тока – он пропускает через себя только одну полуволну и на выходе вместо переменного напряжения получается постоянное пульсирующее. Поэтому эти приборы используются парами или вместе с диодным мостом. От этого недостатка свободен симистор.

Симистор внешне похож на тиристор. Также, как и тиристор, он открывается импульсом тока, протекающего через управляющий электрод, но этот прибор пропускает через себя обе полуволны и способен работать в сети переменного тока.

Принципиальная схема симисторного регулятора тока для активной и индуктивной нагрузки

Устройство симисторного регулятора аналогично тиристорному. Отличие в том, что симистор управляет обоими полярностями и поэтому нет необходимости использовать диодный мост или встречно-параллельное включение элементов.

Кроме того, для симистора не имеет значение полярность управляющего напряжения, что позволяет упростить схему импульсного управления.

Совет! Для регулировки симистором можно использовать диммер от лампы накаливания. Для этого он включается между анодом и управляющим электродом силового симистора.

Симистор

Другие простые варианты регулировки напряжения в первичке

Кроме тиристорных и симисторных регуляторов есть другие способы управления зарядным током в первичной обмотке трансформатора:

  • Переключением выводов первичной обмотки. Недостаток в том, что эти вывода необходимо делать при намотке катушек.
  • Подключением зарядного аппарата после ЛАТРА (лабораторного автотрансформатора). Его мощность должна быть не менее 160Вт.
  • Переменным сопротивлением, подключаемым последовательно с трансформатором. Его параметры приблизительно 50-100Ом, мощностью 50Вт и зависят от конкретного зарядного.

Несмотря на появление современных зарядных устройств, аппараты с обычными трансформаторами есть у многих владельцев автомобилей, и регулировка аппарата по первичной обмотке позволяет обойтись без мощных тиристоров или добавочных сопротивлений.

Зарядное устройство регулировка по первичной обмотке трансформатора

Решил написать свой способ как собрать зарядное устройство для аккумулятора.
Сразу скажу, что зарядное работает исключительно в ручном режиме и ни сколько не портит аккумулятор, если следить за напряжением и током.

Для сборки нам понадобится:
— трансформатор 220/16 160Вт, то бишь на вторичной обмотке должно быть не менее 16 вольт без нагрузки и 10А максимальный ток. Ток можно меньше (т.к. аккумулятор заряжается 0,1 от номинального тока, то на аккумулятор 60А/ч потребуется ток 6А)
— диммер для электрического освещения квартиры или настольной лампы. Лишь бы мощность подошла. Лично я выбрал такой:

— диодный мост. Можно использовать диодный мост с генератора любого авто, а можно купить 4 диода, рассчитанные на нужный ток, на радиорынке и собрать их по схеме:

— вольтамперметр. Самый простой способ по-моему. Можно заказать прибор на АлиЭкспресс тут. Выглядит он так:

Всё в одном корпусе — вольтметр и амперметр. Напряжение питания прибора — 4,5 — 30В, измеряет ток до 10А.
Либо можно поставить два стрелочных или цифровых прибора, вольтметр и амперметр соответственно.

— корпус, конденсатор хотя бы на 2200мкФ * 25В, выключатель, предохранитель по 220В, предохранитель по 16В.

Зарядное устройство — это по сути мощный блок питания, имеющий вход 220В, а выход регулируется от

0 до нужного нам тока и напряжения.
Как же мы будем регулировать этот самый ток, ведь он достаточно велик. Некоторые БП строятся на тиристорных или симисторных регуляторах (а так же на полевиках) регулируя вторичный ток. Следовательно эти зарядные устройства дорогие, т.к. мощные тиристоры и так дорогие, дак к ним еще необходимо собрать схему управления.

Так же часто применяют зарядные на базе импульсных преобразователей напряжения. Тоже не дешёвый и не самый простой вариант.
Я же предлагаю регулировать первичный ток на трансформаторе посредством готового регулятора напряжения (диммер). А ток на вторичной обмотке напрямую зависит от тока на первичной обмотке. Только зная закон Ома ток в первичной обмотке будет значительно отличаться от вторичного (будет гораздо меньше)
А для не большого тока нужны и детали меньше, а следовательно дешевле (по этому диммеры, хоть и построены на симисторе, стоят очень дёшего).

Принципиальная схема прибора:

Если в диммере есть выключатель, то на схеме выключатель SA не нужен. Так же необходимо на проводе или в корпусе установить предохранитель по 16В для защиты от короткого замыкания выхода.

Так же необходимо поверить и откалибровать прибор по образцовому (цешка (мультиметр) в помощь). Калибруется он с помощью двух регуляторов на задней части платы (VR — напряжение и IR — ток)

В обычных условиях автомобильный аккумулятор заряжается при движении автомобиля. Но если машина долго стоит в гараже, то аккумуляторная батарея разряжается.

Для ее зарядки нужна зарядка для аккумуляторов с регулировкой зарядного тока. Один из вариантов этих приборов – зарядное устройство с регулировкой по первичной обмотке трансформатора.

Управление трансформатором по первичной обмотке

Скорость заряда аккумулятора зависит от тока, протекающего через него, но слишком быстрый заряд приводит к перегреву аппарата и выходу его из строя. Поэтому для зарядки аккумуляторных батарей используются устройства с регулировкой выходных параметров.

Особенности регуляторов для первички трансформаторов

Ток зарядки батареи составляет 10% ее емкости. Это значит, что аккумулятор с емкостью 60Ач заряжается током не более 6А. Напряжение заряда при работе автомобиля 14,5В. Учитывая необходимый запас, зарядное устройства должно быть способно выдать 10А при напряжении 16В.

Запас напряжения необходим для регулировки и ограничения зарядного тока.

В разных моделях аппаратов она производится разными способами:

  • Добавочными сопротивлениями. Включаются после диодного моста. Самая простая конструкция, но имеющая самые большие размеры.
  • Транзисторами. Высокая точность регулировки, но самая сложная схема, требующая хорошего охлаждения силовых транзисторов.
  • Тиристорное управление. Простые схемы. Регулировка осуществляется тиристорным ключем в цепи первичной обмотки или тиристорами, установленными вместо диодов в выпрямительный мост.

Схема и назначение тиристорного регулятора напряжения для трансформатора

Ток, протекающий при зарядке через аккумуляторную батарею, определяется внутренним сопротивлением аккумулятора, его ЭДС и напряжением на выходе зарядного устройства. Для его изменения, кроме других способов, можно регулировать напряжение на первичной обмотке. Самый удобный способ – использование тиристорного регулятора.

Модели для зарядки аккумуляторов

Зарядные устройства делятся на три группы:

  • Пусковые. Предназначены для запуска двигателя при разряженном аккумуляторе. Использовать для зарядки батареи не рекомендуется – недостаточное напряжение и отсутствие регулировок.
  • Зарядные. Предназначены для заряда аккумуляторов. Имеют ручную или автоматическую регулировку.
  • Пуско-зарядные. Могут выполнять обе функции.

Принцип действия тиристорного регулятора

Тиристор имеет два состояния – открытый, в котором он пропускает электрический ток и закрытый. Открывается этот элемент при протекании тока через управляющий электрод и остается открытым, пока через тиристор идет ток.
Переменное напряжение в сети имеет синусоидальную форму. Тиристор, включенный в цепи нагрузки, открывается в определенный момент полуволны. Это называется “угол открытия”. В результате этого через электроприбор ток протекает не все время, а только после перехода элемента в открытое состояние. Это меняет действующее значение напряжения на нагрузке.

Важно! Вольтметр измеряет действующее значение. Для надежной работы допустимое напряжение тиристоров должно соответствовать максимальному напряжению, которое больше в 1,4 раз. Для бытовой сети это 308В.

Разновидности и технические характеристики тиристорного регулятора

Из-за того, что тиристор пропускает через себя напряжение только одной полярности, его нелзя использовать для управления трансформатором без дополнительных элементов:

    Включить тиристор в диодный мост из 4 диодов на вывода “+” и “-“. Вывода “

” подключаются в разрыв цепи вместо выключателя или последовательно с ним. Диодный мост выпрямляет напряжение и на тиристор подается питание только одной полярности.

  • Использовать два тиристора, включенные встречно-параллельно и для управления через переменный резистор соединяются управляющие вывода. Каждый из элементов открывается при своей полярности, а оба вместе управляют напряжением на нагрузке.
  • Открытие тиристора происходит при прохождении тока больше определенной величины и есть два способа управления углом открывания:

    • Переменным сопротивлением, включенным между анодом и управляющим электродом. В течении первой половины полуволны напряжение и ток управления растут и при достижении его определенной величины, зависящей от марки элемента. Недостаток этой схемы в ограниченном диапазоне регулировки 110-220В, но этого достаточно для управления трансформатором зарядного устройства.
    • Управление импульсами, которые подает отдельная схема на управляющий электрод в определенный момент полуволны синусоиды.
      Допустимый ток и напряжение тиристорного регулятора зависят в первую очередь от установленных тиристоров. Самые распространенные – тиристоры серии КУ 202, но в некоторых случаях допускается применение других элементов:
    • КУ 202Н – 400В, 30А. Крепятся на резьбе М6. При регулировке первичной обмотки, ток которой менее 1А, используются без радиаторов.
    • КУ 201л – 300В, 30А, крепление- резьба М6. Допускается использовать в первичной обмотке.
    • КУ 201а – 25В, 30А, крепление – резьба М6. Можно использовать только с радиаторами при регулировке после трансформатора.
    • КУ 101г – 80В, 1А. Похож на транзистор. В силовых цепях зарядных устройствах не используются, только в схемах управления.
    • КУ 104а – 6В, 3А. Так же в силовых цепях не применяются.

    Что представляет собой симистор

    У тиристора есть недостаток, усложняющий его применение в сети переменного тока – он пропускает через себя только одну полуволну и на выходе вместо переменного напряжения получается постоянное пульсирующее. Поэтому эти приборы используются парами или вместе с диодным мостом. От этого недостатка свободен симистор.

    Симистор внешне похож на тиристор. Также, как и тиристор, он открывается импульсом тока, протекающего через управляющий электрод, но этот прибор пропускает через себя обе полуволны и способен работать в сети переменного тока.

    Принципиальная схема симисторного регулятора тока для активной и индуктивной нагрузки
    Устройство симисторного регулятора аналогично тиристорному. Отличие в том, что симистор управляет обоими полярностями и поэтому нет необходимости использовать диодный мост или встречно-параллельное включение элементов.

    Кроме того, для симистора не имеет значение полярность управляющего напряжения, что позволяет упростить схему импульсного управления.

    Совет! Для регулировки симистором можно использовать диммер от лампы накаливания. Для этого он включается между анодом и управляющим электродом силового симистора.

    Другие простые варианты регулировки напряжения в первичке

    Кроме тиристорных и симисторных регуляторов есть другие способы управления зарядным током в первичной обмотке трансформатора:

    • Переключением выводов первичной обмотки. Недостаток в том, что эти вывода необходимо делать при намотке катушек.
    • Подключением зарядного аппарата после ЛАТРА (лабораторного автотрансформатора). Его мощность должна быть не менее 160Вт.
    • Переменным сопротивлением, подключаемым последовательно с трансформатором. Его параметры приблизительно 50-100Ом, мощностью 50Вт и зависят от конкретного зарядного.

    Несмотря на появление современных зарядных устройств, аппараты с обычными трансформаторами есть у многих владельцев автомобилей, и регулировка аппарата по первичной обмотке позволяет обойтись без мощных тиристоров или добавочных сопротивлений.

    .
    Предлагаемая универсальная конструкция предназначена для зарядки кислотных 12-ти и 6-ти вольтовых аккумуляторов и в состоянии обеспечить зарядный ток до 5-6 А. Регулировка тока – плавная. В отличие от распространенных схем, в этой конструкции управляющий элемент (тиристор VS1) включен в цепь первичной обмотки, что значительно уменьшило рассеиваемую на нем мощность и позволило обойтись без установки тиристора на радиатор. Схема контроля, собранная на стрелочном приборе PA1, тоже достаточно экономична, поскольку не имеет мощного шунта, включаемого обычно во вторичную цепь. Взглянем на принципиальную схему зарядного устройства.

    Поскольку в качестве управляющего элемента служит тиристор, который не может работать с переменным током, его пришлось включить в диагональ моста, собранного на диодах VD1 – VD4. Регулировка тока через первичную обмотку (а значит, и зарядного тока) производится изменением угла открывания тиристора — за этим следит узел управления, собранный на однопереходном транзисторе VT1.

    При изменении сопротивления переменного резистора R6, изменяется и время зарядки конденсатора С1. Чем дольше заряжается конденсатор, тем позже откроется транзистор, а значит и тиристор, после начала периода сетевого напряжения. Таким образом, ток через первичную обмотку трансформатора Т1 можно плавно регулировать от 0 до практически 100%. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора при этом будет изменяться от 0 до 18 — 20 В, что и вызовет изменение зарядного тока аккумулятора.

    Контролируют величину зарядного тока косвенно, измеряя ток через первичную обмотку при помощи стрелочного прибора PA1, включенного через балластный резистор R2 и зашунтированного двухваттным резистором R1. Лампа HL1 является индикаторной.

    В конструкции кроме указанных на схеме могут быть использованы диоды Д231 – Д234, Д245, Д247 с любым буквенным индексом, КД202 с буквами К, М, Р. Устанавливать на радиаторы их не нужно. В качестве VS1 будут работать тиристоры КУ201К,Л, КУ202К,Л,М,Н. Радиатор тиристору тоже не нужен. Во вторичной цепи (на месте VD5 – VD8) кроме указанных на схеме будут работать Д231 – Д233 без буквенного индекса или с буквой А. Их придется установить на радиаторы площадью поверхности не менее 30 см. кв. каждый, (если диоды германиевые – Д305), или 100 см. кв., если кремниевые.

    Конденсатор С1 должен быть с минимальным температурным коэффициентом емкости, к примеру, типа К73-17, К73-24. В противном случае при прогреве устройства зарядный ток будет «уходить». В качестве Т1 подойдет любой сетевой трансформатор мощностью не менее 150 Вт, способный отдать со вторичной обмотки напряжение 18-20 В при токе до 6-7 А. Очень удобно для этих целей использовать типовые трансформаторы ТН или ТАН, характеристики которых можно посмотреть в нашем справочнике по трансформаторам. В качестве измерительного прибора PA1 можно использовать любой микроамперметр с током полного отклонения 100 мкА.

    Регулировка устройства сводится к подбору номинала резистора R2 для калибровки прибора PA1 с одновременным контролем зарядного тока. Единственный, пожалуй, недостаток такого зарядного устройства – наличие сетевого напряжения на схеме управления, поэтому в целях безопасности на резистор R6 нужно надеть ручку из изоляционного материала.

    А.Н. Евсеев «Электронные устройства для дома», 1994 г.

    Внимание! Конструкция имеет бестрансформаторное питание, поэтому во время работы на всех ее элементах присутствует опасное для жизни напряжение. Перед любой перепайкой или изменением схемы обязательно отключайте конструкцию от сети!

    Регулятор тока для сварочного аппарата


    Приветствую, Самоделкины!
    Не так давно у автора YouTube канала «AKA KASYAN» оказался вот такой трехфазный силовой трансформатор от глубинного вибратора для укладки бетона.

    Минусом данного трансформатора является то, что его обмотки намотаны алюминиевым проводом. А плюс заключается в том, что напряжение вторичных обмоток составляет порядка 36В.

    В общем автор решил сделать из этого трансформатора самодельный сварочный аппарат. Выходное напряжение достаточно для нормального розжига дуги.

    Трансформаторные сварочные аппараты были вытеснены более компактными и имеющими меньший вес инверторными сварочными аппаратами. Но неоспоримым плюсом трансформаторных сварочных аппаратов является предельно высокая надежность и долговременная постоянная нагрузка.

    Сам же сварочный аппарат состоит из 2-ух основных частей: силового трансформатора и системы регулировки тока сварки.



    Если аппарат постоянного тока, то в его состав входит еще и выпрямитель.

    Ниже представлена достаточно известная схема регулировки сварочного тока на основе тиристоров:

    Регулировка сварочного тока может осуществляться несколькими способами, например, нагрузочным балластом или сопротивлением, переключая отводы на первичные обмотки трансформатора, ну и наконец электронный способ регулировки, выполняемый, как правило, с помощью тиристоров.

    Регуляторы тока на основе тиристоров являются предельно надежными и к тому же обладают высоким КПД из-за импульсного принципа регулировки. Что еще немаловажно, при регулировке мощности выходное напряжение сварочного аппарата без нагрузки остается неизменным, а это значит, что будет уверенный розжиг дуги в любом диапазоне выходного тока.

    Регуляторы мощности можно устанавливать, как на входе по первичной цепи:

    Так и на выходе, после вторичной обмотки:

    Проблема состоит в том, что принцип регулировки мощности с помощью регулятора данного типа основывается на обрезании начального синусоидального сигнала, то есть, на нагрузку поступают части синусоиды, и если регулятор установлен по первичной цепи, то на трансформатор пойдут импульсы неправильной формы, что приводит к образованию своеобразного звука, дополнительной вибрации и перегреву обмоток.

    Но несмотря ни на что данные системы вполне успешно справляются с индуктивной нагрузкой, а если к тому же под рукой имеется хороший и достаточно надежный трансформатор, то попробовать повторить, думаю, стоит.
    В данном примере система регулировки тока установлена по вторичной цепи.

    Это позволяет нам управлять сварочным током непосредственно. Плюс к тому такая система помимо регулировки сварочного тока будет служить еще и выпрямителем, то есть, дополняя сварочный трансформатор таким регулятором, вы получаете сварку постоянным током с возможностью регулировки.
    Теперь подробней разберем схему будущего устройства. Она состоит из регулируемого выпрямителя:

    В его состав входят пара диодов и пара тиристоров:


    Далее идет система управления тиристорами:

    Система управления в данном примере запитана от отдельного маломощного трансформатора с напряжением вторичной обмотки от 24 до 30В с током не менее 1А.

    Конечно можно было на основном силовом трансформаторе намотать обмотку с необходимыми характеристиками и использовать его для запитки системы управления.

    Сама схема выполнена на небольшой печатной плате. Ее вы можете скачать ЗДЕСЬ, вместе с общим архивом проекта.


    Тиристор можно использовать любой с током не менее 1А.


    В данном примере автор использовал 10-амперный, но в этом нет никакого смысла, просто такой был под рукой. То же самое и с диодами, хватит и 1-амперных, но запас по току никогда не будет лишним.


    Верхний регулятор позволят настраивать пределы выходного тока.

    Второй регулятор служит для регулировки основного тока сварки, тут уже необходимо использовать проволочные переменные резисторы желательно на 10 и более ватт.


    Изначально автор установил вот такого монстра:

    Но потом он был заменен на вот такой, менее мощный:

    А сейчас давайте рассмотрим силовой выпрямитель:

    Диоды и тиристоры, использованные здесь, несмотря на монструозный вид и прекрасные характеристики были куплены на барахолке буквально за копейки.

    Данные диоды типа В200 с током в 200А, обратное напряжение зависит и от индекса. В данном случае 1400В. А вот тиристоры более мощныеТ171-320.

    Такие тиристоры рассчитаны на ток аж в 320А. Ток в ударном режиме может доходить до 10000А. Конечно данные диоды и тиристоры способны на большее, и они не сгорят даже при токах в 300-400А. А еще эти компоненты произведены еще в СССР, то есть, их характеристики никак не завышены заводом изготовителем.

    К недостаткам такого регулятора можно отнести разве что большой вес и приличные размеры.
    Для всех силовых соединений автор применил луженые медные клеммы. Такие без труда можно приобрести практически в любом строительном магазине, стоят они не дорого.



    Провода 2 по 6 квадратов параллельно, мало конечно, но зато они медные.


    Держатель для электродов автор нашел в ближайшем строительном магазине, не совсем удобный конечно, да и качество изготовления оставляет желать лучшего, но какой был.

    Теперь вернемся к трансформатору. Так как силовой трансформатор у нас трехфазный, а работать ему предстоит в однофазной сети, то нам придется пере коммутировать обмотки. На каждой катушке имеется своя первичная и вторичная обмотка.

    Центральную катушку автор исключил.

    Две крайние катушки подключены параллельно, как по первичной, так и по вторичной обмотке для работы от однофазной сети.

    Но в ходе экспериментов выяснилось, что с учетом потерь на выпрямителе, напряжения недостаточно для нормального розжига дуги, поэтому вторичные обмотки пришлось подключить последовательно для увеличения общего напряжения, ток при этом будет соответственно в 2 раза меньше, но что поделать.

    При токах 75-80А данный трансформатор начинает перегреваться и вонять, а так система управления именно в таком исполнении спокойно может быть использована для токов в 200 и даже больше ампер.

    Спалив 3 электрода, автор понял, что трансформатор сильно перегрелся, все-таки он не предназначен для таких задач, но мы в данном случае проверяли систему регулировки тока, а она работает неплохо.
    На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

    Видеоролик автора:


    Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Как регулировать ток трансформатора в сварочном трансформаторе

    Одним из видов соединения и резки металлов является электросварка. Она выполняется при помощи сварочных аппаратов и электродов или специальной проволоки. Необходимая сила тока при этом зависит от диаметра электрода, вида работ – сварка или резка и толщины металла. Поэтому ее необходимо регулировать.

    Несмотря на распространение новых, инверторных, аппаратов, у многих людей в гаражах и сараях остались старые устройства, которые нуждаются в ручной регулировке. Ее нельзя производить так же, как регулировать ток трансформатора в сварочном полуавтомате или инверторе, в которых эту работу выполняет электроника.

    Устройство и принцип действия сварочного трансформатора

    Трансформатор для электросварки, как и любой другой, состоит из трех основных элементов:

    • Первичной обмотки. На нее подается напряжение. В домашних аппаратах катушка подключается к сети 220В, на производстве для уменьшения потребляемого тока на нее подается 380В.
    • Вторичная обмотка с напряжением 45-110В. К ней подключается электрод и масса, а в сварочных выпрямителях диоды или диодный мост.
    • Магнитопровод. Это сердечник, на котором наматываются катушки. Состоит из большого количества пластин трансформаторного железа и может быть тороидальной, прямоугольной и Ш-образной формы.

    Сварочный трансформатор

    Устройства большой мощности дополнительно оснащаются пусковой и защитной аппаратурой, а также вентиляторами.

    Есть три режима работы трансформаторов:

    • Режим холостого хода. В нем аппарат работает при перерыве в процессе сварки.
    • Рабочий режим. Это сварка или резка металла.
    • Режим короткого замыкания. Появляется при залипании электрода.

    Регулировка тока сварочного трансформатора производится в рабочем режиме.

    Основным недостатком такого аппарата является переменное выходное напряжение. Это дает возможность использовать только углеродистые электроды и сваривать только обычный металл. Для сварки нержавеющих и высоколегированных сталей необходимы специальные электроды и использование сварочного выпрямителя.

    Информация! В отличие от обычных трансформаторов, у сварочных аппаратов рабочий режим похож на режим короткого замыкания. Поэтому для уменьшения нагрева они мотаются проводом большего сечения.

    Сварочный трансформатор

    Сварочный выпрямитель

    Использование постоянного напряжения дает более качественный шов. Она позволяет кроме обычных видов обработки выполнять аргонно-дуговую сварку и другие виды работ.

    Информация! Такие устройства кроме однофазных изготавливают трехфазные. Это увеличивает мощность с распределением нагрузки на три фазы и обеспечивает более “гладкое” выходное напряжение, без пульсаций.

    Сварочные выпрямители различают по типу установленных выпрямительных блоков:

    • С двумя диодами. Вместо одной вторичной обмотки мотаются две и диоды подключаются по схеме с общей средней точкой.
    • С обычным диодным мостом. В однофазных аппаратах устанавливается обычный мост, из четырех диодов, в трехфазных – мост Ларионова, из шести.
    • Транзисторные. Редко встречаются из-за слишком мощных выходных транзисторов.
    • Тиристорные. Разновидность диодных аппаратов, но вместо диодов устанавливаются тиристоры и система управления. Регулировка осуществляется за счет изменения угла открытия тиристора и действующего значения напряжения.
    • Инверторные. Современные электронные аппараты индивидуального использования. Ток регулируется ручками управления или кнопками, расположенными на передней панели.

    Сварочный выпрямитель

    Эти трансформаторы изготавливаются разной мощности и предназначенные для подключения различного количества постов:

    • Однопостовые. Используются только одним сварщиком. Регулировка осуществляется как на рабочем месте, так и внутри аппарата. Вольтамперная характеристика может быть крутопадающей (мягкой), пологопадающей (жесткой), а также переключаемой.
    • Многопостовые. Имеют достаточную мощность для подключения нескольких (до 9) постов. Характеристика только жесткая, регулировать процесс сварки можно только на рабочем месте при помощи балластных сопротивлений.

    Сварочный полуавтомат

    Полуавтомат состоит из двух основных узлов:

    • Блок подачи проволоки. Подает проволоку в зону сварки, дополнительно оснащается устройством подачи защитного газа.
    • Устройство питания дуги. В качестве него используются сварочный выпрямитель или инвертор.

    Справка! Ток полуавтомата регулируется в устройстве, питающем дугу.

    Сварочный трансформатор

    Параметры аппаратов

    Основными параметрами являются выходные ток и напряжение, а так же динамическая характеристика.

    Выходной ток и напряжение

    Основным параметром аппарата для сварки является выходной ток. От него зависит диаметр электродов и толщина металла. В индивидуальных аппаратах он достигает 200А. Поскольку выходное напряжение имеет значение только при зажигании дуги, в современных инверторных устройствах для уменьшения потребляемой мощности и габаритов выпрямителя этот параметр максимально снижен, а поджиг дуги обеспечивается дополнительными встроенными устройствами.

    Выходное напряжение в однопостовых аппаратах составляет 45-65В. В больших аппаратах, рассчитанных на одновременную работу нескольких сварщиков, выходное напряжение может достигать 110В.

    Сварочный трансформатор

    Динамическая характеристика

    При изменении расстояния от конца электрода до детали меняется длина дуги и ее сопротивление. Поэтому не менее важной является динамическая, или вольт амперная характеристика – зависимость тока от длины дуги:

    Крутопадающая, или мягкая. При росте тока в устройстве с такой характеристикой падает напряжение, что ограничивает его рост. Это обеспечивает более стабильную дугу при изменении расстояния до детали. В самодельных аппаратах небольшой мощности мягкая характеристика обеспечивается внутренним устройством – первичная и вторичная обмотки намотаны на разных частях магнитопровода. За счет особенностей конструкции без добавочных сопротивлений они могли работать с электродами определенного, для каждого аппарата своего, диаметра. В устройствах большей мощности динамическую характеристику смягчают балластные сопротивления. Эти методы могут совмещаться.

    Пологопадающая, или жесткая характеристика. При жесткой характеристике напряжение не меняется, а ток, соответственно меняется при изменении длины дуги. Такие параметры имеют большие много постовые аппараты или автоматические устройства, поддерживающие постоянное расстояние между электродом и деталью.

    Сварочный трансформатор

    Регулировка сварочного аппарата

    Есть разные способы управления током сварочного аппарата.

    С подвижными обмотками и сердечником

    Жесткость характеристики зависит от магнитной связи между первичной и вторичной катушками. Для ее изменения необходимо поменять расстояние между первичной и вторичной обмотками или величину воздушного зазора в магнитопроводе. Для этого сердечник или катушку крепят на специальной гайке, а винт оснащается рукояткой. При ее вращении гайка накручивается и подвижная часть меняет свое положение, что приводит к изменению тока.

    Этот способ применяется в аппаратах переменного напряжения, а также дополнительно оснащенных диодными мостами.

    разные виды сварочных трансформаторов

    Подмагничивание сердечника постоянным напряжением

    Еще одним способом управления является подмагничивание сердечника постоянным напряжением. Намагниченный сердечник увеличивает сопротивление магнитному потоку, созданному первичной обмоткой. Это уменьшает ток дуги.

    Интересно! На аналогичном принципе основана работа магнитного усилителя. Это устройство применялось в системах управления электроприводом до появления тиристорных преобразователей.

    Балластные сопротивления

    Одним из самых распространенных и простых способов регулировки является использование балластного сопротивления:

    • Активный балластник. Представляет из себя несколько проволочных или ленточных сопротивлений, которые переключаются при необходимости изменить ток электросварки. Используются с аппаратами всех типов. В самодельных устройствах малой мощности вместо комплекта сопротивлений используется спираль или змейка из нихрома.
    • Индуктивный балластник. Это дроссель, индуктивность которого может меняться при необходимости изменением числа витков или величиной воздушного зазора в магнитопроводе. Устанавливается последовательно со вторичной обмоткой до диодного моста.

    Сварочный трансформатор

    Тиристорное управление

    Эта регулировка применяется в выпрямителях, в которых часть или все диоды заменены тиристорами. При изменении угла открывания меняется действующее значение напряжения и ток устройства. Управление углом осуществляется переменными резисторами или более сложными схемами.

    Недостатком этой схемы является превращение постоянного напряжения в пульсирующее, что ухудшает качество шва.

    Важно! При угле открытия более 90° падает амплитудное значение, что ухудшает процесс зажигания дуги.

    Сварочный трансформатор

    Регулировка первичной обмотки

    Регулировка токов сварочного трансформатора по первичке осуществляется тиристорным ключом – двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно при помощи переменного резистора, соединяющего управляющие вывода или небольшой транзисторной схемы.

    Регулировка тиристорным ключом первичек позволяет управлять аппаратами переменного напряжения.

    Все эти способы регулировки теряют свое значение вместе со старыми аппаратами и распространением новых, инверторных. Они экономичнее, легче, а некоторые магазины предлагают обменять старый катушечный сварочник на новый. Но пока старые устройства находятся в эксплуатации знание того, как же регулируется сварочный ток в трансформаторе позволит выполнять сварочные работы более качественно.

    Сварочный трансформатор

    как сделать, схемы, пошаговая инструкция

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

    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.

    Автотрансформатор

    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.

    Автотрансформатор однофазный

    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.

    Старый латр

    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.

    Латр

    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;

    ЛАТР дома

    • 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.

    Схема автотрансформатора

    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.

    Катушка трансформатора

    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.

    Тиристорный регулятор

    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).

    ШИМ-регулятор

    Трансформатор ТПИ: технические характеристики, параметры, распиновка

    Трансформаторы, как например, ТПИ 4-3 с техническими характеристиками импульсного преобразователя часто используются в блоках питания электронно-вычислительных устройств, радиолокационных средствах, измерительной аппаратуры и бытового оборудования. Для изменения токовых импульсов применяют ферромагнитные сердечники.

    Поскольку трансформаторы используют для высокоточного оборудования, поэтому к ним применяют жесткие требования: они не меняют форму импульса при преобразовании. Такое свойство достигается путем емкости между витками. Небольшие сердечники снижают индукционное рассеивание. Все это позволяет повысить КПД трансформатора без изменения габаритов объекта.

    Особенности и конструкция импульсных трансформаторов питания

    В качестве основного элемента современных средств электропитания выступают импульсные трансформаторы. Их подразделяют по области применения и конструктивным особенностям. В зависимости от исполнения, они делятся:

    • стержневые;
    • броневые;
    • тороидальные. Они не имеют катушек, проволока наматывается на сердечник с бумажной изоляцией;
    • бронестержневые.

    Для всех вышеперечисленных токовых преобразователей свойственно наличие контурного магнитопровода, выполненного из специальных марок стали. Исключение составляют тороидальные трансформаторы, чей сердечник изготовлен из феррита и выполнен в форме круга.

    Вид трансформатора ТПИ 4-3

    Пластины из электротехнической стали практически не содержат кремниевых добавок, поскольку он приводят к потере мощности за счет влияния вихревых потоков на контур стержневого магнитопровода. Тороидальные модели производят из ферромагнитных или рулонных марок стали.

    Частота импульсов зависит от толщины пластин электромагнитного стержня. Чем они тоньше, тем выше частота на выходе. Представляют они собой единую конструкцию, склеенную эпоксидной смолой. Провода в катушку наматывают внутри или снаружи, зависит от целей применения.

    Формула

    формула сердечника

    значение коэффициента К для трансформатора ТПИ

    Технические характеристики и намоточные данные трансформаторов ТПИ

    ТПИ служат для передачи кратковременных импульсов с наименьшими искажениями и действуют в переходящих процессах. Они позволяют менять уровни и полярность импульсного тока и согласовывать напряжение сопротивления генераторов с потребителями нагрузки, разделить потенциалы приемо-передающих устройств, и принимать сигналы от источника на определенных нагрузках. Они служат основным конвертирующим компонентом в оборудовании.

    Существует несколько видов обмоток для ТПИ:

    • спиральные. Используют для снижения индуктивного рассеивания;
    • конические. Применяются для уменьшения индуктивного рассеивания и повышения обмоточной емкости;
    • цилиндрические. Обладают хорей технологичностью и простотой конструкции.

    Применение каждого типа зависит от условий эксплуатации и требований целевого оборудования.

    намоточные данные трансформатора

    намоточные данные трансформаторов в телевизоре

    намоточные данные для трансформаторов

    трансформатор тпи-4-3 намоточные данные

    4-3

    Применяется в блоках питания для радиоэлектроники. Сердечник выполнен из феррита марки Ф-720. Имеет длину и высоту 42 миллиметра, и ширину 20 мм. На внешние источники его устанавливают в качестве импульсных преобразователей, конвертируя колебания энергии в частоты до нескольких килогерц. Катушка имеет спиральную рядовую обмотку, выполненную из медной проволоки толщиной несколько сотых долей миллиметра. Изоляция сделана из технической пленки, количество выводов 18.

    Ц-140

    Трансформатор высокочастотных импульсов на ферритовом сердечнике. Обмотка выполнена из медной проволоки сечением несколько сотых долей миллимеметров. Витки идут рядами по спирали. Рассчитаны на превышение номинальных напряжений на вторичных катушках до 20%, в том числе короткое замыкание. Класс изоляции Е и рассчитан на перегрев более 75 градусов.

    Трансформатор ц-140

    8-1

    Трансформатор на Ш-образном сердечнике из феррита предназначен для преобразования колебания напряжения в импульсы высокой частоты. Имеет одну основную и несколько дополнительных обмоток. При максимальном разгоне устройства, он может выдавать мощность 1000 Вт. Однако это потребует внести необходимые элементы в схему его установки.

    • Фактически первичная обмотка имеет три катушки по 27 витков в два ряда, остальные намотаны в один.
    • Обмотки размещены таким образом, чтобы компенсировать помехи друг друга и распределять емкость.

    71-1

    Трансформатор для преобразования колебаний в импульсы высокой частоты. Выполнен на ферритовом сердечнике со стальной рамой.

    • Основная обмотка однорядная со спиральной намоткой имеет 42 витка.
    • На обратной связи находится 4 витка, а на контакте В+ имеется 4 витка на 140 В;
    • На усилителях низкой частоты находятся 6 витков, на стабилизаторе +8В находится 4 и 3 на контакте +5В.

    Представляет собой малогабаритный трансформатор с внешней изоляцией из технической бумаги.

    трансформатор тпи 71-1

    3

    Импульсный преобразователь выполнен на Ш-образном ферритовом сердечнике с типоразмерами 12х20 с зазором 1,3 мм. Обмотка выполнена из медного провода толщиной 0,45 мм.

    • На выводах 1-11 находится обмотка с трехрядным шагом на 16 витков;
    • На контактах находится катушка выпрямителя 74 витка – 124, 24 и 8 В, а на выводах находится обмотка 12 витков для выпрямления напряжения 15 В;
    • Выводы 16-20 имеют 10 витков и рассчитаны на вольтаж 12 В.

    4-2

    Высокочастотный преобразователь импульсов и выпрямитель напряжения. Выполнен на ферритовом сердечнике М3000НМС с магнитной проницаемостью 3000. Имеет типоразмеры 12х20х15 и зазор 1,3 мм. Распиновка выводов следующая:

    • 1-11 для положительного напряжения обратной связи с числом витков 16 штук;
    • 6-12 для выпрямления тока 124, 24 и 18 вольт с числом витков 74, 6-10 служат в качестве выпрямителя на аналогичное напряжение с 54 витками;
    • 10-4 для выпрямления тока 15 вольт с количеством витков 7, в эту группу входят также контакты 4-8 и 14-18 с количеством витков 10 и 12 соответственно.

    Трансформатор ТПИ 4-2

    5

    Малогабаритный преобразователь импульсного тока с Ш-образным ферритовым сердечником М3000НМС. В его состав входит 8 катушек с трехрядным шагом намотки. Сопротивление каждой из них не превышает 0,2 Ом, кроме IV и IVа, которое составляет 1,2 и 0,9 Ом соответственно.

    • Выпрямитель 12 В находится на контактах 16-20 с количеством витков 10;
    • на 15 В выводы 14-18, 4-8, 8-12, 10-4 с витками 10, 5, 12 и 7 штук;
    • на 124, 24 и 18 В контакты 6-10 и 6-12 с витками 54 и 74.

    2

    Ферритовый трансформатор с выпрямителем тока и генератором импульсов высокой частоты. Изготовлен на сердечнике Ш-формы. Имеет восемь обмоток из проволоки ПЭВТЛ-2 с сечение 0,45 мм. Сопротивление основной обмотки составляет 1,2 Ом, вторичной 0,9 Ом. Шаг намотки трехрядный спиральный.

    • На первой катушке находится обратное напряжение по контактам 1-11 и 6-12.
    • Вторая обмотка дает 124, 24 и 18 В на контактах. Она расположена по центру сердечника.
    • Остальные обмотки работают как выпрямители напряжения 15 и 12 В.
    • Максимальное количество витков для силовой катушки составляет 74 витка, для вторичных – 12.

    Трансформатор тпи 2

    60м

    Импульсный преобразователь токов с Ш-образным сердечником из феррита М3000НМС.

    • Входное напряжение составляет 220 В на обмотку с количеством витков 74 штуки. Она находится на контактах 1-11.
    • Вспомогательная катушка расположена на выводах 6-12 с трехрядной намоткой в 74 витка и выполняет задачи выпрямителя.
    • Вторичные катушки двухрядный шаг намотки с числом витков от 5 до 54 штук.

    Применение в импульсных источниках питания

    ТПИ широко применяют в импульсных источниках питания в промышленности для газовых лазеров, триодных генераторов, магнетроны и другого оборудования. В бытовой сфере они установлены на компьютерах и телевизорах. Кроме преобразования импульсов они необходимы для стабилизации входящих напряжений, в том числе для защиты от короткого замыкания, чрезмерного перегрева повышении нагрузки.

    Применение в импульсных источниках питания

    Варианты схематических решений

    Для создания распиновки и контуров импульсного трансформатора применяют специальную методологию расчетов под конкретные условия работы. Определение эксплутационных характеристик является важным условием для изготовления ТПИ с нужными параметрами.

    Учитывают входные характеристики, коэффициенты преобразования частот, материал сердечника, в том числе его площадь и сечение. Только затем переходят к вычислению количеству витков, необходимых для правильного преобразования импульсов. Аналогичным образом узнаю сечение провода для обмоток.

    Так для напряжения 300 В с коэффициентом преобразования 12 кГц необходим стержень из феррита площадью 82,5 кв. мм, провод сечением 0,43 мм. При заданных параметрах обмотка имеет 181 виток.

    Схема трансформатора тпи-2

    Как ремонтировать ТПИ

    В процессе работе от перепадов напряжения происходят пробои катушек трансформатора. Для того чтобы заменить вышедшую из строя деталь, необходимо ее найти. Делают это с помощью мультиметра, прозвания выводы. Предварительно снимают металлический корпус.

    Затем удаляют внешнюю изоляцию. Разматывать катушку следует аккуратно, делая пометки о количестве витков, номере шага и направлении.

    Сборка производится уже в обратном порядке с соблюдением параметром намотки, которые были отмечены для себя на бумаге.

    Правильная намотка импульсного трансформатора

    Приветствую, Самоделкины!
    Как известно трансформатор - основной элемент любого источника питания. Новички радиолюбители довольно часто задаются вопросом: как правильно произвести намотку трансформатора самостоятельно? Поэтому данная инструкция (автор: Роман, YouTube канал «Open Frime TV») полностью посвящена расчету и намотке импульсного трансформатора.

    Итак, давайте начнем, но не с самого трансформатора, а со схемы управления. Зачастую случается так, что люди берут любой попавшийся под руку трансформатор и начинают на нем мотать свои обмотки, при этом не задумываясь об одной мелкой, но очень важной детали, которая называется зазор.

    Существует 2 основных типа схемы управления трансформатором: однотактная и двухтактная.

    Из рисунка выше видно, что к двухтактным относят: мост, полумост и пуш-пул. В этих схемах зазора в сердечнике быть не должно, причем это касается не только силового трансформатора, но и ТГР.

    Что касается однотактных схем, они бывают прямоходовые и обратноходовые, вот у них зазор в сердечнике должен быть обязательно, поэтому первым делом всегда необходимо более подробно ознакамливаться с тем, что вы делаете.

    Для более наглядного примера в этой статье мы рассмотрим намотку 2-ух различных трансформаторов, один для двухтактной схемы, второй соответственно для однотактной.


    Мотать трансформатор автор решил для готовых проектов. Первый - блок на SG3525. Схема представлена ниже.

    Как видим из схемы - это полумост. Таким образом данный тип относится к разряду двухтактных схем, следовательно, как упоминалось в начале статьи - зазор в сердечнике не нужен.

    С этим определились, но это еще не все. Перед намоткой необходимо произвести специальные вычисления (рассчитать трансформатор). Благо в интернете без особого труда можно найти и скачать специальные программы Владимира Денисенко для расчета трансформатора.


    Благодаря автору данных программ, а их у него далеко не одна, количество самопальных блоков питания постоянно растет. Вы можете ознакомиться со всеми программами данного автора, но в примере мы разберем только две из них. Первая – это «Lite-CalcIT Расчет импульсного трансформатора двухтактного преобразователя» (Версия 4.1).

    Вдаваться в подробности не будем, затронем только важные моменты. Первый - это выбор схемы преобразователя: пуш-пул, полумостовая или мостовая. Далее у нас строка выбора напряжения питания, его также необходимо указать, можно указывать или уже выпрямленное напряжение (постоянное) или просто сетевое (переменное). Ниже поле для ввода частоты преобразования. Обычно в своих проектах при расчете блоков питания автор устанавливает частоту в районе 40-50Гц, выше поднимать не нужно. Далее следует указать характеристики преобразователя. В соответствующих колонках указываем напряжение, мощность и провод, каким будет производиться намотка. Не забываем указать схему выпрямления и поставить галочку на «Использовать желаемые параметры».

    Помимо этого, в программе присутствуют еще 2 важных поля для заполнения. Первое - это наличие или отсутствие стабилизации.

    При включенной галочке программа автоматом накидывает пару витков на вторичку для зазора работы ШИМ.
    Второе поле - это охлаждение. Если оно присутствует, то можно из трансформатора выжать больше мощности.

    И последнее, но самое важное – необходимо указать какой сердечник будет использоваться при намотке данного трансформатора.


    Большинство стандартных номиналов уже занесены в программу, тут остается только выбрать необходимый.
    И вот, когда все поля заполнены, можно нажимать кнопку «Рассчитать».

    В результате получаем данные для намотки нашего трансформатора, а именно количество витков первички и вторички совместно с количеством жил.

    Необходимые расчеты произвели, можно приступать к обмотке.
    Важный момент! Все обмотки мотаем в одну сторону, но начало и конец обмотки располагаем строго по схеме. Пример: допустим мы поставили начало обмотки тут (подробнее на изображении ниже), намотали необходимое количество витков и сделали вывод.


    Давайте визуально представим, как течет ток. Допустим он течет так:

    Тогда он потечёт по проводу в указанную сторону. А теперь мы просто поменяем начало и конец обмотки местами.

    Хоть намотка и производилась справа, ток потечет в обратном направлении и это будет равносильно тому, что мы намотали обмотку влево. Таким образом по точкам на схеме можно легко проводить фазировку, главное при этом все обмотки мотать в одну сторону.

    С примером разобрались, приступаем к реальной намотке. Начало обмотки у нас в этой точке (смотри изображение ниже), значит отсюда и будем мотать.


    Стараемся равномерно укладывать витки, также необходимо избегать пересечение провода и различных узелков, петель и тому подобных явлений. От того как вы намотаете трансформатор зависит дальнейшая работа всего блока питания.

    Мотаем ровно половину первички и делаем отвод, только не прямо на пин трансформатора, а вверх. Дальше будем мотать вторичку, а поверх неё оставшуюся первичку.


    Таким образом повышается магнитная связь обмоток и уменьшается индуктивность рассеяния.

    Между обмотками необходимо использовать изоляцию. Отлично подойдет вот такая из термоскотча.

    А для самого последнего слоя изоляции можно использовать майларовую ленту для красоты.

    Вторичная обмотка наматывается точно так же, как и первичная.

    Припаиваемся к началу обмотки и равномерно виток к витку мотаем. При этом желательно чтобы вторичка поместилась в один слой. Но если же вы рассчитали на большее напряжение, то необходимо второй слой равномерно растянуть по всему каркасу.

    Когда намотали слой, то опять же делаем отвод вверх и начинаем мотать вторую часть вторички. Мотается она точно так же, как и первая.


    Вот тут уже стоит каким-либо образом пометить где у вас первая половина вторички и где вторая.

    Следующий шаг – домотка первичной обмотки. В этом случае автор обычно оставляет себе пустой пин на печатной плате, чтобы туда можно было подключить среднюю точку первички.


    Вот с этого пина и начинаем мотать оставшуюся первичку, все также равномерно.

    Вот тут уже отводить вверх конец провода не стоит, можно сразу завести его на положенное место.
    Затем проводим такую же операцию для оставшихся выводов.

    Когда основные обмотки закончили, можно приступать к намотке дополнительных, в данном случае это обмотка самозапита. С ней все точно также, начало и конец обозначены на печатной плате, изолируем и мотаем.

    Верхний слой, как уже говорилось ранее, покрываем майларовой лентой. Вот, теперь трансформатор похож на промышленный образец.

    Примечание для начинающих! Как правило начинающие радиолюбители делают свои первые блоки питания не стабилизированными на микросхемах типа IR2153 и постоянно сталкиваются со следующей проблемой: мол намотал на одно напряжение, а на выходе получил другое. Перемотка результатов не дает. В чем же дело? А дело в том, что необходимо проводить измерения при нагрузке как минимум 15% от номинала. А то получается, что выходной конденсатор зарядился до амплитудного значения, собственно его вы и измеряете, и не можете понять что не так.

    Намотка трансформатора обратноходового блока питания ничем не отличается от предыдущего, только для расчета будем использовать уже другую программу из того же пакета программ – «Flyback – Программа расчета трансформатора обратноходового преобразователя» (Версия 8.1).


    Указываем необходимые параметры: частоту, выходные напряжения и так далее, это не столь важно. Единственный момент, заслуживающий особого внимания - это зазор в сердечнике и индуктивность первичной обмотки. Эти параметры необходимо будет как можно точнее соблюсти.



    На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

    Видеоролик автора:


    Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Пример правильной регулировки устройства РПН

    Настройка устройства РПН

    Трансформатор 13800 В / 4160 В имеет пять отводов на первичной обмотке, что дает -5% , -2 1/2%, номинальные , +2 1/2% и +5% витков

    An Example of Transformer Tap-changer Correct Adjustment An Example of Transformer Tap-changer Correct Adjustment Пример правильной регулировки устройства РПН трансформатора

    Если вторичное напряжение под нагрузкой снижается до 4050 В , то какой отвод следует использовать для поддержания 4160 В под нагрузкой (при условии, что напряжение питания остается постоянным)?

    Следующий ответ:

    Для поддержания вторичного напряжения (или как можно ближе к нему) 4160 В необходимо изменить либо напряжение первичной сети, либо положение обмотки ВН.

    Изучение отношений:

    В 1 / В 2 = N 1 / N 2 или В 1 · N 2 = В 2 · N 1 означает, что для сохранения Уравнение в равновесии с фиксированными витками первичного напряжения и вторичной обмотки должно быть отрегулировано либо V 2 , либо N 1 . Поскольку цель состоит в том, чтобы поднять V 2 до номинального значения, то N 1 необходимо уменьшить.

    Для повышения V 2 с 4050 до 4160 В требуется увеличение вторичных вольт: 4160/4050 = 1,027 или 102,7% . N 1 должно быть уменьшено до 1 / 1,027 = 0,974

    Basic tap-changer Basic tap-changer Рисунок 1 - Базовое устройство РПН
    Поэтому N 1 должно быть уменьшено на (1 - 0,974) = 0,026 или 2,6% . Уменьшение N 1 на 2,6% обеспечит увеличение выходного вторичного напряжения.

    Ближайший кран для выбора - -2 1/2% (см. Рисунок 1).


    Как работает устройство РПН (ВИДЕО)

    Ссылка: Основы науки и реакторов - электротехника / Техническая группа CNSC

    ,
    Реализация трансформатора с несколькими обмотками с ответвлениями
    Количество обмоток с левой стороны

    Указывает количество обмоток на первичной стороне (левой стороне) трансформатора. По умолчанию 1 .

    Количество обмоток с правой стороны

    Указывает количество обмоток на вторичной стороне (справа) трансформатора. По умолчанию 3 .

    Обмотка с отводом

    Выберите без отводов (по умолчанию), если вы не хотите добавлять отводы в трансформатор.Выберите отводов на верхней левой обмотке , чтобы добавить отводы к первая обмотка на первичной стороне трансформатора. Выберите кранов на верхней Правая обмотка для добавления отводов к вторичной обмотке на правой стороне трансформатор. Количество отводов определяется Количество отводов (равно через интервал) параметр .

    Количество отводов (с равным интервалом)

    Этот параметр не активен, если параметр Tapped winding имеет значение установить на без кранов .По умолчанию 2 .

    Если для параметра Tapped winding установлено значение отводов левая верхняя обмотка , вы указываете количество нажатий, чтобы добавить к первому намотка на левой стороне.

    Если для параметра Tapped winding установлено значение отводов правая верхняя обмотка , вы указываете количество нажатий, чтобы добавить к первому намотка на правой стороне.

    Насыщаемое ядро ​​

    Если выбрано, реализует насыщаемый трансформатор.См. Также параметр Характеристика насыщения на вкладке Параметры. По умолчанию очищено.

    Имитация гистерезиса

    Выберите для моделирования характеристику насыщения гистерезиса вместо однозначного кривая насыщения. Этот параметр активен только в том случае, если Saturable core Параметр выбран. По умолчанию очищено.

    файл гистерезисного мат

    Параметр файл гистерезисного мат включен , только если Имитировать гистерезис Параметр выбран.

    Укажите файл .mat , содержащий данные, которые будут использоваться для модель гистерезиса. Когда вы открываете Гистерезис Design Tool из Powergui, петля гистерезиса по умолчанию и параметры, сохраненные в hysteresis.mat файл отображается. Используйте Load Кнопка инструмента конструирования гистерезиса для загрузки другого файла .mat . Использовать Кнопка «Сохранить » инструмента «Дизайн гистерезиса», чтобы сохранить модель в новом коврик файл.

    Измерения

    Выберите Напряжения обмотки для измерения напряжения на клеммы обмотки блока Saturable Transformer.

    Выберите Токов обмотки для измерения протекающего тока через обмотки блока насыщаемого трансформатора.

    Выберите Поток и ток возбуждения (Im + IRm) для измерения потока связь, в вольт-секундах (Vs), и общий ток возбуждения, включая потери в железе по образцу Rm.

    Выберите Поток и ток намагничивания (Im) для измерения связь магнитного потока, в вольт-секундах (Vs), и ток намагничивания, в амперах (A), не включая потери в железе, смоделированные Rm.

    Выберите Все измерения (V, I, Flux) для измерения обмотки напряжения, токи, токи намагничивания и магнитная связь.

    По умолчанию Нет .

    Поместите блок мультиметра в вашу модель для отображения выбранных измерений во время моделирование.

    В списке Доступные измерения Мультиметровый блок, измерения обозначены меткой, за которой следует название блока.

    9019 9019 9019 9019 901 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 6 9 9 9 6 9 9 9 6 9 9 9 6 9 8 9 9 9 8 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 6 9 9. 9 9.... 969

    Флюс:

    Измерение

    Метка

    Напряжения обмотки

    901 901 901 901 901 901 9000 000 000 9000 Токи обмотки

    I_LeftWinding_1:
    I_TapWinding_2.1: I_RightWinding_1:

    Ток возбуждения

    Iexc:

    .
    Испытание трансформаторов температуры масла и обмотки

    Приборы измерения температуры масла и обмотки

    Все большие трансформаторы имеют устройство для измерения температуры масла или обмотки какого-либо типа, и большинство из них также имеют регистраторы температуры. Индикация может быть для температуры верхнего масла или температуры горячей точки. Может быть установлено дополнительное чувствительное к температуре оборудование для подачи сигналов тревоги и управления, необходимых для активации автоматических систем охлаждения.

    Testing of transformer winding and oil temperature indicators Проверка обмоток трансформатора и температурных показателей масла

    Индикатор работы может быть:

    1. Purely механический (датчик температуры или термометр на баке),
    2. Чисто электрика (преобразователь SCADA и некоторые картографы), или
    3. Комбинация из двух (картограф и многоточечный регистратор температуры).

    Температурные индикаторы, регистраторы и органы управления должны быть функционально проверены и проверена их калибровка.

    Наиболее распространенный метод, использовавшийся в прошлом для калибровки этих устройств, заключался в том, чтобы погрузить все лампочки детектора теплового датчика в емкость с маслом, а затем нагреть масло с медленной постоянной скоростью. Изменения температуры масла измерялись с помощью температурного стандарта (термометра), и показания всех устройств, погруженных в масло, регистрировались одновременно.

    Если аварийные или управляющие контакты встроены в устройства, они должны быть установлены и проверены на для требуемой точки срабатывания при повышении температуры и для надлежащей точки падения при падении температуры.Типичная точка выпадения контакта должна быть на 5–10 ° C ниже точки срабатывания.

    Если заданная точка контакта изменилась, снова выполните температурный режим, начиная с некоторой точки ниже желаемого значения срабатывания. Желаемая точка контакта определяется в соответствии со стандартами эксплуатации системы.

    Indicator thermometer for mesuring oil and winding temperature Indicator thermometer for mesuring oil and winding temperature Термометры серии MESSKO COMPACT специально разработаны для измерения температуры масла и обмотки (тепловое изображение) в распределительных трансформаторах среднего и большого размера, силовых трансформаторах, реакторах и аналогичных применениях.Датчик температуры индикаторного термометра подключается к измерительному блоку (пружина Бурдона) через капиллярную трубку (фото предоставлено: reinhausen.com)

    Капиллярные трубки для устройств для определения температуры необходимо бережно обращаться с , поскольку они хрупкие и не подлежат ремонту в случае повреждения. Резких изгибов следует избегать. Имейте в виду, что излом или вмятина может отключить трубку. Луковицы на концах этих капиллярных трубок вставляются в небольшие лунки в верхней части бака трансформатора. Эти скважины погружены в масляный резервуар трансформатора.

    Их целью является , чтобы обеспечить изоляцию внутренней среды от внешнего мира !

    Проектирование трансформаторов с нефтяными скважинами позволяет манипулировать капиллярными трубками без загрязнения или слива трансформаторного масла. Кроме того, было бы трудно заменить неисправные датчики температуры без наличия нефтяных скважин, поскольку в резервуарах трансформатора обычно небольшое давление газа азота или заполненного маслом резервуара консерватора.

    Имейте в виду, что некоторые температурные индикаторы на трансформаторе могут не содержать нефтяную скважину , и создание отверстия в резервуаре путем удаления этих типов приведет к выбросу масла или потере давления азота.

    Правильная калибровка может быть утомительной, но это очень важно! Температурные датчики используются для подачи управляющих сигналов для автоматической системы охлаждения и для подачи сигналов тревоги, когда трансформатор становится слишком горячим. Устройства контроля температуры обеспечивают фундаментальную защиту трансформатора, предотвращая работу в перегретом состоянии. В случае перегрева ожидаемый срок службы трансформатора уменьшается в результате повреждения изоляции.

    Каждый раз, когда температура масла превышает 100 ° C (212 ° F) , предполагается, что бумажный изолирующий материал ухудшается с ускоренной скоростью (хотя может быть несколько исключений).

    Приборы для измерения температуры обмотки

    Горячие точки или тепловизионные устройства предназначены для представления самой горячей точки внутри трансформатора, когда он несет нагрузку. Температура горячей точки зависит от I 2 R потерь в обмотках трансформатора, скорости передачи тепла в масло и скорости охлаждения масла в условиях окружающей среды.

    Температуры, указанные термометром горячей точки или дистанционным индикатором, подключенным к резистивному температурному устройству (RTD, или термом), на самом деле являются результатом температуры масла в верхней части трансформатора и тепла, выделяемого нагревателями масляных скважин.

    Ток нагревателя поступает из специальной втулки / трансформатора тока с низким содержанием железа с одним предварительно выбранным соотношением. Единственная цель ТТ - обеспечить ток, пропорциональный нагрузке, для нагревателей горячей точки.

    Короче говоря, индикация температуры горячей точки получается путем измерения реплицированной (или модельной) температуры .

    Температура получается таким образом, потому что требования к изоляции и конструктивные ограничения не позволяют измерять фактическую температуру обмоток напрямую.Температура реплики масляного резервуара нагревается с той же скоростью, что и масло, окружающее самое горячее место в трансформаторе. Нагреватели с токовым приводом и их тепловые характеристики разрабатываются производителем с учетом характеристик нагрева, полученных на основе данных заводских испытаний.

    Для получения дополнительной информации, чтобы получить данные о нагреве по фактической обмотке, заводское испытание передает высокий ток через обмотки трансформатора при низком напряжении .


    Тестирование

    Для испытаний в различных точках обмоток вставляются датчики температуры, чтобы фактически измерить самую горячую точку при номинальном токе нагрузки .

    Во время заводских испытаний некоторые точки интереса нельзя измерить физически, не повредив изоляцию , поэтому некоторые температуры испытаний должны быть оценены из расчетов с использованием данных испытаний.

    Схема нагревателя горячей точки может быть проверена на работоспособность путем подключения испытательного оборудования, как показано на принципиальной схеме на рис. 1. Измерительные провода от блока нагрузки могут быть подключены непосредственно параллельно к выходным клеммам горячей точки ТТ. Нет необходимости отсоединять провода, идущие от этого вводного ТТ, потому что высокое отраженное сопротивление открытой первичной обмотки ТТ, по существу, заставляет испытательный ток течь только через резисторы нагревателя.

    Schematic diagram for test equipment setup on a power transformer for verification of winding temperature indicators Schematic diagram for test equipment setup on a power transformer for verification of winding temperature indicators Рисунок 1 - Принципиальная схема установки испытательного оборудования на силовом трансформаторе для проверки индикаторов температуры обмотки

    Инструкция производителя, которая включает в себя характеристические кривые время-ток / температура , или графики для нагревательных устройств горячей точки, помогает определить начальную точку теплового цикла. Такой график полезен для сравнения и проверки правильности настроек регулировки тока нагревателя. Отвод отопителя настроен на заводе и не должен меняться или регулироваться.

    Идея состоит не в том, чтобы откалибровать нагрев нефтяной скважины горячей точки , а в том, чтобы убедиться, что она находится в рабочем состоянии . Если результаты теста не соответствуют ожиданиям, наиболее вероятной причиной может быть настройка испытательного оборудования, используемый метод или неидеальные условия испытания .

    Убедитесь, что тесты действительно указывают на неисправное оборудование, прежде чем утверждать, что оборудование подозрительно.

    Во время испытания через RTD подключается устройство измерения сопротивления (или мост Уитстона) (при BPA оно обычно составляет 10 Ом при типе меди 25 ° C), и для интерпретации его используется номограмма или таблица сопротивления и температуры. эквивалентная температура.Ток нагревателя должен быть приложен к цепи поэтапно, позволяя температуре достичь стабильной точки между ступенями.

    Resistance measuring on 200MVA transformer Resistance measuring on 200MVA transformer Измерение сопротивления на трансформаторе 200 МВА (фото предоставлено: vanguard-instruments.com)

    10-20 может потребоваться для любого значительного повышения температуры. Может потребоваться от пятнадцати до тридцати минут, чтобы достичь точки стабильной температуры для каждого этапа. Наблюдение замедления скорости изменения измерения сопротивления RTD, измеренного мостом, является хорошим показателем того, приближается ли стабильность температуры для выбранного уровня тока нагревателя.

    Низкая скорость изменения температуры означает, что пришло время записать данные и перейти к следующей величине испытательного тока нагревателя.

    Эквивалентную температуру RTD для его сопротивления следует одновременно сравнивать с температурой термометра и / или картографа, указывающего точку доступа. Температура замыкания и размыкания контактов аварийных / контрольных контактов термометра в горячей точке должна контролироваться и отмечаться, когда температура масла в трансформаторе достигает своего уровня срабатывания или падения.

    Обратите внимание, что если трансформатор достаточно холодный (10 ° C или менее), подача достаточного тока в его цепь нагревателя для повышения температуры в колодце горячей точки до уровня, при котором контакты закроются, может быть трудной, если не невозможной. Для функциональной проверки функций контактов, когда температура наружного воздуха достаточно низкая, может потребоваться вручную отвести контактный рычаг термометра горячей точки для выполнения рабочих проверок контуров охлаждения или сигнализации. Здесь используйте разум и здравый смысл, и будьте осторожны, чтобы не прикладывать слишком много давления к рабочему рукаву.

    ВНИМАНИЕ! - Механическое движение температуры может быть повреждено при манипулировании им вручную. Если присутствует большое физическое сопротивление движению, лучше просто соединить контакты с помощью тестовой перемычки при выполнении электрического контроля / проверки сигнализации.


    Окончательная проверка

    Последняя проверка, после проверки нагревателя (ей) с переменным током, должна проверить, что ТТ фактически прекращен для него . Убедитесь, что соединение не разомкнуто, просто измеряя через те же две клеммы, на которые подается переменный ток.Если ТТ подключен (а не разомкнут), омметр покажет значение, близкое к нулю (и будет значительно меньше сопротивления нагревателя).

    Это связано с тем, что ТТ выглядит как короткое замыкание на омметре постоянного тока (прямо противоположное тому, как оно выглядит на количество переменного тока, используемого для проверки нагревателей). Если тест Current Ratio не может быть выполнен, мигание точки доступа CT даст дополнительную уверенность в ее работоспособности.

    Ссылка // Испытания силовых трансформаторов

    ,

    Расчеты по расчетным параметрам трансформатора

    Мы собираемся выучить небольшой расчет расчета трансформатора. Для быстрого просмотра и резюме расчетов см. Таблицы в конце этой статьи. (Таблица 1) (Таблица 2) Для лучшего понимания выполните следующие шаги для расчетов. Убедитесь, что вы знакомы с Основы Transfomer

    Расчетные параметры

    Для проектирования трансформатора нам нужно:

    1. Номинальная мощность
    2. Уровни напряжения (первичный и вторичный)
    3. Токи с обеих сторон
    4. Диаметр / размер первичной и вторичной катушек
    5. Площадь сердечника железа
    6. Число витков (первичного и вторичного)

    Мы собираемся спроектировать понижающий трансформатор 50 ВА от 230 В до 12 В.Необходимые вычисления вместе с формулами приведены ниже в деталях:

    Поскольку мы собираемся спроектировать небольшой трансформатор (с малой номинальной мощностью), мы пренебрегаем потерями в сердечнике и меди, поскольку они не имеют значения для малых трансформаторов и серьезно учитываются при проектировании силовых трансформаторов (преобразование с высокой номинальной мощностью)

    Расчеты для проектирования трансформаторов:

    Основные расчеты:

    Рассчитайте площадь ядра (центральной конечности) по следующей формуле:

    Где,
    $ A_i $ = Площадь ядра
    $ f $ = Рабочая частота
    $ B_m $ = плотность магнитного потока
    $ T_e $ = число витков на вольт

    (для получения этой формулы нажмите здесь)

    Допущения:

    Итак, мы знаем частоту энергосистемы.2

    $

    $$ T_e = 2,6 \; (повороты \; за \; вольт) $$
    Итак, обороты на вольт составляют 2,6 оборота на вольт.

    Расчеты первичной обмотки

    Для расчета конструкции трансформатора мы сначала рассчитываем параметры для первичной стороны, а затем для вторичной стороны.

    Расчет первичного тока

    Первичное напряжение = Vp = 230 В
    Первичный ток ($ I_1 $):

    Пусть трансформатор, который мы собираемся спроектировать, имеет КПД 95% ($ \ eta $).
    Итак,

    Следовательно, Первичный ток = 0.23 Amp

    Число оборотов

    Число витков первичной стороны можно рассчитать следующим образом:
    Общее количество витков ($ N_1 $) = витков на вольт х напряжение первичной стороны
    N1 = 2,6 х 230 = 600 витков

    $$ N_1 = 2.6 \ times 230 \\ N_1 \ приблизительно 600 \; оборот $$

    Размер первичного проводника

    Поскольку плотность тока определяется током на единицу площади, т.е. плотность = I / A

    $$ \ delta = \ frac {I} {A} $$
    As, для меди плотность тока принимается равной $ 2.2 $ (2,3 А на кв. Мм). Так, для области медного проводника первичной стороны ( a1 )

    Итак, из стандартной таблицы AWG мы можем узнать размер этой области. что составляет 27 AWG.
    Из стандартной американской таблицы размеров проволоки мы можем выбрать проволоку той же толщины. Можно видеть, что выясняется, что требуемый первичный боковой провод имеет калибр 27, который может проводить необходимый ток. (для таблицы AWG Нажмите здесь)

    Выбор провода также может быть сделан путем расчета первичного тока и путем перекрестного соответствия стандартной таблицы медного провода в соответствии с его возможностями обработки тока.

    Расчеты вторичной обмотки

    Вторичное напряжение = $ V_s = 12 \; V $

    Вторичный ток Расчет

    Размер вторичного провода для расчета конструкции трансформатора

    a2 = (4,2 A / 2,3) = 1,83 мм2

    Из стандартной медной проволоки из таблицы видно, что проволока этой толщины имеет калибр 15. Итак, для расчета конструкции трансформатора для вторичной обмотки нам понадобится провод 15 калибра.
    Следовательно, Вторичный провод = 15 AWG

    Вторичное число оборотов

    Число витков вторичной стороны можно рассчитать следующим образом:
    Общее число витков ($ N_2 $) = витков на вольт x Напряжение вторичной стороны

    N2 = 2.3 $

    Первичная боковая масса меди

    Периметр катушки = 1,75 x 4 = 7 дюймов = 0,1778 м
    Периметр катушки = $ (1,75 \ раз 4) \\ = 7 \; дюйм \ приблизительно 0,1778 \; м $
    Итак,
    длина одного витка = 0,1778 м
    и

    Общая длина всех витков первичного = L1
    L1 = (длина одного витка) x (общее число витков первичного)
    L1 = 0,1778 x 600 = 106 м (прибл.)

    As,
    площадь первичного проводника = $ 0.2 $. Итак, общий объем вторичной обмотки составляет:

    Итак, нам нужно ок. 100 грамм проволоки 15 калибра для вторичной обмотки.
    Наконец, из вышеприведенных расчетов мы можем суммировать в следующей таблице:

    Таблица 1: Расчет для первичной стороны конструкции трансформатора Таблица 2: Сводка проекта для вторичной конструкции трансформатора

    На данный момент вы выполнили расчет конструкции трансформатора, и у вас есть характеристики компонентов трансформатора.Теперь, чтобы сделать в твердой форме, посмотрите несколько простых шагов аппаратной реализации вычислений :

    Вот еще одна статья по оптимизации ядра трансформатора с использованием генетического алгоритма - эвристического метода оптимизации.

    Для любых запросов и дальнейшей помощи, не стесняйтесь комментировать ниже и на нашей странице facebook для новых обновлений. Изучите проекты для вашего последнего года проекта от опытных инженеров.

    ,

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *