У сирих приміщеннях, гаражних боксах у «ямі» та інших приміщеннях з техніки безпеки потрібно встановлювати світильники з лампами на 12 Вольт. Для живлення таких ламп використовують понижувальний трансформатор.
Крім звичайних трансформаторів, останнім часом у продажу з'явилися. Однак при використанні для живлення світильників напруга 12 Вольт при великій довжині дроту лампи починають горіти тьмяно, у повнажарі. Спробуймо вирішити цю проблему.
Згадаймо фізику. Потужність лампи розжарювання 60 Ватт, напруга від трансформатора 12 вольт звідси обчислимо струм: 60/12=5 Ампер. Якщо струм в 5 Ампер тектиме через 220 Вольт, то потужність вийде 1,1 кВт. При великому струмівідбувається падіння напруги, падіння напруги залежить від довжини дроту та його перерізу. Падіння напруги в 5-6 Вольт при напрузі 220 вольт не так помітно, а при 12 Вольтах це вважай половина напруги.
Вирішень цієї проблеми я бачу три. По-перше, застосовувати лампочки меншої потужності. По-друге, збільшити перетин дроту та зменшити його довжину. По-третє, підвищити напругу живлення.
Перше рішення очевидно, якщо все одно лампочка 60 Вт світить у повнажарі, може, варто застосувати лампу на 40 Вт, і вона світитиме яскравіше. Ну а якщо ви знайдете чи зробите самі світлодіодний світильник, то це буде ще краще.
При живленні ламп від понижуючого трансформатора провід треба брати мідний перерізом не менше 2,5 мм2, а краще 4 мм2 або навіть 6 мм2. Алюмінієвий провідзастосовувати не варто, тому що у алюмінію питомий опір вищий, ніж у міді та падіння напруги буде набагато більше.
Ну і найрадикальніший спосіб це збільшити напругу від трансформатора. Цей спосіб допоможе у будь-якому випадку. Зверніть увагу, збільшувати напругу слід для кожного дроту, що йде від трансформатора, треба індивідуально, тому що якщо ви на довгому дроті підберете напругу, наприклад 18 Вольт і лампочка горітиме нормально, то на короткому дроті вона перегорить.
Для звичайного трансформатора беремо провід такий самий, яким намотана його вторинна обмотка і намотуємо поверх обмотки трансформатора. Кількість витків підбираємо, як сказано вище, залежно від проводу, що йде від трансформатора до лампочки.
Робимо це так, відміряємо шматок дроту метра два, один його кінець приєднуємо до одного виводу трансформатора, іншим намотуємо кілька витків і підключаємо до дроту, що йде до лампочки, вільний висновок трансформатора так само до іншого дроту лампочки.
Включаємо трансформатор у мережу і дивимося, як світиться лампочка. Якщо лампочка горить тьмяніше, ніж раніше, то кінець дроту, яким ми домотали підключений до вторинній обмотцітрансформатора, що підключається до іншого її висновку, також перемикаємо провід, що йде до лампочки. Знову вмикаємо трансформатор у мережу дивимося, як горить лампочка, якщо яскравості не вистачає, домотуємо ще кілька витків, і так доти, доки лампочка не горітиме нормально. Після цього збираємо трансформатор капітально та користуємося.
Для перетворення струму використовуються різні види спеціальних пристроїв. Тороїдальний трансформатор ТПП для зварювального апарату та інших приладів можна намотати своїми руками в домашніх умовах, він є ідеальним перетворювачем енергії.
Перший двополярний трансформатор був виготовлений ще Фарадеєм, і згідно з даними, це був саме тороїдальний пристрій. Тороїдальний автотрансформатор (марка Штіль, ТМ2, ТТС4) - це прилад, призначений для перетворення змінного струмуодного напруження до іншого. Вони використовують у різних лінійних установках. Цей електромагнітний прилад може бути однофазним та трифазним. Конструктивно складається з:
- Металевий диск, виготовлений з рулонної магнітної сталі для трансформаторів;
- Гумової прокладки;
- Висновків первинної обмотки;
- вторинної обмотки;
- Ізоляції між обмотками;
- Екрануючої обмотки;
- Додатковим шаром між первинною обмоткою та екрануючою;
- Первинної обмотки;
- Ізоляційного покриття сердечника;
- Тороїдального сердечника;
- Запобіжник;
- Кріпильних елементів;
- Покривна ізоляція.
Для з'єднання обмоток використовується магнітопровід.
Цей тип перетворювачів може класифікуватися за призначенням, охолодженням, типом магнітопроводу, обмотками. За призначенням буває імпульсний, силовий, частотний перетворювач(ТСТ, ТНТ, ТТС, ТТ-3). По охолодженню – повітряний та масляний (ОСТ, ОСМ, ТМ). За кількістю обмоток - двообмотувальні і більше.
Фото - принцип роботи трансформатора
Пристрій цього типу використовується у різних аудіо- та відеоустановках, стабілізаторах, системах освітлення. Головною відмінністю цієї конструкції від інших пристроїв є кількість обмоток та форма осердя. Фізиками вважається, що кільцева форма - це ідеальне виконання якоря. У такому випадку, намотування тороїдального перетворювача виконується рівномірно, як і розподіл тепла. Завдяки такому розташуванню котушок, перетворювач швидко охолоджується і навіть при інтенсивній роботі не потребує використання кулерів.
Фото - тороїдальний кільцевий перетворювач
Переваги тороїдального трансформатора:
- Невеликі габарити;
- Вихідний сигнал торі дуже сильний;
- Обмотки мають невелику довжину, і як результат зменшений опір та підвищений ККД. Але також через це при роботі чути певне звукове тло;
- Відмінні характеристики енергозбереження;
- Простота у самостійній установці.
Перетворювач використовується як мережевий стабілізатор, зарядний пристрій, як блок живлення галогенних ламп, лампового підсилювача УНЧ.
Фото — готовий ТПН25
Відео: призначення тороїдальних трансформаторів
Принцип роботи
Найпростіший тороїдальний трансформатор складається з двох обмоток на кільці і сердечнику зі сталі. Первинна обмотка підключається до джерела електричного струму, А вторинна – до споживача електроенергії. За рахунок магнітопроводу здійснюється з'єднання окремих обмотокміж собою та посилення їх індуктивного зв'язку. При включенні живлення у первинній обмотці створюється змінний магнітний потік. Зчіпляючись з окремими обмотками, цей потік створює в них електромагнітну силу, яка залежить від кількості витків намотування. Якщо змінювати число обмоток, можна зробити трансформатор перетворення будь-якої напруги.
Фото — Принцип дії
Також перетворювачі такого типу бувають знижуючими та підвищуючими. Тороїдальний понижувальний трансформатор має високу напругу на висновках вторинної обмотки та низьку на первинній. Підвищує навпаки. Крім цього, обмотки можуть бути вищої або нижчої напруги, в залежності від характеристик мережі.
Як зробити
Виготовлення тороїдального трансформатора під силу навіть молодим електрикам. Намотування та розрахунок не є нічого складного. Пропонуємо розглянути, як правильно мотати тороїдальний магнітопровід для напівавтомата:
Враховуючи, що 1 виток переносить 0,84 Вольт, схема намотування тороїдального трансформатора виконується за таким принципом:
Так можна з легкістю самостійно зробити тороїдальний трансформатор 220 на 24 вольти. Описану схему можна підключити як до дугового зварювання, і до напівавтоматичної. Параметри розраховуються виходячи з перерізу дроту, кількості витків, розміру кільця. Характеристики цього пристрою дозволяють проводити ступінчасте регулювання. Серед переваг принципу складання: простота та доступність. Серед недоліків: велика вага.
Огляд цін
Купити тороїдальний трансформатор HBL-200 можна у будь-якому місті. Російської Федераціїта країн СНД. Він використовується для різноманітної аудіоапаратури. Розглянемо, скільки коштує перетворювач.
Інструкція
Зробіть основу для трансформатора. Для цього візьміть невелику дошку завтовшки близько 5 см, кріпіть за допомогою металевих дужок, що огинають нижню частину сердечника. Виведіть на каркас кінці обмоток та закріпіть їх до контактів.
Відео на тему
Джерела:
- трансформатор знижуючий 220 12
- Автомобільний інвертор 12
Для мережі з напругою 120 вольт поперечна площа перерізу сердечника трансформатора має бути 6 кв. см - цей переріз забезпечить менший нагрів. Величина для середнього трансформаторного заліза дорівнює 60, ділимо це число на величину перерізу сердечника і отримуємо число витків на вольт, тобто 10. Це число множиться на напругу в мережі (120) і отримуємо 1200 витків для первинної обмотки.
Зверніть увагу
Будьте обережні під час випробувань трансформатора Тесла. Хоча його максимальна вихідна потужність мала, а короткочасний розряд не викликає серйозних пошкоджень, неакуратне поводження з пристроєм може завдати шкоди здоров'ю. Прямий контакт із розрядом може спричинити опік шкіри. Довгий вплив високочастотних струмів на тіло внаслідок перебування в безпосередній близькості від джерела розрядів, здатний порушити біохімічні процеси в шкірі та стати причиною виникнення різноманітних захворювань.
Джерела:
- як зробити генератор тесла в 2017
Знижувальний трансформаторпризначений для живлення навантажень меншою напругою, ніж те, що є в мережі. Щоб він не вийшов з ладу, необхідно знайти і правильно підключити до мережі саме ту обмотку, яка призначена для цього.
Для знаходження правильного способу синфазного з'єднання обмоток з'єднайте їх послідовно, підключіть до вольтметра змінного струму, що працює на межі 500 В, потім, не торкаючись висновків первинних обмоток, на одну з вторинних подайте змінну напругу кілька вольт. Прочитайте показання вольтметра, після чого відключіть напругу, поміняйте місцями висновки однієї з первинних обмоток і повторіть досвід, потім знову відключіть напругу. Варіант, що забезпечує максимальні показання вольтметра – і є правильним.
Тепер, знаючи розташування первинної обмотки (або двох таких обмоток) підключіть її (або дві обмотки послідовно та синфазно) до мережі через запобіжник, номінальний струмякого виберіть залежно від потужності трансформатора (0,05 А кожні 10 Вт). Потім обережно, не торкаючись будь-яких висновків (вторинні обмотки теж можуть виявитися високовольтними!), Виміряйте вольтметром змінні напруги, що виробляються трансформатором.
Щоб отримати з змінної напругипостійне, підключіть до вторинної обмотки випрямляч із фільтром. Дотримуйтесь полярності при підключенні виходу мосту до електролітичного конденсатора. Зверніть увагу, що напруга на виході фільтра зросте в 1,41 разів у порівнянні з чинним значенням напруги на вторинній обмотці.
Усі перепаювання здійснюйте при знеструмленому трансформаторе, а якщо випрямлячі високовольтні, перед дотиком до деталей не тільки знеструмлюйте трансформатор, а й розряджайте конденсатори фільтрів. Не перевищуйте максимальні струмиокремих обмоток та сумарну потужність, що споживається від трансформатора загалом.