Πώς να υπολογίσετε και να συναρμολογήσετε έναν μετασχηματιστή χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του συγκολλητικού σιδήρου "Moment"

Στο κιτ του σπιτιού master πρέπει να έχετε συγκολλητικό σίδερο, μερικές φορές ακόμη και πολλές διαφορετικές ικανότητες και σχέδια. Η βιομηχανία παράγει πολλά διαφορετικά μοντέλα, δεν είναι δύσκολο να τα αγοράσει. Η φωτογραφία δείχνει ένα δείγμα εργασίας της απελευθέρωσης της δεκαετίας του '80.

Ωστόσο, πολλοί τεχνίτες ενδιαφέρονται για σπιτικά σχέδια. Ένας από αυτούς στα 80 watt εμφανίζεται στις παρακάτω φωτογραφίες.

Αυτός ο συγκολλητικός σίδηρος ήταν σε θέση να συγκολλήσει σύρματα χαλκού μήκους 2,5 τετραγωνικών τετραγώνων στο κρύο και να αλλάξει τρανζίστορ και άλλα εξαρτήματα ηλεκτρονικών κυκλωμάτων σε τυπωμένα κυκλώματα στο εργαστήριο.

Αρχή λειτουργίας

Ο συγκολλητικός σίδηρος "Moment" τροφοδοτείται από ηλεκτρικό δίκτυο ~ 220 volt, που αντιπροσωπεύει έναν συνηθισμένο μετασχηματιστή, στον οποίο η δευτερεύουσα περιέλιξη βραχυκυκλώνεται από έναν βραχυκυκλωτήρα χαλκού. Όταν ανάβει για λίγα δευτερόλεπτα, ρέει ένα ρεύμα βραχυκυκλώματος, θερμαίνοντας την άκρη χαλκού του συγκολλητικού σιδήρου σε θερμοκρασίες που τήκουν τη συγκόλληση.

Το πρωτεύον τύλιγμα συνδέεται με ένα καλώδιο με ένα βύσμα σε μια πρίζα και ένας διακόπτης κυκλώματος με μηχανική εφεδρική αυτο-επαναφορά χρησιμοποιείται για την παροχή τάσης. Όταν πατηθεί και κρατηθεί το κουμπί, ρέει ένα ρεύμα θέρμανσης μέσω του άκρου του συγκολλητικού σιδήρου. Μόλις αφήσετε το κουμπί, η θέρμανση σταματά αμέσως.

Σε ορισμένα μοντέλα, για την ευκολία εργασίας σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, από την πρωτεύουσα περιέλιξη από την αρχή ενός αυτομετασχηματιστή, γίνεται μια βρύση 4 βολτ που οδηγεί σε μια κασέτα με έναν λαμπτήρα από έναν φακό. Το κατευθυντικό φως της συλλεγμένης πηγής φωτίζει το σημείο συγκόλλησης.

Σχεδιασμός μετασχηματιστών

Πριν ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση του συγκολλητικού σιδήρου, θα πρέπει να προσδιορίσετε την ισχύ του. Συνήθως, 60 watt είναι αρκετό για απλή ηλεκτρική και ραδιοερασιτεχνική εργασία. Για τη συνεχή συγκόλληση τρανζίστορ και μικροκυκλωμάτων, είναι επιθυμητό να μειωθεί η ισχύς και να αυξηθεί για την επεξεργασία μαζικών τμημάτων.

Για την κατασκευή, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε μετασχηματιστή ισχύος κατάλληλης χωρητικότητας, κατά προτίμηση από παλιές συσκευές που κατασκευάζονται στην ΕΣΣΔ, όταν παράγεται όλο το ηλεκτρικό χάλυβα των μαγνητικών πυρήνων σύμφωνα με τις απαιτήσεις της GOST. Δυστυχώς, στα μοντέρνα σχέδια υπάρχουν στοιχεία κατασκευής μετασχηματιστών σιδήρου από χαμηλού βαθμού και ακόμη και απλού χάλυβα, ειδικά σε φτηνές κινεζικές συσκευές.

Τύποι μαγνητικού κυκλώματος

Ο σίδηρος πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με την ισχύ της μεταδιδόμενης ενέργειας. Για να γίνει αυτό, είναι επιτρεπτή η χρήση όχι ενός, αλλά αρκετών πανομοιότυπων μετασχηματιστών. Το σχήμα του μαγνητικού κυκλώματος μπορεί να είναι ορθογώνιο, στρογγυλό ή W-σχήμα.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σίδερο οποιουδήποτε σχήματος, αλλά είναι πιο βολικό να επιλέξετε πλάκα θωράκισης επειδή έχει μεγαλύτερη απόδοση μεταφοράς ισχύος και σας επιτρέπει να κάνετε σύνθετες δομές απλά προσθέτοντας πλάκες.

Κατά την επιλογή σιδήρου, θα πρέπει να δώσετε προσοχή στην έλλειψη διακένου αέρα, η οποία χρησιμοποιείται μόνο στους πνιγμούς για τη δημιουργία μαγνητικής αντίστασης.

Απλοποιημένη μεθοδολογία

Πώς να επιλέξετε το σίδερο για την απαιτούμενη ισχύ μετασχηματιστή

Θα κάνουμε μια κράτηση αμέσως ότι η προτεινόμενη μεθοδολογία έχει αναπτυχθεί εμπειρικά και μας επιτρέπει να συναρμολογήσουμε έναν μετασχηματιστή από τυχαία επιλεγμένα μέρη στο σπίτι, ο οποίος λειτουργεί κανονικά, αλλά μπορεί υπό ορισμένες συνθήκες να παράγει ελαφρώς διαφορετικές παραμέτρους από τις υπολογιζόμενες. Αυτό είναι εύκολο να διορθωθεί με μια λεπτή ρύθμιση, η οποία στις περισσότερες περιπτώσεις δεν απαιτείται.

Η σχέση μεταξύ του όγκου του σιδήρου και της ισχύος του πρωτογενούς τυλίγματος του μετασχηματιστή εκφράζεται μέσω της διατομής του μαγνητικού κυκλώματος και φαίνεται στο σχήμα.

Η ισχύς του πρωτογενούς τυλίγματος S1 είναι μεγαλύτερη από την δευτερεύουσα S2 από την ποσότητα απόδοσης ŋ.

Η επιφάνεια διατομής του ορθογωνίου Qc υπολογίζεται από τον γνωστό τύπο μέσω των πλευρών του, τα οποία είναι εύκολο να μετρηθούν με έναν απλό δακτύλιο ή δαχτυλίδι vernier. Για έναν θωρακισμένο μετασχηματιστή, η απαιτούμενη ποσότητα σιδήρου είναι κατά 30% μικρότερη από ότι για έναν μετασχηματιστή ράβδων. Αυτό φαίνεται σαφώς από τους εμπειρικούς τύπους που δίδονται, όπου το Qc εκφράζεται σε τετραγωνικά εκατοστά και το S1 σε βατ.

Για κάθε τύπο μετασχηματιστή, σύμφωνα με τον τύπο του, η ισχύς του πρωτεύοντος τυλίγματος υπολογίζεται μέσω του Qc και, στη συνέχεια, μέσω της απόδοσης, η αξία του εκτιμάται στο δευτερεύον κύκλωμα, το οποίο θερμαίνει την άκρη του συγκολλητικού σιδήρου.

Για παράδειγμα, εάν έχει επιλεγεί μαγνητικό κύκλωμα σχήματος W για ισχύ 60 W, τότε η διατομή του Qc = 0,7 ∙ √60 = 5,42 cm².

Πώς να επιλέξετε τη διάμετρο του καλωδίου για τις περιελίξεις του μετασχηματιστή

Ως υλικό για το σύρμα, πρέπει να χρησιμοποιείται χαλκός, ο οποίος είναι επικαλυμμένος με ένα στρώμα βερνικιού για μόνωση. Κατά την περιέλιξη των πηνίων σε πηνία, το βερνίκι εξαλείφει την εμφάνιση σφαλμάτων μεταξύ των στροφών. Το πάχος του καλωδίου επιλέγεται σύμφωνα με το μέγιστο ρεύμα.

Για την πρωτογενή περιέλιξη, γνωρίζουμε την τάση των 220 βολτ και αποφασίσαμε την πρωτογενή ισχύ του μετασχηματιστή, επιλέγοντας μια διατομή για το μαγνητικό κύκλωμα. Διαχωρίζοντας τα βάρη αυτής της ισχύος σε βολτ της πρωτογενούς τάσης, λαμβάνουμε το ρεύμα περιέλιξης σε αμπέρ.

Για παράδειγμα, για έναν μετασχηματιστή 60 watt, το ρεύμα στην πρωτεύουσα περιέλιξη θα αποδειχθεί μικρότερο από 300 milliamps: 60 [watt] / 220 [volts] = 0.272727 .. [amperes].

Με τον ίδιο τρόπο, το δευτερεύον ρεύμα υπολογίζεται από τις τιμές τάσης και ισχύος. Στην περίπτωσή μας, αυτό δεν είναι απαραίτητο: μια περιέλιξη δύο στροφών, η τάση θα είναι μικρή, και το ρεύμα θα είναι μεγάλο. Επομένως, η διατομή του τρέχοντος αγωγού επιλέγεται με ένα τεράστιο περιθώριο από τη γραμμή χάλκινων διαύλων, η οποία θα ελαχιστοποιεί την απώλεια από την ηλεκτρική αντίσταση του δευτερεύοντος τυλίγματος.

Έχοντας καθορίσει το ρεύμα, για παράδειγμα, 300 mA, μπορούμε να υπολογίσουμε τη διάμετρο του σύρματος σύμφωνα με τον εμπειρικό τύπο: d σύρματα [mm] = 0,8 √ √I [A]; ή 0.8 ∙ √0.3 = 0.8 0.547722557505 = 0.4382 mm.

Τέτοια ακρίβεια, φυσικά, δεν είναι απαραίτητη. Η υπολογιζόμενη διάμετρος θα επιτρέψει στον μετασχηματιστή να λειτουργεί πολύ μακρά και αξιόπιστα χωρίς υπερθέρμανση στο μέγιστο φορτίο. Και κάνουμε ένα συγκολλητικό σίδερο, το οποίο περιοδικά ενεργοποιείται για μερικά δευτερόλεπτα. Στη συνέχεια σβήνει και δροσίζει.

Η πρακτική έχει δείξει ότι για τους σκοπούς αυτούς, μια διάμετρος 0,14 ÷ 0,16 mm είναι αρκετά κατάλληλη.

Πώς να καθορίσετε τον αριθμό των στροφών της περιέλιξης

Η τάση στους ακροδέκτες του μετασχηματιστή εξαρτάται από τον αριθμό των στροφών και τα χαρακτηριστικά του μαγνητικού κυκλώματος. Συνήθως δεν γνωρίζουμε το εμπορικό σήμα του ηλεκτρικού χάλυβα και τις ιδιότητές του. Για τους σκοπούς μας, αυτή η παράμετρος είναι απλώς ο μέσος όρος και ο συνολικός υπολογισμός του αριθμού των στροφών απλοποιείται στη μορφή: o = 45 / Qc, όπου o είναι ο αριθμός των στροφών ανά 1 volt τάσης σε οποιαδήποτε περιέλιξη του μετασχηματιστή.

Για παράδειγμα, για τον εξεταζόμενο μετασχηματιστή των 60 watts: ω = 45 / Qc = 45 / 5.42 = 8.3026 στροφές ανά volt.

Από τη στιγμή που συνδέουμε το πρωτεύον τύλιγμα στα 220 βολτ, ο αριθμός των στροφών θα είναι ω1 = 220 ∙ 8.3026 = 1827 στροφές.

Το δευτερεύον κύκλωμα χρησιμοποιεί 2 στροφές. Θα δώσουν μια τάση μόνο περίπου το ένα τέταρτο ενός βολτ.

Κάνοντας το πλαίσιο για το πηνίο

Για ομοιόμορφη κατανομή των στροφών του καλωδίου μέσα στο μαγνητικό κύκλωμα, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί το πλαίσιο από ηλεκτρικό χαρτόνι, getinaksa ή fiberglass. Η τεχνολογία της εργασίας φαίνεται στο σχήμα, και τα μεγέθη επιλέγονται λαμβάνοντας υπόψη το σχεδιασμό του μαγνητικού κυκλώματος. Οι περιελίξεις που μονώνονται από το πλαίσιο είναι διατεταγμένες σε ένα πηνίο γύρω από το οποίο συναρμολογούνται πλάκες μαγνητικών κυκλωμάτων.

Συχνά είναι δυνατή η χρήση ενός εργοστασιακού πλαισίου, αλλά αν χρειαστεί να προσθέσετε πλάκες για να αυξήσετε την ισχύ, θα χρειαστεί να αυξήσετε το μέγεθος. Τα μέρη από χαρτόνι μπορούν να ραμίζονται με συνηθισμένα νήματα ή κολλημένα μεταξύ τους. Το σώμα από υαλοβάμβακα με ακριβή τοποθέτηση εξαρτημάτων μπορεί να συναρμολογηθεί ακόμα και χωρίς κόλλα.

Κατά την κατασκευή του πηνίου, πρέπει να προσπαθήσετε να διαθέσετε όσο το δυνατόν περισσότερο χώρο για να φιλοξενήσετε τις περιελίξεις, και όταν περιτυλίξετε τα πηνία, τοποθετήστε τα στενά και ομοιόμορφα. Κατά την τοποθέτηση του καλωδίου, το "καθυστερημένο" μπορεί απλά να μην έχει αρκετό χώρο και όλη η εργασία θα πρέπει να επαναδιοριστεί.

Δημιουργία δευτερεύοντος συγκολλητικού σιδήρου

Στο συγκολλητικό σίδερο που φαίνεται στη φωτογραφία, η δευτερεύουσα περιέλιξη είναι κατασκευασμένη από χάλκινη ράβδο με ορθογώνια διατομή. Οι διαστάσεις του είναι 8 με 2 mm. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλα προφίλ. Για παράδειγμα, θα είναι βολικό να λυγίζετε ένα στρογγυλό σύρμα για τοποθέτηση μέσα στο μαγνητικό κύκλωμα. Έπρεπε να δουλέψω σκληρά με ένα επίπεδο ελαστικό, να χρησιμοποιήσω έναν αντιπρόσωπο, ένα σφυρί, πρότυπα και ένα αρχείο για ομοιόμορφη κάμψη αυστηρά σύμφωνα με τη διαμόρφωση του σκελετού του πηνίου.

Η εικόνα στη θέση 1 δείχνει ένα επίπεδο λάστιχο. Αφού κάνετε το πλαίσιο, πρέπει να καθορίσετε το μήκος του, λαμβάνοντας υπόψη την απόσταση που θα φτάσει στις στροφές και την απόσταση μέχρι την άκρη ενός χάλκινου σύρματος.

Στη θέση 2, είναι κατά προσέγγιση στη μέση κάμψη ομαλά σε ένα μέγεθός με μικρά χτυπήματα σφυρί σύμφωνα με το επίπεδο προσανατολισμού. Όταν η καμπή διέρχεται από μια ορθή γωνία, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί ένα πρότυπο μαλακού χάλυβα με σχήμα που να ανταποκρίνεται αυστηρά στις διαστάσεις του πλαισίου του πηνίου μέσα στο οποίο θα τοποθετηθεί η περιέλιξη.

Το πρότυπο διευκολύνει σε μεγάλο βαθμό τα υδραυλικά για να δώσει στην περιέλιξη το επιθυμητό σχήμα. Γύρω από αυτό, αρχικά το μισό του νάρθηκα τυλίγεται, το οποίο φαίνεται στις θέσεις 4, 5 και 6, και στη συνέχεια το άλλο (βλέπε 7 και 8).

Για να διευκολυνθεί η κατανόηση της διαδικασίας, εμφανίζεται δίπλα στις εικόνες του ελαστικού μια σειρά από στροφές σε θέσεις με μαύρες γραμμές με μικρή παραμόρφωση.

Στη θέση 8, το τμήμα ΑΑ παρουσιάζεται συμβατικά. Κοντά σε αυτό, θα πρέπει να λυγίζετε το ελαστικό κατά 90 μοίρες για ευκολία στη λειτουργία, όπως φαίνεται στη φωτογραφία.

Αν εμφανιστούν κάμψεις που σας εμποδίζουν να τοποθετήσετε ελεύθερα την περιέλιξη ισχύος μέσα στο πλαίσιο του πηνίου, μπορείτε να αποκόψετε με ένα αρχείο. Οι στροφές του μετάλλου δεν πρέπει να έρχονται σε επαφή μεταξύ τους και με το σώμα. Για να γίνει αυτό, χωρίζονται από ένα στρώμα μη παχιάς μόνωσης.

Οι οπές τρυπιούνται στα άκρα του δευτερεύοντος τυλίγματος και κόβεται ένα σπείρωμα για να σφίξουν τις βίδες M4. Χρησιμεύουν για την προσάρτηση ενός άκρου χαλκού που αποτελείται από 2,5 ή 1,5 τετραγωνικό σύρμα. Δεδομένου ότι η τάση στο δευτερεύον τύλιγμα είναι πολύ μικρή, η ποιότητα των ηλεκτρικών επαφών του άκρου πρέπει να παρακολουθείται, να διατηρείται καθαρή, να καθαρίζεται από οξείδια και να συμπιέζεται σταθερά με παξιμάδια και ροδέλες.

Πραγματοποίηση της πρωτεύουσας περιέλιξης ενός συγκολλητικού σιδήρου

Αφού η περιέλιξη ισχύος του συγκολλητικού σιδήρου είναι έτοιμη και μονωμένη, γίνεται σαφές πόσο ελεύθερος χώρος παραμένει στο πηνίο για λεπτό σύρμα. Με έλλειψη χώρου, οι στροφές συνδέονται στενά.

Το σύρμα περιέλιξης αποτελείται από έναν πυρήνα χαλκού και ένα ή περισσότερα στρώματα βερνικιού και επισημαίνεται με PEV-1 (μονόστρωμα βερνίκι), PEV-2 (δύο στρώσεις), PETV-2 (περισσότερο ανθεκτικό στη θερμότητα από PEV-2), PEVTLK-2 ειδικά).

Κατά τη μέτρηση της διαμέτρου του σύρματος με ένα μικρόμετρο, το αποτέλεσμα πρέπει να μειώνεται από το πάχος της μόνωσης. Αλλά αυτή η γενική σύσταση δεν είναι κρίσιμη για το συγκολλητικό σίδερο.

Λαμβάνοντας υπόψη την εργασία σε συνθήκες θέρμανσης, είναι καλύτερα να αρνηθεί κανείς από το σήμα PEV-1, παρεμπιπτόντως, δεν συνιστάται επίσης να το τελειώσει.

Συνήθως το καλώδιο τυλίγεται σε ένα ρολό σε αυτοσχέδιες μηχανές.

Όταν τοποθετείται μια περιέλιξη ισχύος στο πλαίσιο, είναι απαραίτητο να γίνουν οι στροφές χειροκίνητα και να καταγραφεί η ποσότητα τους σε χαρτί σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, για παράδειγμα εκατό ή διακόσια.

Πριν ξεκινήσετε την εργασία, είναι απαραίτητο να συγκολλήσετε στην αρχή της περιέλιξης ένα καλώδιο με πολύχρωμη μόνωση, κατά προτίμηση με το σήμα MGTF. Θα αντέξει επανειλημμένα στροφές, θερμότητα, μηχανικές καταπονήσεις για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα άκρα συνδέονται με συγκόλληση, μονωμένα. Η ροή επιλέγεται μόνο κολοφώνιο, δεν επιτρέπεται οξύ.

Ο εύκαμπτος πυρήνας στερεώνεται στο πηνίο από το να τραβηχτεί προς τα έξω και να εξωθηθεί μέσω ενός ανοίγματος στο πλευρικό τοίχωμα. Μετά την περιέλιξη, το δεύτερο άκρο της περιέλιξης είναι επίσης συγκολλημένο στο σύρμα MGTF, το οποίο εξέρχεται.

Επειδή τα 220 βολτ θα τροφοδοτηθούν στο καλώδιο, θα πρέπει να είναι καλά μονωμένα από το περίβλημα και το δευτερεύον τύλιγμα.

Σχεδιασμός βελτίωσης

Μετά την περιέλιξη του πηνίου, το σίδερο τοποθετείται σφικτά πάνω του, στερεώνοντας το με σφήνες από το να πέσει έξω.Πριν από την τελική συναρμολόγηση της θήκης, μπορείτε να ελέγξετε τη λειτουργία του συγκολλητικού σιδήρου εφαρμόζοντας τάση στο πρωτεύον τύλιγμα για να θερμάνετε την άκρη και να αξιολογήσετε το χαρακτηριστικό ρεύματος τάσης.

Εάν τα συγκολλημένα δομικά συγκροτήματα καλά, τότε αυτό δεν μπορεί να γίνει. Αλλά, για πληροφορίες: είναι σκόπιμο να μαντέψουμε το σημείο εργασίας του χαρακτηριστικού I-V στο σημείο της κάμψης της καμπύλης όταν ο σίδηρος φτάσει στον κορεσμό του. Αυτό γίνεται με την αλλαγή του αριθμού των στροφών.

Η μέθοδος προσδιορισμού βασίζεται στην παροχή εναλλασσόμενης τάσης από μια ρυθμιζόμενη πηγή στην περιέλιξη του μετασχηματιστή μέσω ενός αμπερόμετρου και ενός βολτόμετρου. Λαμβάνονται αρκετές μετρήσεις και βασίζεται σε αυτά ένα γράφημα που δείχνει το σημείο θραύσης (κορεσμός σιδήρου). Στη συνέχεια, αποφασίζεται η αλλαγή του αριθμού των στροφών.

Λαβή, περίβλημα, διακόπτης

Οποιοδήποτε κουμπί αυτόματης επαναρύθμισης που έχει σχεδιαστεί για ρεύματα έως 0,5 A είναι κατάλληλο ως διακόπτης. Η φωτογραφία εμφανίζει ένα μικροδιακόπτη από ένα παλιό μαγνητόφωνο.

Η λαβή του συγκολλητικού σιδήρου αποτελείται από δύο μισά από συμπαγές ξύλο, όπου κόβονται κοιλότητες για την τοποθέτηση καλωδίων, κουμπιών και βολβών. Στην πραγματικότητα, ο οπίσθιος φωτισμός δεν είναι απαραίτητος, γιατί πρέπει να κάνετε ξεχωριστό διακόπτη ή χωρητικό χωρητικό.

Τα μισά των χειρολαβών σφίγγονται με καρφιά και παξιμάδια. Τοποθέτησαν επίσης έναν μεταλλικό σφιγκτήρα, ο οποίος πρέπει να απομονωθεί από το σίδερο του μαγνητικού κυκλώματος.

Το αυτο-φτιαγμένο ανοιχτό περίβλημα που παρουσιάζεται στη φωτογραφία παρέχει καλύτερη ψύξη, αλλά απαιτεί προσοχή και κανόνες ασφαλείας από τον υπάλληλο.

Γενναία Alexei Semenovich