Mрежови трансформатори на пакети с Ш – образни ламели
инж. Димитър Димитров, Петър Стоянов
Радио телевизия електроника 1986/10/стр. 34,35
 |
На практика Ш – образните ламели се изсичат от магнитномеки листови
електротехнически материали с изотропни магнитни свойства.. Тези
материали трябва да притежават: висока магнитна проницаемост; малка
коерцитивна сила и малки загуби от хистерезис.
Най – добри трансформатори се получават от магнитни материали с голяма
магнитна индукция далеч под точката на насищането, с малки загуби от
хистерезис и вихрови токове.
Повърностите на изсечените ламели и пластини, от които се събира
трансформаторният пакет, се покриват с изолационен слой с крайна
дебелина. Това означава, че висока ефективна магнитна проницаемост ще
има част от сечението на магнитопровода и тя ще намалява с намаляване на
дебелината на използваните ламели.
Ламелата от топловалцована електротехническа стомана с дебелина 0,35 mm
със съдържание на силиции 4% се наложи като най – оптимална по отношение
на минимални загуби и максимална ефективна магнитна проницаемост. Тази
високолегирана стомана съгласно ГОСТ 21427-75 има марка 341 и размери на
листа 0,35 х 750 х 1500 mm. Съдържанието на силиции в тази стомана е от
3,8 до 4,8%, специфичното съпротивление 0,60 Om кв. mm/m и плътност 7,55
g/кв cm. Първата цифра в събирателното означение 341 определя
ориентировъчното съдържание в проценти на силиция в стоманата, а втората
характеризира стоманата по нейните електрически и магнитни свойства. В
полето с голяма напрегнатост (над 5 А/cm) на съответствуващата и
магнитна индукция, втората цифра 1 от означението гарантира определени
специфични загуби при честота 50 Hz. Eдна добра стомана със съдържание
на силиций 4% при честота 50 Hz и магнитна индукция 1,2 Т има загуби
около 1,76 W/kg.
Препоръчваната максимално допустима магнитна индукция при работа с
материала 341 е Bs = 1,1 – 1,2 T.
В съответствие на ГОСТ 21427.0-75, новото означение на топловалцуваните
електротехнически стомани е само с четири цифри. Първата цифра от
означението 1 показва, че стоманата е термически обработена. Втората
цифра дава информация за процентното съдържание на силиция в стоманата.
Съдържанието на силиций от 2,8 до 3,8% включително се отбелязва с 4, а с
5 се означава съдържанието на силиций от 3,8 до 4,8% включително. За
изготвяне на магнитопроводни пакети с Ш – образни пакети за мрежови
трансформатори, работещи при честота на променливия ток 50 Hz, e
целесъобразно да се използват топловалцувани електротехнически стомани
от марките 1511 и 1521.
При събиране на Ш – образните ламели в трансформаторни пакети се
получават въздушни междини. Въздушната междина в магнитната верига
изпълнява роля, аналогична на ролята на съпротивлението в електрическата
верига. Междината въздейства на магнитната индукция точно така, както
съпротивлението въздейства на протичащия ток. Тъй като магнитната
проницаемост на въздуха е 1, ако я сравним със силициева стомана с
магнитна проницаемост 30 000 и повече, става чсно, че въздушната междина
силно намалява общата магнитна проницаемост, дори и при незначителни
размери на междината.
Трансформаторният пакет, показан на фиг. 1, при мрежовите трансформатори
най – често се получава при двупосочно събиране на Ш – образните ламели.
 |
Трансформаторите, реализирани на пакетите, са предназначени:
- да отделят галванически мрежата със съответния клас изолация;
- да преобразуват мрежовото напрежение в необходимото по стойност.
Тези трансформатори не захранват чисто активен товар. При ползването им
трябва да се изхожда от волтамперната им характеристика, изолацията
между първичната и вторичните намотки, а така също от това, каква
изправителна схема захранват.
Когато са необходими малки токове и са допустими големи пулсации, се
използва еднополупериодна изправителна схема. При нея изправеният ток
преминава през вторичната намотка и подмагнитва магнитопровода. Това
увеличава загубите. Затова в повечето случаи се използва двуполупериодна
или мостова изправителна схема.
 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Савов, Г. Дросели и трансформатори. София, Техника.
2. ДНКТП „Миниатюрни комутационни елементи и радиочасти”. София. Техника.
3. Варламова, Р.Г. и др. Краткий справочник конструктора
радиоелектронной аппаратуры. Москва, Советское радио.
4. John, R. Collins. New look in transformers. – Electronic world, 3,
1964.
5. Вересов, Г.П. Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры.
Москва. Радио и связь, 1983 г.
Изчисляване на маломощни мрежови трансформатори с помощта на
номограма
инж. Юрий Ботев
Млад Конструктор 1991/2/стр.10, 11
Мрежовият трансформатор е основен уред в апаратурата. Съществуват
многобройни методи за оразмеряване на тези трансформатори. Сравнявайки
някои от тях, се стига до заключението, че начина на изчисляване те са
близки, но използват различни изходни точки и параметри.
Основен параметър на мрежовия трансформатор е неговата типова мощност.
Това е мощността, която трансформаторът отдава на вторичната си страна
(N2). Тя представлява сбор от мощностите на всички вторични намотки.
Прибавяйки ги към типовата мощност – загубите в трансформатора,
получаваме мощността, която първичната му намотка черпи от мрежата.
Величината на типовата мощност на трансформатора зависи от размерите на
магнитопровода и от магнитната индукция в него. Именно тези две величини
са различни при методите за оразмеряването на трансформаторите.
Магнитната индукция се подбира в границите на 0,8 – 1,4 Тесла (8 000 14
000 Гауса). По – високите стойности се прилагат при използване на
качествена силициева динамоламарина за магнитопровода. Качеството на
ламарината се определя от показателя за загубите, измерван в W/kg. Този
показател се отразява пряко върху коефициента на полезното действие на
трансформатора и върху размерите му. Колкото тези загуби са по – малки,
толкова трансформаторът е по – качествен и клони по – малко към
прегряване.
За производството на мрежови трансформатори у нас се използва обикновено
по – нискокачествена ламарина със загуби от порядъка на 10 – 15 W/kg.
Oт нискокачествена ламарина например се изготвят трансформаторите за
неоновите реклами. Качествените силициеви ламарини са със загуби от
порядъка на 3W/kg. Качественият показател в болшинството от случаите не
ни е известен.
 |
В графиката от фиг. 1 са обобщени данни от няколко метода за изчисляване
на мрежови трансформатори, които са публикувани в наши и чуждестранни
списания. Изобразена е е типовата мощност N2/VA/ в зависимост от
сечението на магнитопровода S (kв sm).
Кривата А е ограничена и отваря на най – ниското натоварване на
трансформатора при крайна температура в траен режим до 40 С. Независимо
от качеството на трансформаторната ламарина, явно при тези методи на
изчисление се подбира ниска стойност на магнитната индукция до 0,8 Тесла
и ниска токова гъстота на намотките.
Кривата Б е гранична и отговаря на най – голямото натоварване на
трансформаторите при крайна гранична температура от 60 С при траен режим
на натоварването. За магнитната индукция тук се приемат гранични
стойности от 1,2 – 1,3 Тесла и по – висока токова гъстота в намотките.
Мрежови трансформатори, оразмерени по кривата А са предназначени за
многочасов траен режим на включване, а трансформатори, изчислени извън
кривата Б – за краткотраен режим на включване. Последните са склонни към
прегряване и нямат никакъв мощностен резерв.
Разликата в изходящите мощности на трансформаторите, изчислени по двата
метода, са твърде значителни. В графиката на фиг. 1 е нанесен примерът
за магнитопровод със сечение от 15 кв sm. Oтчетениете мощности в двата
случая са 90 и 160 VA.
 |
На фиг. 2 е даден нов графичен начин за изчисляване на мрежови
трансформатори с Ш – образен магнитопровод. Отчитат се двата режима за
крайни температури от 40 С и 60 С. Изходен пункт на изчисленията е
сечението на магнитопровода S, измерен в кв sm. Ламелният пакет се
измерва добре стегнат. Пренебрегват се въздушните междини, оставащи
между ламелите. Отчитането на данните се извършва по хоризонтала.
Пример за изчисляване на трансформатор за 12 V/3A – 220 V.
Maгнитопровод – пакет набор 3,2 х 4,7 = 15 кв sm;
Нaвивки на волт – 3,1 няв./волт;
Първична намотка 220 V x 3,1 = 682 навивки;
Вторична намотка 12 V х 3,1 = 38 навивки;
Типова мощност при режим 40 С = 90 VA;
Загуби F = 17 VA;
Първична мощност N1 = 107 VA;
Сила на тока в първичната намотка:
I1 = 107/220 = 50 mA;
Специфично токово натоварване на намотките (гъстота на тока):
G = 2,1 A/кв mm;
Сечение на проводника на първичната намотка:
0,5/0,1 = 0,24 кв mm;
Диаметър на проводника
Фи = 0,55 mm;
Сечение на проводника на вторичната намотка = 1,43 mm;
Диаметър Фи = 1,35 mm.
Извършената проверка за вместимостта на намотките в прозореца на
магнитопровода показва наличие на достатъчно пространство.
Новото в метода на изчисляване е, че загубите в трансформатора, които до
90% се формират в магнитопровода, се отчитат директно и се прибавят към
изходящата мощност. Една проста проверка след изготвяне на
трансформатора, може да ни покаже, дали правилно сме го разчели.
Проверката се извършва, като измерим тока на празен ход в първичната
намотка. Ако използваме данните от гореизложения пример, токът на празен
ход не трябва да е значително по – голям от 17 VA/220V = 80 mA.
Teмпературата на мрежовия трансформатор РТЕ от 1962г./бр.12
Радио телевизия електроника 1992/12/стр. 22
Мрежовите трансформатори както знаем „греят” по две причини: ако
трансформаторът е погрешно изчислен и отдава ток, надхвърлящ неговите
възможности, или ако има късо съединение между навивките, най – често
между два съседни реда.
Във всеки случай измерването на активното съпротивление на дадена
намотка в студено и след това в загрято състояние ще ни позволи да
добием представа какво става в действителност в трансформатора, като на
първо място узнаем каква е неговата вътрешна температура.
Съпротивлението на медните проводници, както знаем, нараства с
повишаване на температурата. Ако измерим съпротивлението на дадена
намотка най – напред в „студено” състояние, т.е. при околна температура,
и после – след достатъчно продължителна работа на трансформатора, за да
„загрее”, може лесно да се изчисли нарастването на температурата по
отношение на началната.
Ако с t означим нарастването, с to – началната температура, с r -
съпротивлението на намотката в студено състояние, и с R –
съпротивлението на същата намотка в загрято състояние, изчислението ще
се извърши съгласно формулата:
t = (235 + to)*(R/r – 1).
Oсобено удобно се работи върху вторичната намотка за високо напрежение,
тъй като нейното активно съпротивление се намира в лесно измеримите
граници (600 до 800 Om за цялата намотка). Например, ако измерим
първоначално при околна температура 15 С r = 660 Om и повтаряйки същото
измерване, напр. след 1 час работа, измерим R = 860 Om, нарастването на
температурата ще бъде:
t = (235 + 15)*(860/660 – 1) = 250*0,3 = 75 C.
и оттук температурата във вътрешността на трансформатора е 15 + 75 = 90
С. Тази вътрешна температура може да се счита за приемлива, докато не
надвиши 65 – 70 С, или по – точно, докато нарастването t остава по –
ниско от 50 – 55 С. Нерядко, обаче се случва, при трансформатори с лошо
качество, нарастване от порядъка на 75 – 80 С.
Ако измереното съпротивление в топло състояние не се различава много от
измереното в студено, а трансформаторът грее много, това би означавало,
че по време на работа в него се получава късо съединение. Възможно би
било то да се локализира, ако се касае за вторичната намотка, като
измерим поотделно съпротивлението на всяка полунамотка. Не трябва да се
забравя, че късо съединение би могло да се появи и в първичната или в
отоплителните намотки (1962 г).
Справочни данни за Феромагнитни материали – Ш – образни
магнитопроводи
Млад Конструктор 1986/7/стр.29,30
 |
 |
Ламели за мрежови трансформатори Инж. Димитър Димитров, Петър Стоянов
Радио телевизия електроника 1987/4/стр.34
Ламелите от магнитопроводящи стомани със силициево съдържание и дебелина
от 0,35 до 0,5 mm са предначначени главно за магнитопроводи на мрежови
трансформатори, дросели и бобини, работещи на честота 50 Hz. Листовата
електротехническа стомана марка Э41, от която се насичат най – често
ламелите, съгласно ГОСТ 21427-75 е с размери на листа 0,35 х 750 х 1500
mm.
 |
Най – използваните при набирането на Ш I – пакети са ламелите с Ш –
образна и затварящата я I – образна форма. Основните размери на някои от
тях са в съответствие с фиг. 1. Допуските на размерите съгласно БДС
315-59 са: С4 със знак минус за размерите С, L и H и A4 със знак плюс за
размерите а, d и в, а за размерите е L1 и H e +/-0,5 A4. Допустимата
стойност за Х – симетричност спрямо А и В (вж. фиг 1) е:
- за размера С от 12 до 16 mm X = 0,05 mm;
- за размера С от 20 до 28 mm X = 0,1 mm;
- за размера С от 32 до 64 mm X = 0,2 mm;
Tипоразмерите N 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 и N 3а, 4а, 6а, 7а, 8а, 9а, 10а са
с едни и същи ламели, но с различни набори. При еднаква първична намотка
на мрежовия трансформатор с увеличаване на набора на съответния
типоразмер се намалява параметърът „навивка на волт”.
Как да си направим МРЕЖОВ ТРАНСФОРМАТОР с вит магнитопровод?
Проф. д.т.н. Стефан Вълков Млад конструктор 1987/4/стр.13-15
В практиката на радиолюбителите, задачата за проектиране на мрежов
трансформатор много често се поставя по следния начин. Радиолюбителят
има нужда да си направи мрежов трансформатор за своята конструкция. Той
обаче няма на разположение цялата стандартна поредица от магнитопроводи,
от които да си избере най – икономичния или най – малкия. Пък и
изискванията за икономичност или малогабаритност не са най – важните. По
– важно е да се направи трансформатор, който да задоволява
електрическите изисквания и да работи надеждно.
Радиолюбителят е успял да се снабди с магнитопровод или с „изгорял”
трансформатор, което е все същото. Той се пита – може ли да го използва,
за да си направи мрежов трансформатор за своята конструкция, и ако може,
как?
Тук ще дадем проста методика за намиране на отговор на тези два въпроса
за случая, когато разполагате с т.нар. вит магнитопровод с Ш – образна
форма. Чертеж на такъв магнитопровод с означение на най – важните
размери е даден на фиг. 1.
 |
Ш – образната форма е най – подходящата и най – често използваната форма за изработване на маломощни мрежови трансформатори. Както и при ламелните магнитопроводи, бобината се поставя обикновено върху средната част на магнитопровода (фиг. 2).
 |
Първият въпрос, на който трябва да си отговорите, е дали магнитопроводът,
с който разполагате, може да ви послужи, за да си направите мрежов
трансформатор за вашето конкретно устройство.
За целта е необходимо най – напред да определите мощността P2, koято ще
консумира устройството от трансформатора. Тази мощност е равна на
произведението между напрежението U2 и тока I2 на вторичната намотка на
трансформатора и зависи от вида на токоизправителната схема, която сте
избрали. На фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5 са дадени съответно еднопътната,
двупътната и мостовата схема на токоизправяне, върху които са означени
най – важните величини. На тези схеми R е еквивалентното съпротивление
на товара (устройството, което ще захранвате), а С е филтриращ
кондензатор. На вас ви е известно с какво постоянно напрежение Uo ще
захранвате вашето устройство и какъв максимален постоянен ток Io е
необходим за неговата работа. В такъв случай за избраната схема на
токоизправяне от таближата можете лесно да определите необходимите
стойности на променливото напрежение U2 и ток I2 във вторичната страна
на трансформатора.
 |
 |
Как да си направим електрожен? Инж. Иван Русинов
Млад Конструктор 1982/10/стр.12,13
Нашият читател Костадин Величков от София ни пише: „Притежавам желязна
сърцевина с размери 155х48х48 mm. Искам да си направя електрожен. Как да
изчисля намотките на трансформатора?”
Тъй като трансформаторите за заваряване са търсени апарати и интересът
на читателите към тях е голям, сп. „Млад Конструктор” ви предлага един
съвсем прост пример с необходимите изчисления.
За електродъгово заваряване може да се използва както постоянен, така и
променлив ток, защото устройството става по – евтино и по – просто.
Дъгата при променлив ток се характеризира със следните особености:
- По – неустойчива е от постояннотоковата дъга;
- Устойчивостта и нараства с увеличаване индуктивността на веригата;
- Поради нелинейният характер на дъгата, мощността й е с 5% - 20% по –
малка от тази при постояннотоковата дъга.
Токът на дъгата се регулира плавно с една допълнителна индуктивност,
включена във вторичната верига.
А ето и изчисленият пример, в който всички зададени стойности можете да
променяте според нуждите.
1. Задава се токът на дъгата и захранващото напрежение:
Iд = 80 А,
U1 = ~220 V.
2. За да бъде стабилна дъгата, нейното напрежение трябва да е:
Uд > или = 30 V.
3. Изчислява се напрежението на празен ход за вторичната намотка:
U2o = 2,2*Uд = 66 V.
4. Moщността на дъгата Pд се определя по формулата:
Рд = Uд*Iд*соsФд = 2400 W.
5. Завъръчните трансформатори работят в повторно – кратковременен режим
(ПР) със средна продължителност 30 – 65%.
Избираме ПР = 65%. Тогава мощността на трансформатора ще бъде:
Pтр = Pд*ПР > или = 1560 W.
6. За тези мощности по таблица 1 се определя сечението на желязната
сърцевина, броят на навивките за 1 V напрежение и диаметърът на
проводника за първичната намотка:
SFe = 55 kв cm,
W/1V = 0,9 нав./1 V,
D = 1,81 mm.
7. Oпределят се навивките на първичната намотка:
W1 = W/1 V*U1 = 0,9*220 = 198 навивки.
Ако променим така изчисления брой на навивките, ще се измени и
импедансът на намотката, което от своя страна ще промени първичния ток и
сеченията на проводниците. От това положение се излиза, като се навият
еднопосочно две бобини и се свържат по схемата, показана на чертежа. В
случая магнитните потоци на двете намотки са противоположни и общият
магнитен поток не се изменя. По такъв начин промяната на навивките няма
да повлияе на първичния ток.
8. Опрeделя се сечението на проводника за вторичната намотка.
Приемаме токовата плътност J2 = 3 A/кв mm и намираме
S2 = I2/J2 = 26,6 kв mm.
По [1], приложение 22, се избира изолирана шина със сечение S = 30 kв mm
(10 x 3 mm).
9. Изчисляват се навивките на вторичната бобина:
W2 = W/1V*U2*1,1 = 64,154 навивки.
Избираме 64 навивки.
 |
Бобината W1’ се навива върху W1, която има за основа електротехнически
картон, дебел 1 mm. На всеки ред от бобината се поставя по един слой
изолационно платно с дебелина 0,1 – 0,3 mm. Изводите на W1 и W1’ се
прокарват през изолационни тръбички от лакотъкан (шлаухи).
Накрая бобините се бандажират, импрегнират се с електроизолационен лак и
се изпичат в пещи. Лакът може да изсъхне и при обикновени атмосферни
условия, но за по – дълго време – няколко дни. Тогава вече може да се
пристъпи към изработване на магнитопровода 1. Най – удобно е той да се
набере от правоъгълна силициева ламарина с размери 70 х 170 mm. Така се
оформя прозорец с размери 100 х 100 mm. Магнитопровод може да се сглоби
както е показано на чертежа, докато се постигне набор 79 mm (броят на
пласините зависи от тяхната дебелина). Готовите бобини се поставят и се
затваря четвъртата страна. Магнитопроводът се стяга от двете страни с
винкели 4. Стягащите болтове 3 (или шпилки) и гайките 2 са с резба М10.
Първичната намотка може да се превключва с галетен превключвател, чиито
контакти могат да издържат продължително ток 10 А. Ако не разполагате с
такъв превключвател, може да изведете клемна дъска и да осъществите
връзката с проводник (2,5 кв mm), който в двата си края завършва с
щекери. На тази дъдка монтирате и изводите на вторичната намотка.
Захранващият кабел трябва да е гъвка (3 х 2,5 кв mm), а щепселът – тип „шуко”.
С гъвкав изолиран кабел 9, но вече със сечение по – голямо от 20 кв mm и
с кабелна обувка в единия край, се захранва държачът 5 на електродите 7.
Той може да се изработи от винкел, в средата на който се заварява
придържащата скоба 6. Единият край на държача се изолира, като се
използва парче от думен маркуч 8 или друга подходяща изолация.
Така направен трансформаторът може да се претоварва за кратко време с
ток 130 – 150 А, което означава, че може да се заварява с електроди с
диаметър 2,5 – 5 mm.
 |
 |
В таблица 2 е дадено какъв ток трябва да се използва при работа с
различно дебели електроди.
ВНИМАНИЕ: Не забравяйте, че когато трансформаторът е под напрежение,
допирането до всяка тоководеща част е опасно за живота!
Виж и следващите 2 материала на тази тема!!!
ЛИТЕРАТУРА
1. Бонев, С. „Малки силови и специални трансформатори”, Техника, С.,
1963.
2. Кузев, Г. „Направете сами – приложни радиоелектронни устройства”,
Техника, С., 1975.
3. Пенчев, П. „Електрически апарати”, Техника, С., 1976.
4. Савов, Г. „Маломощни дросели и трансформатори”, Техника, С., 1978.
Млад Конструктор 1983/3/стр.28 ст.н.с.инж. Симеон Бонев
Поща МК (по повод на
статията Как да си направим електрожен)
В кн. 10/1982г. сп. „Млад Конструктор” публикува материал „Как да си
направим електрожен”?
В литературата към статията е посочена книгата „Малки силови и специални
трансформатори”, Техника, С., 1963 г. Като автор на тази книга не мога
да остана равнодушен към слабостите на статията „Как да си направим
електрожен”?
Ето някои по – съществени забележки:
1. В примера не е посочена индуктивността, нито е казано в какви граници
тя може да се регулира заваръчния ток.
2. Във формулата на мощността на дъгата, поставянето на соs на ъгъла (фи)
е безсмислено.
3. Мощността на трансформатора в т. 5 е изчислена по невярна формула,
освен това не може да се пренебрегне разликата между VA и W, защото в
трансформаторите за дъгово заваряване cos (фи) е малък (~ 0,5)
Moщността на трансформатора е:
S2 = Uo2*Iд = 66*80 = 5280 VA,
Taзи мощност, приведена към непрекъснат режим на работа (еквивалентна
мощност), ще бъде:
S2е = S2*(koрен квадратен от)(ПР/100)= 5280* корен от 0,65 = 4260 VA
Сечението на ядрото на магнитопровода и електромагнитните натоварвания
се определят по еквивалентната мощност, а не по активния товар към
вторичната верига.
4. Данните в табл. 1 въобще са неверни
5. В т.7 пише, че ако променим така изчисления брой навивки, ще се
промени първичният ток и сечението на проводниците. Това е абселютно
невярно! Токът във входната намотка на един трансформатор с мощност над
няколко десетки VA (koгато Io е относително малък) зависи не от броя на
навивките на намотката, а от тока в изходната намотка. От броя на
навивките на входната намотка зависи стойността на магнитната индукция и
следователно токът на празен ход!...
6. Като конструкция, решението на примера не е по – добро от
теоретичната му част.
Проводникът за входната намотка трябва да бъде 8-10 кв mm, а не 2,5 кв.
mm ( d= 1,81 mm).
7. При даденото разположение на намотките, стягането на магнитопровода
със стоманени профили е недопустимо. Трансформаторът е с голямо
разсейване и масивните стоманени профили ще се загряват...
Редакцията на списанието приема направените забележки от автора на
писмото с изключение на т.5. Авторът на статията посочва, че се изменя
импеданса на първичната намотка, а с това и първичният ток. В
действителност, променя се преводното отношение на трансформатора,
вторичното напрежение, вторичният ток, а с това и токът в първичната
намотка.
Дискусионен е и въпросът за действието на противоположно свързаната
допълнителна първична намотка.
В някои от следващите броеве ще публикуваме подобрена конструкция на
електрожен.
Електрожен ст.н.с. инж. Симеон Бонев
Млад Конструктор 1983/10/стр.21-23
В кн. 10/82 г. публикувахме статията „Как да си направим електрожен”?
Предложената конструкция имаше някои недостатъци (вж. кн.3/83 г., „Поща
МК”) и редакцията обеща да публикува нова, усъвършенствана конструкция.
Тук ви предлагаме статията на ст.н.с.инж Симеон Бонев, автор на редица
книги по тези въпроси, която е написана специално за списание „Млад
Конструктор”.
За да заварим с електрическа дъга два детейла, е необходим трансформатор,
и то не какъв да е, а специален трансформатор, който трябва да бъде
понижаващ, изолиращ и да има падаща външна характеристика. Какво
означава всичко това?
- понижаващ – значи напрежението се понижава, напр. от 220 V на 60 V. За
малкото ръчно преносими трансформатори, напрежението на празен ход може
да бъде 50 – 70 V и зависи от конструкцията на трансформатора;
- изолиращ – значи трябва да има сигурна изолация между входящата и
изходящата намотка. Използването на автотрансформаторна връзка в
намотките от такъв вид трансформатори е абселютно недопустимо – (това е
опасно за живота);
- падаща характеристика – при увеличаването на тока в в изходящата
намотка, напрежението на краищата и намалява (фиг. 1). Падаща външна
характеристика може да се получи, като между входящата и изходяща
намотка на трансформатора има голямо разсейване на магнитния поток, или
при трансформатори с нормално разсейване, ако във външната верига се
включи дросел (голямо индуктивно съпротивление).
 |
За малки електроженови трансформатори, най – подходящи са трансформатори
с голямо разсейване. Предлагаме ви два варианта на електрожени за
заваряване, които можете да реализирате в домашни условия или в
клубовете за ТНТМ.
I. ВАРИАНТ
Заваръчният ток се регулира, като се изменя коефициентът на магнитната
връзка.
Номинално входящо напрежение U1 = 220 V;
Изходящо напрежение при празен ход U02 = 56 V
Заваръчен ток Iзав = 50 – 125 А
Продължителност на работа (ПР%):
При I зав = 60А, ПР = 100%
При I зав = 125А, ПР = 20%
Брой на степените на регулиране 4
Честота на захранващото напрежение f = 50 Hz
Maгнитопровод (1)
Материал – електротехническа стомана за трансформатори с дебелина 0,35
mm.
 |
Размерите са дадени на фиг. 2 (1 – 40 х 190 mm, набор 124 mm, общо 11,5
кg), а напрежението – на фиг. 9.
Забележка: За безопасна работа между магнитопровода и клемата за защитно
зануляване направете сигурна електрическа връзка.
Намотки
За приетия начин на регулиране на заваръчния ток чрез изменение на
коефициента на магнитната връзка са необходими входяща намотка – основа
(А), изходяща намотка (В) и регулираща намотка (С).
Намотката А се навива самостоятелно върху касета. Намотките С и В се
навиват една върху друга на втора касета. В основата се навива намотка
С, поставя се изолация и екран и отгоре се навива намотка В (фиг.3)
Касетите се изработват от електрокартон, гетинакс или текстолит с
дебелина 2-3 mm. Основната част на двете касети е еднаква, но капа-
 |
 |
Опростена, но
доказала се методика за изчисляване на мрежови трансформатори с
"Ш" образни и "Ш образни - вити магнитипроводи. Използвана е книгата на
к.т.н. инж. Атанас Шишков изд. 1979 г. "Примери за изчисляване на
любителски, електронни схеми стр.12 до стр. 17
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Mрежови трансформатори със среден извод на
вторичната намотка инж. Димитър Димитров, Петър Стоянов
Радио телевизия електроника 1987/7/стр. 36
 |
Мрежовите трансформатори със среден извод на вторичната намотка намират приложение преди всичко в схемите за двуполупериодно изправяне (фиг. 1). В табл. 1 |
са дадени стойностите на R1 и C1. Симетрията на изводите при тези трансформатори е от значение за равномерното натоварване на двата изправителни диода.
 |
При тези трансформатори винаги съществува известна несиметрия на средния извод. Най – малка несиметрия се получава при |
 |
при бифилярно навиване на двете вторични намотки. Голямата несиметрия се установява, когато се измери постояннотоковото |
съпротивление и напрежението от двете страни на средния извод, както е показано на фиг. 2.
 |
В табл. 2 са показани няколко трансформатора със
среден извод на пакет Ш I 12 x 18. На фиг. 1 е дадено едно конкретно
приложение на трансформатор 1 от табл. 2 със спецификация на елементите
за транзисторния стабилизатор в табл. 1.
Освен схемите с двуполупериодно изправяне с два диода, трансформаторите
със среден извод могат да се включват и към схемите на двуполупериоден
мостов изправител (фиг. 3). При това положение от точките а и б могат да
се получат положително и отрицателно напрежение спрямо общата нулева
точка. В практиката такива напрежения най – често се изискват при
диференциалните усилватели.
Номограма за изчисляване на мрежови трансформатори
Радио телевизия електроника 1992/10/стр. 25,26
Номограмата е много удобен метод за бързо и достатъчно точно
конструктивно оразмеряване и изчисляване на маломощни мрежови
трансформатори до 1000 VA. Tя се основава на следните формули:
 |
 |
 |
Апарат за точково заваряване. От брой 5/1965г на РТЕ
Радио телевизия електроника 1992/6/стр. 25
Касае се за една приставка към трансформатор за точково заваряване, с
помощта на която може да се получи определен по време и големина токов
импулс. Особено полезна може да бъде приставката, когато се изисква
чиста заварка при заваряване на метални части с малки размери:
проводници, фолия и др.
 |
Схемата на устройството е показана на фиг. 1.
Действието и е следното:
С помощта на ключа S1 от уреда се подава напрежение от мрежата, при
което индикаторната глим-лампа Г светва. Съпротивлението на резистора R1
във веригата на глим-лампата се подбира според самата глим-лампа. При
включването на първичната намотка на трансформатора, в нея се явява
нижожна част от общото напрежение поради включения във веригата резистор
с голямо съпротивление R3. В същото време през диода Д7Ж започва
зареждането на кондензатора С2. След кратко време (от порядъка на части
от секундата) схемата е готова за действие. Задействането става с
помощта на ключа S2, който обикновено се затваря с педал крачно. Разбира
се, това става при положение, че частите за заваряване М!, М2 са вече
притиснати от въгленовите електроди Е1, Е2. Големината на налчгането
може да се регулира с някакво приспособление (фиг. 2) При включване на
ключа S2, веригата на релето се затваря. При това в нея протича
ефективен ток, чиято графика е показана на фиг. 3. Ако хоризонталната
линия показва стойността на минималния ток, необходим за включване на
контактите К1 на релето, очевидно е, че те ще бъдат включени само през
интервала от Т1 до Т2. Времето може допълнително да се регулира с
потенциометъра RP1, koйто служи за установяване на максималния ток.
Напрежението за заваряване се регулира плавно с помощта на жичния
потенциометър RP2, a скоково – чрез превключване на електродите в
изводните клеми И2 и И3 на вторичната намотка. При включване на релето,
контактите му К1 затварят веригата на трансформатора, при което в
първичната му намотка и съответно в затворената му вторична намотка
протича токов импулс с продължителност Т2-Т1. Групата R3, C1 служи за
гасене на искрата, която се получава поради голямата индуцирана
електродвижеща сила, възбуждана при отваряне на първичната верига. По
същата причина контактите на релето трябва да бъдат с волфрамови пъпки.
Трансформаторът на уреда е с мощност около 200 W. Сечението на ядрото му
трябва да е около 16 – 20 кв cm. Първичната намотка се прави от
емайлиран проводник с диаметър 0,6 mm. Тя има 900 навивки. Еторичната
намотка има 52 навивки с извод на 18 – навивка, при което се получават
следните напрежения: между И1 и И2 – 4 V, И2 и И3 – 8 V и И1 и И3 – 12
V.
Вторичната намотка трябва да се направи от проводник с по – голямо
сечение, например 10 mm. Свързващият проводник трябва да е гъвкав и също
да има голямо сечение. Може да се използва употребяваният за земни
сърдинения многожилен меден проводник, само, че удвоен и даже утроен,
снабден с кабелни обувки в краищата си. Той трябва да се облече в шлаух
с подходящо сечение. Особено важно е да се гарантира минимално контактно
съпротивление, като всички връзки се правят с притягащи гайки и шайби.
Единият край на вторичната намотка трябва да се свърже с шасито и
обезателно да се заземи.
Така построеният уред може да се монтира в кутия с размери 220 х 200 х
180 mm.
Устройство за електроискроискрово посребряване. инж.
П. Стойков
Радио телевизия електроника 1980/3/стр. 27, 28
Устройството за посребряване на контактни повърхнини е полезно за
радиоконструкторската и сервизна практика. С негова помощ могат да се
възстановят контактните повърхности на превключватели, релета,
превключватели на телевизионните канали (статията е от 1980 г) (ПТК) и
др.
Устройството е преносимо и позволява бързо напластяване на необходимия
сребърен слой, при което не винаги се налага демонтаж на съоръжението,
чиито контакти се нуждаят от възстановяване.
Особено внимание трябва да се обърне само при транзисторни ПТК и
превключватели, при обработката на които е възможна повреда на накой от
транзисторите. С оглед избягването на такива повреди се налага грижливо
изолиране на обработваното контактно перо, а в някои случаи – демонтаж
на всички елементи, свързани с контактната пластина.
 |
Електрическата схема на устройството е показана на фиг.
1. Мрежовият трансформатор Тр съдържа три намотки W1, W2 и W3.
Вторичната намотка W2 е с девет извода, осем от които са свързани с
перата на галетен превключвател К2, а деветият – 0, е директно свързан
към единия край на бобината L на вибратора В. Другият край на бобината
L, през нормално затворен контакт на бутона К5 и плъзгача на ключа К2, е
свързан с един от осемте извода на намотка W2.
Двяата края на котвата на вибратора са снабдени с по една опъваща
пружина.
Намотката W3 на трансформатора Тр съдържа четири извода. Единият от
изводите е свързан директно към единия от диагоналите на мостовата
токоизправителна схема ТИ, а останалите три извода, посредством галртния
ключ К3, се свързват към срещуположния диагонал на мостовата
токоизправителна схема ТИ.
Единият извод (отрицателният) на токоизправителя ТИ е свързан на маса, а
другият (положителният) е свързан към серия ограничителни резистори.
Последователно свързаните резистори се превключват чрез галетния
превключвател К4, който плъзгач е свързан с RC филтър.
Изходът на RC филтъра е свързан с месингов щифт, монтиран върху
изолационна плочка, неподвижно закрепена върху котвата на вибратора В.
Щифтът завършва с отвор, в който е фиксирано (посредством винт М3) парче
сребро с размери l = 10,0 mm и фи 3 mm.
Детайлът, който се подлага на посребряване, е свързан с общата маса на
устройството – Vo.
Действието на устройството се основава на принципа на електроискровото
напластяване на метал върху метал. Контактното перо се почиства със
спирт, след което се свързва с проводник към общата маса на захранващия
блок. В зависимост от големината на перото се избира подходящ ток на
искрата, като посредством ключа К3, се изменя работното постоянно
напрежение, подавано към вибратора В посредством превключване на К2 (амплитудата
на трепванията нараства с нарастване на подаваното напрежение към
бобината на вибратора). За препоръчване е при по – малки детайли да се
работи с по – малък ток и по – малка амплитуда на трептене на котвата на
вибратора. Този режим обезпечава по – ситнозърнест слой на нанасяното
покритие. За по – обемисти детайли се използва режим с по – силен ток и
по – голяма амплитуда на вибриране. Така например, при посребряване на
перо от ПТК или пластина с подобна дебелина, добри резултати се
получават при постоянно напрежение около 50 V (kлючът К3 на положение 2)
и напрежение на бобината на вибратора около 20 V (ключът К2 на положение
5).
Устройството за електроискрово посребряване е удобно да се реализира в
два отделни блока: захранващ и изпълнителен.
Захранващият блок е оформен в метална кутия с габарити 90 х 140 х 160
mm. На лицевата плоча на захранващия блок са разположени четирите
превключвателя К1, К2, К3 и К4.
Изпълнителният блок – вибраторът, е оформен като пистолет, съгласно фиг.
3, където: 1 – корпус; 2 – пакет ламели Ш16, неподвижно закрепени към
корпуса; 3 – котва на вибратора, лагеруваща върху ос 4; 4 – ос,
закрепена върху корпуса; 5 – нит, който захваща пакета ламели, на
котвата и двата странични държателя; 6 – нит, закрепващ статора на
вибратора към корпуса; 7 – месингов лост; 8 – сребърен щифт; 9 – винт
М3, захващащ сребърния щифт към лоста 7; 10 – бутон (на принципната
схема – К5); 11 – трупче от стъклотекстолит или гетинакс; 12 – кабелно
ухо; 13 – регулираща шпилка с гайка и контрагайка;
Необходими елементи за изграждането на устройството са: трансформатор с
магнитопровод Ш24 х 30, трансформатор с магнитопровод (за вибратора) Щ16
х 16, диоди 4 х SFR135, кондензатори С1 = С2 = 100,0/100 V, резистори
тип МЛТ.
Данните за бобината на трансформатора и вибратора са дадени на
принципната схема.
В работната верига напрежението е над 36 V. Затова е необходимо да се
спазват условията за техника на безопасност, като се използват гумени
ръкавици и гумено килимче.
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg