Смысл и предназначение
Высоковольтные трансформаторы (ВВ) принадлежат к преобразователям напряжения, используются для преобразования высоковольтного напряжения в низковольтное, которое используется для электроснабжения различного оборудования. Принцип их работы мало отличается от силового трансформатора.
Особенностью является разница в количестве витков в первичной и вторичной обмотке: в понижающем трансформаторе их больше, в повышающем – меньше.
Все устройства можно классифицировать по:
- назначению – общие и специальные;
- типу монтажа – внутренние или наружные;
- погрешностям;
- числу обмоток (2, 3, 4);
- числу фаз (одна, три).
Специальные монтируют в радиоприемники, телевизоры, устройства связи, бытовую технику. Практически все они маломощные (несколько кВА), рассчитаны на частоту 50 Гц, устанавливаются исключительно внутри. Число намоток зависит от типа оборудования, на которое они устанавливаются. Изоляцию обрабатывают эпоксидной смолой.
Извлечение трансформатора
Извлечение
Для самодельного устройства для сварки используется трансформатор, который обладает средней мощностью 750 Вт. C использованием такого прибора можно проводить соединение металлических листов толщиной до одного миллиметра. Это электромагнитное устройство относится к повышающим устройствам. Чтобы обеспечить питание магнетрона, он способен вырабатывать напряжение, которое равняется 4000 В.
Мощный электронный прибор (магнетрон), который имеет абсолютно любая микроволновая печь, для нормального функционирования просит высокое напряжение. Поэтому трансформатор, который подключен к магнетрону, обладает на первой обмотке меньшим количеством витков. На вторичной обмотке витков больше, здесь создается напряжение, равное 2000 В. Но потом напряжение увеличивается в два раза, благодаря применению специально предназначенного удвоителя. Поэтому проводить измерения напряжения не имеет какого-либо смысла.
Производить извлечение трансформатора из микроволновой печи нужно осторожно и аккуратно. Использовать молоток или какие-либо другие тяжелые предметы не следует. Сначала необходимо открутить основу этого кухонного аппарата, после чего надо убрать все крепления. После этого проводится аккуратное извлечение трансформатора с места, где он установлен. Из «внутренностей» сверхвысокочастотной печи (СВЧ) вам пригодятся магнитопровод, первичная обмотка. Первичная обмотка обладает проводом большой толщины и меньшим числом витков.
Вторичная обмотка не нужна, поэтому ее демонтируют. Эту процедуру можно провести при помощи молотка или зубила. Следует действовать предельно аккуратно, иначе можно нанести повреждения первичной обмотке. Если во время данной процедуры обнаружится, что в трансформаторе имеются шунты, которые являются ограничением для силы тока, от них следует избавиться.
Если магнитопровод – это не клееная конструкция, а сварная, то устранение вторичной обмотки необходимо производить с использованием столярного инструмента (стамеска).
Использование стамески
Заменой стамески может быть обыкновенная ножовка. В том случае, если обмотка является плотно набитой в окно магнитного провода, то следует разрезать провода, а затем провести ее извлечение, высверлив ее. В течение работы надо соблюдать аккуратность, иначе магнитопровод можно деформировать.
После окончания демонтирования надо произвести намотку новой вторичной обмотки. Для этого процесса пригодится провод, который обладает диаметром один сантиметр. Если провода с данным диаметром нет, то его надо приобрести. Не следует заморачиваться на том, что провод должен быть многожильным, можно применить пучок, состоящий из отдельных проводников. Главное, чтобы был подходящий диаметр. По окончанию монтирования вторичной обмотки обновленный трансформатор сможет делать выработку силы тока, которая будет равняться 1 кА.
Если нужно сделать сварочное устройство с большей мощностью, то использования одного электромагнитного прибора вряд ли будет достаточно. Придется применить два устройства.
Электротехнические характеристики
Чтобы правильно изготовить модель самостоятельно, определяют ряд параметров:
- Мощность на выходе: Р2 = U2*I2, которую получают путем умножения выходных параметров. Если вторичных катушек несколько, они суммируются.
- КПД не превышает 80%, поэтому первичная: Р1 = Р2/0,8 = 1,25*Р2.
- Площадь центральной части рассчитывается на основании Р1. Для стального это значение составляет: S = Р1^0,5 – вычисляют корень из значения первичной мощности. Для жести, обожженной проволоки, кровельного железа S принимают в три раза больше: S = 3*Р1^0,5.
- Витки первой катушки: w1 = 50/S.
- Второй: w2 = w1*U2.
Значение w увеличивают на 5-10%, т.к. часть напряжения теряется из-за сопротивления.
Замена магнетрона
Ремонт сломанного магнетрона не производится даже в специально оборудованных мастерских, поэтому придется приобретать новую деталь. Перед тем, как произвести извлечение магнетрона из СВЧ-печи, следует пометить контакты разъема, чтобы исключить путаницы в их подключении при установке новой детали. В случае неправильного подключения выводов, магнетрон просто не будет функционировать.
По-сути, произвести замену магнетрона на новый можно самостоятельно. Для этого достаточно уметь владеть отверткой, и уметь прозванивать диоды. Поэтому узконаправленные знания и навыки не требуются. Если же не удается найти определенную модель магнетрона для конкретной микроволновки, следует использовать наиболее подходящий аналог.
Само устройство магнетрона у всех производителей одинаковое, а вот их конструкция может различаться, поэтому важно обратить внимание на прилегание аналога к волноводу, которое должно быть плотным. В случае засохшей термопасты на термопредохранителе, следует заменить ее на свежую во время замены магнетрона
Из какого материала сделать магнитопровод?
Если нужен маломощный преобразователь, подойдет стержневой или броневой магнитопровод. В первом варианте стержни расположены вертикально. Во втором случае стержни имеют прямоугольное сечение и расположены горизонтально. Эта конструкция сложнее, поэтому и встречается реже.
В повышающем часто устанавливаются Ш-образные ферритовые магнитопроводы, сложность в конструкции заключается в необходимости подбора точного размера стержня. Если для сборки используется запчасть с другой техники, толщина пакета пластин определяется на основании мощности. Пластинки вставляются в катушку и стягиваются гайками и шпильками.
Где взять мощный трансформатор? Из чего можно вытащить? | Автор топика: Егор
Нужны трансформаторы от 400Вт и выше, вот только где так сокровища найти? Старые телевизоры, магнитофоны? Дядя извлек из старого советского телека броневой транс мощёностью 600-650Вт, довольно тяжелый. Не подскажите где такие же? Видел в деревне у соседа стоит в гараже Рубин нерабочий, чё там интересненько? Трансформаторы для дела.
Дмитрий в старых совковых ламповых цветных телевизорах — 380 вт. .Русланможно ободрать всю вторичку и намотать свою. .
проще по барахолкам пройтись..
Павел небыло таких телевизоров пи.. дит твой дядя!
Владислав Старый цветной ламповый телевизор, трансформаторное зарядное устройство д\автомобиля, микроволновая печь, линейные трансформаторы проводного радиовещания.
Григорий Если «Рубин» с импульсным блоком питания, ничего в нём не найдёшь для себя. Походи по рынкам, там часто старьё продают. Обязательно что-нибудь найдёшь.
Илья В старых ЦВЕТНЫХ ламповых телевизорах стояли 250-270Вт, максимум 315 Вт.
Алексей Микроволновки. Но учтите, что там трансформаторы работают с превышением габаритной мощности, в режиме насыщения сердечника.
Валерий Со старых цветных ламповых телевизоров можно изготавливать любые трансформаторы от 250 Вт до 5 КВТ. Остается с железа ободрать все обмотки, сложить железо в нужные пакеты, конечно же понадобиться не один такой транс, сделать новый каркас и перемотать заново обмотки по расчету. Даже сварочный трансформатор можно соорудить с 4-х таких трансформаторов.
Игорь Промышленные есть разных мощностей. На заводах надо интересоваться
Диаметр провода
Параметр определяется силой и плотностью тока, в среднем 2 А/мм2.
- На 1-й намотке: I = P1 / U1.
- Без изоляционного материала: d = 0,8*I^0,5 – из показателя тока вычисляется корень.
- Поперечное сечение: s = 0,8*d^2 – возводится в квадрат.
Если изделия с полученным диаметром нет, можно взять несколько более тонких, соединить их параллельно, чтобы суммарное сечение было больше расчетного.
Для толстого провода в последней формуле коэффициент может составлять 0,65-0,7. Чтобы не рассчитывать ее, можно воспользоваться таблицей:
Далее определяется площадь с изоляционным материалом: s’ = 0,8d^2 – но здесь берется характеристика из таблицы, с изоляцией.
Чтобы получить площадь окна сердечника, суммируют все полученные показания площадей, и умножить показатель на 2 или 3.
Широчайшая сфера применения
Элементарность сборки и высокая эффективность трансформаторов стала причиной их включения в состав:
- Блоков питания;
- Телевизоров;
- СВЧ-печей;
- Радиостанций;
- Сварочных аппаратов;
- Оборудования для связи;
- Всевозможной автоматики
- Контрольно-измерительной техники.
Как наматывать?
Сердечник 5 раз укрывают скотчем, вкладывают в желоб провод, наматывают обмотку-1. Оба конца должны быть выведены на одну сторону и изолированы тефлоновой лентой или кембриком. Для фиксации последнего витка можно использовать обычную нить, так он не будет разматываться.
Поверх этого укладывают 4-5 кругов скотчем, помещают стержень в корпус от шприца длиной 3 см. Его также обматывают скотчем дважды и выполняют вторичную намотку, ширина составляет полтора сантиметра. Каждый слой изолируется скотчем или дважды фторопластовой лентой. Концы выводят на разные стороны, с одного делают три вывода, со второго – один.
Все это снова изолируется клейкой лентой в пять слоев, к нему припаивают гибкие провода для вывода, изолируют повторно.
Если где-то происходит обрыв, место зачищают, скручивают, спивают, изолируют. Поэтому можно использовать старый провод, главное, чтобы он был правильно спаян. Чтобы повысить электропрочность, каждый слой намотки пропитывают акриловым лаком или эпоксидкой.
Витки располагают максимально близко друг к другу, по возможности параллельно сердечнику.
Порядок работ по безопасной проверке
Приступая к самостоятельной проверке, необходимо запастись мультиметром (на крайний случай – двухполюсным индикатором со встроенным источником питания), отвертками с различными наконечниками, омметром, плоскогубцами.
Общая схема безопасных работ выглядит так:
- отключают прибор от электропитания;
- откручивая винты, снимают кожух;
- разряжают конденсатор;
- с трансформатора аккуратно снимают клеммы;
- проверяют его обмотки: если параметры в норме – устанавливают на место и ищут другие причины;
- когда в них находят обрыв или замыкание – выполняют замену устройства;
- печь собирают и проверяют ее работоспособность.
Если после снятия трансформатора на его обмотках видны следы оплавления изоляции, от него исходит сильный горелый запах, то к применению он уже не пригоден, а проверять — не имеет смысла. В этом случае поможет только замена устройства
.
Прежде чем приступать к обследованию трансформирующего устройства, необходимо точно убедиться, что на него поступает питание. Для этого следует мультиметром проверить наличие (предварительно включив прибор в сеть и запустив программу подогрева) в точках подключения первичной обмотки переменного напряжения значением 220 V
Эта работа выполняется предельно осторожно во избежание поражения электрическим током
Наличие высоковольтного конденсатора, способного сохранять электрический заряд, приводит к необходимости его разрядки перед проведением проверочных работ
. Это делается простым замыканием его контактов между собой (отверткой, пассатижами) или на корпус при выключенном напряжении.
Сборка
Эпоксидная смола – обязательная составляющая конструкции. Она устраняет пузырьки воздуха, которые в будущем приведут к пробоям и протечкам. Поэтому позаботьтесь о каркасе и вакуумной установке. Для последней необходимы:
- герметик;
- пластилин;
- шприц;
- банка с прорезиненной закручиваемой крышкой;
- силиконовый шланг;
- обратный клапан (можно найти в зоомагазине).
В крышке создают отверстие, вставляют шланг, изолируют место герметиком и пластилином с обеих сторон. Воздух выкачивается шприцем до вжатия крышки.
Смолу нагревают, добавляют отвердитель. Каркас подойдет и обычный бумажный, к нему крепят цилиндр того же диаметра с помощью термоклея. На полное застывание уходит 24 часа, после этого каркас снимают.
Чтобы избежать ошибок, его проверяют на целостность магнитопровода, наличие разрывов в проводах, целостность изоляции. Для этого потребуется мультиметр, его устанавливают в режим МОмм и замеряют сопротивление между обмотками, и ними и корпусом. Далее эксперимент повторяют в рабочем состоянии, проверяют ток и коэффициент трансформации. Другой вариант – прозвон выводов.
После этого можно приступать к эксплуатации.
Испытание
Для проверки работоспособности П-образных или тороидальных трансформаторов в домашних условиях можно воспользоваться обычным мультиметром. Для этого переведите измерительный прибор в режим прозвона и проверьте целостность каждой из обмоток. Затем проверьте изоляцию между каждой из обмоток и магнитопроводом и сопротивление между обеими обмотками. Это наиболее простой комплекс испытаний, который даст общее представление об исправности самодельного агрегата.
Для проверки отсутствия короткозамкнутых витков используется лампа, включающаяся последовательно к первичной обмотке.
Помимо этого электрические машины испытываются в режиме холостого хода и короткого замыкания. Такие проверки показывают, насколько качественно собран преобразователь, но выполнять их в домашних условиях не обязательно.
Обмотки для повышения напряжения
Катушка надевается на брусок из дерева. В нем уже должно иметься отверстие для намоточного прутка. Дальнейшая последовательность действий такова.
- На катушку наматывается пара слоев лакоткани.
- Кончик проволоки фиксируется на щечке, после чего начинается вращение ручки.
- Укладку витков надо отслеживать и при необходимости их уплотнять.
- По окончании первичной обмотки проволока перекусывается и фиксируется на щечке.
- Рабочие выводы обмоток обматываются изолентой или обтягиваются термоусаживаемой трубкой.
Без зарядных устройств не обойтись
Для выполнения данной операции, как уже отмечено, используются зарядные устройства, работающие от сети 220 В. Таких устройств на автомобильном рынке очень много, они могут обладать различными полезными дополнительными функциями.
Однако все они выполняют одну работу – преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное – 13,8-14,4 В.
В некоторых моделях сила тока при зарядке регулируется вручную, но есть и модели с полностью автоматической работой.
Читайте по теме: Как выбрать зарядное устройство.
Из всех недостатков покупных зарядных устройств можно отметить высокую их стоимость, и чем «навороченней» прибор, тем цена на него выше.
А ведь у многих под рукой есть большое количество электроприборов, составные части которых вполне могут подойти для создания самодельного зарядного устройства.
Да, самодельный прибор выглядеть будет не так презентабельно, как покупной, но ведь его задача – заряжать АКБ, а не «красоваться» на полке.
Одними из важнейших условий при создании зарядного устройства – это хоть начальное знание электротехники и радиоэлектроники, а также умение держать в руках паяльник и уметь правильно им пользоваться.
Далее рассмотрим несколько схем зарядных устройств для АКБ, которые можно создать из старых электроприборов или составных частей электроники.
ЗУ из блока питания АТХ (для подготовленных)
Более сложную схему имеет зарядное устройство, изготовленное из компьютерного блока питания.
Для изготовления устройства подойдут блоки мощностью не менее 200 Ватт моделей АТ или АТХ, которые управляются контроллером TL494 или КА7500. Важно, чтобы блок питания был полностью исправен. Не плохо себя показала модель ST-230WHF из старых ПК.
Фрагмент схемы такого зарядного устройства представлена ниже, по ней и будем работать.
Помимо блока питания также потребуется наличие потенциометра-регулятора, подстроечный резистор на 27 кОм, два резистора мощностью 5 Вт (5WR2J) и сопротивлением 0,2 Ом или один С5-16МВ.
Начальный этап работ сводится к отключению всего ненужного, которыми являются провода «-5 В», «+5 В», «-12 В» и «+12 В».
Резистор, указанный на схеме как R1 (он обеспечивает подачу напряжения +5 В на вывод 1 контроллера TL494) нужно выпаять, а на его место впаять подготовленный подстроечный резистор на 27 кОм. На верхний вывод этого резистора нужно подвести шину +12 В.
Вывод 16 контроллера следует отсоединить от общего провода, а также нужно перерезать соединения выводов 14 и 15.
В заднюю стенку корпуса блока питания нужно установить потенциометр-регулятор (на схеме – R10). Устанавливать его нужно на изоляционную пластину, чтобы он не касался корпуса блока.
Через эту стенку следует также вывести проводку для подключения к сети, а также провода для подключения АКБ.
Чтобы обеспечить удобство регулировки прибора из имеющихся двух резисторов на 5 Вт на отдельной плате нужно сделать блок резисторов, подключенных параллельно, что обеспечит на выходе 10 Вт с сопротивлением 0,1 Ом.
Далее изготовленная плата устанавливается в корпус и производится подключение всех выводов согласно схеме.
Затем следует проверить правильность соединения всех выводов и работоспособность прибора.
Финальной работой перед завершением сборки является калибровка устройства.
Для этого ручку потенциометра следует установить в среднее положение. После этого на подстроечном резисторе следует установить напряжение холостого хода на уровне 13,8-14,2 В.
Если все правильно выполнить, то при начале зарядки батареи на нее будет подаваться напряжение в 12,4 В с силой тока в 5,5 А.
По мере зарядки АКБ напряжение будет возрастать до значения, установленного на подстроечном резисторе. Как только напряжения достигнет этого значения, сила тока начнет снижаться.
Если все рабочие параметры сходятся и прибор работает нормально, остается только закрыть корпус для предотвращения повреждения внутренних элементов.
Данное устройство из блока АТХ очень удобно, поскольку при достижении полного заряда батареи, автоматически перейдет в режим стабилизации напряжения. То есть перезарядка АКБ полностью исключается.
Для удобства работ можно дополнительно прибор оснастить вольтметром и амперметром.
