Собираем трансформатор в домашних условиях

В жизни бывают ситуации, когда нужен трансформатор с особой характеристикой для конкретного случая. Например, в вашем любимом приемнике сгорел сетевой трансформатор, и вам не нужно его заменять. Но есть и другие ненужные trs от старого снаряжения, которые валяются, так что вы можете попробовать преобразовать их в определенные параметры. Ниже мы расскажем, как рассчитать и изготовить трансформатор своими руками в домашних условиях, предоставив все необходимые формулы расчета и инструкции по сборке.

Расчетная часть

Итак, приступим. Для начала необходимо понять, из чего состоит такое устройство. Трансформатор состоит из двух или более электрических катушек (первичной и вторичной) и металлического сердечника, сделанного из отдельных железных пластин. Первичная обмотка создает магнитный поток в магнитопроводе, который, в свою очередь, индуцирует электрический ток во второй катушке, как показано на рисунке ниже. В зависимости от соотношения количества витков первичной обмотки и вторичной обмотки трансформатор либо увеличивает, либо уменьшает напряжение, и ток изменяется пропорционально этому.

Размер сердечника определяет максимальную мощность, которую может выдать трансформатор, поэтому конструкция зависит от наличия подходящего сердечника. Расчет всех параметров начинается с определения общей мощности трансформатора и подключаемой к нему нагрузки. Следовательно, нам сначала нужно найти мощность вторичной цепи. Если вторичных обмоток больше одной, их мощность необходимо сложить. Формула расчета будет иметь вид:

  • U2 — напряжение вторичной обмотки;
  • I2 — ток вторичной обмотки.

После получения этого значения необходимо рассчитать первичную обмотку с учетом трансформационных потерь с предполагаемым КПД около 80%.

Для значения мощности P1 выбирается сердечник, площадь его сечения S.

  • S в сантиметрах;
  • P1 в ваттах.

Теперь мы можем узнать, каково соотношение эффективной передачи и преобразования энергии:

  • 50 — частота электрической сети;
  • S — площадь поперечного сечения железа.

Эта формула дает приблизительное значение, но для простоты расчетов вполне уместна, так как некоторые мы делаем дома. После этого можно переходить к подсчету количества витков, сделать это можно по формуле:

Поскольку наши расчеты упрощены и под нагрузкой может возникнуть небольшое короткое замыкание по напряжению, количество оборотов следует увеличить на 10% от расчетного значения. Затем нужно правильно определить ток наших обмоток, делать это для каждой обмотки отдельно, по этой формуле:

Определите диаметр необходимой проволоки по формуле:

На основании таблицы 1 подбираем провод необходимого сечения. Если подходящего значения нет, его необходимо округлить до диаметра в таблице.

Если вы не можете найти расчетный диаметр в таблице или если окно слишком сильно заполнено, вы можете взять несколько проводов меньшего сечения и получить необходимое количество.

Чтобы узнать, подойдут ли катушки к нашему самодельному трансформатору, нужно рассчитать площадь окна трактора, это пространство, образованное сердечником, на котором размещены катушки. Умножаем уже известное количество витков на сечение провода и коэффициент заполнения:

Эти расчеты производятся для всех витков, первичной и вторичной, а затем суммируются и сравниваются площади катушек с площадью магнитного окна сердечника. Окно сердечника должно быть больше площади поперечного сечения катушек.

Порядок изготовления

Теперь, имея расчеты и материал для сборки, можно приступать к намотке. На подготовленный картонный рулон уложите первый слой рулета. Для этого удобно использовать электродрель, фиксируя катушку в держателе специальным приспособлением (это может быть винт с двумя шайбами ​​и гайка). Фиксация на столе или верстаке на малой скорости, производство проволоки штабелируемо, скручиваем до скрутки без нахлеста. Укладываем один между слоями проволокиизоляционный слой, т.е. конденсаторная бумага. Между первичной и вторичной обмотками следует поместить два слоя изоляции, чтобы избежать выхода из строя.


Намного проще, если вы планируете намотать готовый трансформатор на нужное напряжение. В этом случае достаточно подсчитать количество витков вторичной обмотки при намотке и знать коэффициент преобразования:

Вы можете рассчитать необходимое количество витков на нужное напряжение:

Также рекомендуем посмотреть видео, в котором наглядно показано, как собрать трансформатор в домашних условиях:

Перед испытанием обмоток следует убедиться в том, что их прочность не слишком мала и нет зазоров и трещин по отношению к корпусу изделия. Первое подключение необходимо производить с особой тщательностью, желательно в серии с первичной обмоткой содержать лампу накаливания мощностью 40-90 Вт.

В этой статье есть инструкция, которая простым языком объясняет, как сделать трансформатор своими руками в домашних условиях. Например, мы описали последовательность расчета и сборки броневой модели как наиболее распространенный тип преобразователей. Своей популярностью он обязан простоте изготовления катушек, легкости сборки, ремонта и модификации. На основе этого бытового прибора можно легко сделать т-р для зарядки автомобильного аккумулятора, либо сделать т-р для лабораторного питания, электрическую дровяную горелку, горячий нож для резки пенопласта или любое другое приспособление для домашних мастеров.

Будет интересно почитать: