Что такое тороидальный трансформатор

Тороидальный трансформатор – устройство и преимущества для электроники

Приветствую постоянных и новых читателей, сайта по электроники energytik.net. Сегодня речь пойдёт о тороидальном трансформаторе, который является лидером среди своих собратьев, те что, имеют стержневой и броневой магнитопровод.

Устройство тороидального трансформатора

Начнём с главного, самым центром сего изделия, является тороидальное ядро, на которое и наматывается первичная и вторичная обмотка. Его магнитопроводом является сердечник, намотанный из рулонной стали, сталь специальная магнитная трансформаторная.

Сердечник покрывают слоем изоляции, для предотвращения коротких замыкание во время работы трансформатора, нахождение его обмоток под напряжением. Диэлектриком выступают различные вещества, бумага, силикон, пластмасса, водоотталкивающая ткань.

Следующим действием является намотка первичной обмотки, и оставление необходимых выводов.

Между обмотками, очень желательно нахождение экранирующей обмотки. Она находится не на всех трансформаторах. Её назначение очень важно в целях безопасности и отлично уменьшает наводку от напряжения в сети.

Между экранирующей обмоткой и обмотками трансформатора, содержится слой изолирующего диэлектрика.

Поверх всего этого, наносится вторичная обмотка.

Пожалуй, об устройстве хватит для начального уровня и представления его устройства. Сюда отнесём,  крепёжные элементы для его монтажа. Обязательное покрытие изоляцией всего изделия.

Принцип работы и преимущества тороидального трансформатора

Ни чем, не отличается от обычного трансформатора. Важно знать, что является однофазным, а количество вторичных обмоток, может быть нескольким, чаще всего их две.

Он может повышать поданное на него напряжение, и с не меньшим успехом понижать его. Более просто сказать, преобразовывает одну величину напряжения в другую.

Тороидальный сердечник, занимает значительно меньше места, при установке его в электронное оборудование и аппаратуру. Это напрямую снижает его общий вес.

Несколько слов о круглой форме тороидального трансформатора. Для его изготовления, затрачивается меньшие количество стали, более пятидесяти процентов.

Огромная экономия и дорогой медной проволоки. Благодаря правильному и равномерному наматыванию обмотки, по всему тороидальному сердечнику,  медный провод имеет меньшую длину.  Соответственно,  провод имеет меньшое значение сопротивления, что является плюсом в кпд.

У тороидальных трансформаторов есть и ещё пара очевидных и неоспоримых плюсов. Благодаря его форме, охлаждение происходит более эффективно,  вследствие чего, уменьшаются потери в железе и меди.

Короче говоря, преимуществом тороидальных трансформаторов, является более высокий коэффициент полезного действии и ощутимая экономия материалы при производстве.  Меньший ток намагничивания, это тоже положительный фактор.

Сфера применения тороидальных трансформаторов

В основном применение тороидальных трансформаторов, ограничивается питанием радиоаппаратуры. Он устанавливается в схемах блоков питания, с приличными требованиями по питанию.

Часто их устанавливают в музыкальных центрах и усилителях, компьютерной и офисной технике. В системах освещения и сигнализации, применяют их и промышленной аппаратуре.

Источник: http://energytik.net/oborudovanie-transformatornyih-podstantsiy/toroidalnyj-transformator-ustrojstvo-i-preimushhestva-dlya-elektroniki.html

Тороидальный трансформатор

Тороидальный трансформатор – электротехнический преобразователь напряжения или тока, сердечник которого изогнут кольцом и замкнут. Профиль сечения отличается от круглого, название все равно применяют за неимением лучшего.

Отличия тороидальных трансформаторов

Автором тороидальных трансформаторов признан Майкл Фарадей. Возможно встретить в отечественной литературе (особенно, коммунистических времен) утопичную идею: первым собрал подобное Яблочков, сравнив указываемую дату – обычно, 1876 год – с ранними опытами по электромагнитной индукции (1830).

Просится вывод: Англия опередила Россию на полвека. Интересующихся подробностями отошлем к обзору Закон электромагнитной индукции. Приводятся детальные сведения о конструкции первого в мире тороидального трансформатора. Изделие отличает форма сердечника.

Помимо тороидальных принято по форме различать:

1. Броневые. Отличаются избыточностью ферромагнитного сплава. Для замыкания линий поля (чтобы проходили внутри материала) ярма охватывают обмотки с внешней стороны. В результате входная и выходная наматываются вокруг общей оси. Одна поверх другой или рядом.
2. Стержневые. Сердечник трансформатора проходит внутри витков обмотки. Пространственно входная и выходная разнесены. Ярма вбирают малую часть линий напряженности магнитного поля, проходящих за пределами витков. Фактически нужны, чтобы соединить стержни.

Тороидальный трансформатор

Новичку приходится туго, нелишне пояснить подробнее. Стержнем называется часть сердечника, проходящая внутри витков. На остов наматывается проволока. Ярмом называется часть сердечника, соединяющая стержни. Нужны передавать линии магнитного поля. Ярма замыкают сердечник, формируя цельную конструкцию. Замкнутость требуется для свободного распространения внутри материала магнитного поля.

Тема Магнитная индукция показывает – внутри ферромагнетика поле значительно усиливается. Эффект образует базис функционирования трансформаторов.

В состав стержневого сердечника ярмо входит минимальным составом. В броневом охватывает дополнительно обмотки снаружи вдоль длины, как бы защищая. От аналогии произошло название. Майкла Фарадея выбрал тор скорее интуитивно. Формально можно назвать стержневым сердечником, хотя направляющая оси симметрии обмоток идет дугой.

Опорой первому магниту (1824 год) стала лошадиная подкова. Возможно, факт придал направлению полета творческой мысли ученого верный азимут. Используй Фарадей иной материал, опыт окончится неудачей.

Тор навивают единой лентой. Подобные сердечники называют спиральными в отличие от броневых и стержневых, которые фигурируют в литературе за термином пластинчатые. Это введет в заблуждение. Лишний раз следует сказать: тороидальный сердечник, будучи намотанным отдельными пластинами, называется спиральным. Разбивать частями приходится, когда отсутствует лента. Это вызвано чисто экономическими причинами.

Подытожим: в исходном виде тороидальный трансформатор Фарадея имел сердечник круглого сечения. Сегодня форма невыгодна, невозможно обеспечить массовое производство соответствующей технологией. Хотя деформация проволоки по углам сгиба приводит однозначно к ухудшению характеристик изделия. Механические напряжения повышают омическое сопротивление обмотки.

Сердечники тороидальных трансформаторов

Тороидальный трансформатор назван за форму сердечника. Майкл Фарадей изготовил  бублик, использовав цельный кусок мягкой стали круглого сечения. Конструкция нецелесообразна на современном этапе по нескольким причинам. Главное внимание уделяется минимизации потерь. Сплошной сердечник невыгоден, наводятся вихревые токи, сильно разогревающие материал. Получается плавильная индукционная печь, легко превращающая в жидкость сталь.

Чтобы избежать ненужных трат энергии и нагревания трансформатора, сердечник нарезают полосами. Каждая изолируется от соседней, например, лаком. В случае тороидальных сердечников наматывают единой спиралью, либо полосами. Сталь обычно на одной стороне имеет изолирующее покрытие толщиной единицы микрометра.

Упомянутые стали используются для конструирования трансформаторов тока, довольно часто по исполнению являющихся тороидальными. Интересующимся можно ознакомиться с ГОСТ 21427.2 и 21427.1. Для сердечников (как следует из названия документов) сегодня чаще используется анизотропная холоднокатаная листовая сталь.

В название заложено: магнитные свойства материала неодинаковы по разным осям координат. Вектор потока поля должен совпадать с направлением проката (в нашем случае движется по кругу). Ранее применялся другой металл. Сердечники высокочастотных трансформаторов могут изготавливаться из стали 1521. В рамках сайта особенности применяемых материалов обсуждались (см.

коэффициент трансформации). Сталь маркируется по-разному, в состав обозначения включаются сведения:

• Первое место отводится цифре, характеризующей структуру. Для анизотропных сталей применяется 3.
• Вторая цифра указывает процентное содержание кремния:

1. менее 0,8%.
2. 0,8 – 1,8%.
3. 1,8 – 2,8%.
4. 2,8 – 3,8%.
5. 3,8 – 4,8%.

• Третья цифра указывает основную характеристику. Могут быть удельные потери, величина магнитной индукции при фиксированной напряженности поля.
• Тип стали. С ростом числа удельные потери ниже. Зависит от технологии производства металла.

При транспортировке структура стали неизбежно повреждается. Дефекты устраним специальным отжигом на месте сборки. Делается в обязательном порядке для измерительных трансформаторов тока, где важна точность показаний. Сердечник наматывается цельным куском или отрезными полосами на оправку цилиндрической или овальной формы.

При необходимости ленты можно нарезать из цельного листа (экономически чаще нецелесообразно). Длина каждой должна составлять не менее шести с половиной радиусов намотки. Для достижения нужной длины допускается соединять отдельные полосы точечной сваркой. Шихтование (разбивка тонкими слоями) устраняет явление вихревых токов.

Потери перемагничивания мало меняются, составляя малую долю упомянутого ранее паразитного эффекта.

Теряет значение взаимное расположение конца и начала ленты. Чтобы спираль не размоталась, последний виток приваривают к предыдущему точечной сваркой. Намотка ведется с натяжением, собранные из нескольких полос ленты обычно не удаётся подогнать плотно, сварной шов выполняется внахлест.

Иногда тор режется на две части (разрезной сердечник), на практике требуется сравнительно редко. Половинки при сборке стягиваются бандажом. В процессе изготовления готовый тороидальный сердечник режется инструментом, торцы шлифуются.

Витки спирали скрепляются связующим веществом, чтобы не размоталась.

Трансформатор с замкнутым сердечником

Намотка тороидальных трансформаторов

Стандартно производится дополнительная изоляция тороидального сердечника от обмоток, даже если используется лакированная проволока. Широко применяется электротехнический картон (ГОСТ 2824) толщиной до 0,8 мм (возможным другие варианты). Распространенные случаи:

1. Картон наматывается с захватом предыдущего витка на тороидальный сердечник. Способ характеризуется, как вполнахлеста (половина ширины). Конец приклеивается или закрепляется киперной лентой.
2. По торцам сердечник защищают картонные шайбы с надрезами глубиной 10 – 20 мм, шагом 20-35 мм, перекрывающие толщину тора. Наружная, внутренняя грань закрываются полосами. Технологически шайбы идут в сбор последними, прорезанные зубцы загибаются. Поверх спирально наматывается киперная лента.
3. Надрезы могут производиться на полосах, тогда берутся с запасом, чтобы больше высоты тора, кольца – строго по ширине, накладываются поверх загибов.
4. Тонкие полосы, кольца текстолита закрепляются на тороидальном сердечнике лентами стеклоткани вполнахлеста.
5. Иногда кольца выполняются из электротехнической фанеры, гетинакса, толстого (до 8 мм) текстолита с запасом наружного диаметра 1-2 мм. Внешнюю и внутреннюю грань защищают картонными полосами с загибом по краям. Меж первыми витками обмотки, сердечником остается воздушный зазор. Промежуток под картоном нужен на случай, если края под проволокой протрутся. Тогда токонесущая часть никогда не коснется тороидального сердечника. Поверх наматывается киперная лента. Иногда внешнее ребро колец сглаживается, чтобы намотка углами шла плавно.
6. Имеется разновидность изоляции, сходная с предыдущей, с внутренней стороны по кольцам на внешних ребрах имеются проточки до сердечника, куда ложатся полосы. Элементы выполняются из текстолита. Поверх наматывается киперная лента.

Обмотки обычно выполняются концентрическими (одна над другой), либо чередующимися (как в первом опыте Майкла Фарадея 1831 года), называют иногда дисковыми. В последнем случае через одну может наматываться достаточно большое их число, попеременно: то высокое напряжение, то низкое.

Применяется чистая электротехническая медь (99,95%) удельным сопротивлением 17,24 – 17,54 нОм м. Ввиду дороговизны металла для изготовления тороидальных трансформаторов малой и средней мощности берется рафинированный алюминий.

Для прочих случаев сказываются ограничения по проводимости и пластичности.

В мощных трансформаторах медный провод бывает прямоугольного сечения. Делается для экономии места. Жила должна быть толстой, пропуская значительный ток, дабы не расплавиться, круглое сечение приведет к излишнему росту габаритов. Выигрыш равномерности распределения поля по материалу свелся бы к нулю.

Толстый прямоугольный провод достаточно удобно укладывать, чего нельзя сказать касательно тонкого. В остальном (по конструктивным признакам) намотка производится в точности теми же путями, как в случае обычного трансформатора. Катушки делаются цилиндрическими, винтовыми, однослойными, многослойными.

Определение конструкции тороидального трансформатора

Интересующимся вопросом рекомендуем изучить книгу С. В. Котенева, А. Н. Евсеева по расчету оптимизации тороидальных трансформаторов (издание Горячая линия – Телеком, 2011 год). Напоминаем: издание защищено законом об авторских правах. Профессионалы найдут силы (средства) приобрести при необходимости книгу. Согласно главам, расчет начинается определением параметров режима холостого хода. Подробно описывается, как найти активный и реактивный токи, высчитать ключевые параметры.

Печатное издание, несмотря на некоторую спорность изложения, попутно дает понять, почему включенный в цепь трансформатор, лишенный нагрузки, не сгорает (энергия тока расходуется намагничиванием). Хотя, казалось бы, предсказан очевидный исход мероприятия.

Число витков первичной обмотки выбирается из условия не превышения магнитной индукцией максимального значения (до входа в режим насыщения, где значение не меняется ростом напряженности поля). Если конструирование ведется для бытовой сети 230 вольт, берется допуск согласно ГОСТ 13109. В нашем случае, имеется в виду отклонение амплитуды в пределах 10%. Помним: вся промышленность перешла в XXI веке на 230 вольт (220 не используется, приводится в литературе, «наследием тяжелого прошлого»).

Источник: https://vashtehnik.ru/enciklopediya/toroidalnyj-transformator.html

Преимущества

• Невысокая конечная стоимость изделия;
• Высокое КПД;
• Небольшие габариты (за счет чего уменьшается размер и вес установленного оборудования);
• Энергоэффективность (достигается за счет низких значений полей рассеяния);
• Низкий уровень шума.

Модификации

Ниже в таблице показаны виды Трансформаторы тороидальные ТТН, которые может поставить наша компания:

Справочник Трансформаторы ТТН
Наименование	Сердечник (магнитопровод) d/D — h	Габаритные размеры d/D — h	Вес, кг	Мощность, Вт
ТТН 40	ОЛ 40/64-32	20/80-45	0,8	40
ТТН 60	ОЛ 50/80-25

Источник: https://rkpo.ru/transformator-toroidalniy

Изготовление тороидального трансформатора своими руками – расчёт и изготовление по сечению сердечника, перемотка и намотка

Трансформатор переводится с латинского как «превращатель», «преобразователь». Это электромагнитное устройство статического типа, предназначенное для преобразования переменного напряжения или электрического тока. Основу любого трансформатора составляет замкнутый магнитопровод, который иногда называют сердечником.

На сердечник наматываются обмотки, которых может быть 2−3 и более в зависимости от вида трансформатора. Когда на первичной обмотке возникает переменное напряжение, внутри сердечника возбуждается магнитный ток. Он, в свою очередь, вызывает на остальных обмотках токовое переменное напряжение с точно такой же частотой.

Обмотки различаются между собой количеством витков, что определяет коэффициент изменения величины напряжения. Иными словами, если вторичная обмотка имеет в своём составе в два раза меньше витков, то на ней возникает переменное напряжение по величине в два раза меньшее, чем на обмотке первичной. Но мощность тока при этом не меняется. Это делает возможным работу с токами большой силы при относительно небольшом напряжении.

Виды трансформаторов

В зависимости от формы магнитопроводаразличают три вида трансформаторов:

• Броневой. Имеет квадратную форму с двумя боковыми, одним центральным и двумя поперечными стержнями. При этом эффективно используется только центральный стержень. Именно на него надевается обмотка. Поэтому КПД данного устройства не очень высокое. Образует два витка магнитного поля. Данный трансформатор рассчитан на большие нагрузки. Этим объясняется его очень большой вес.
• Стержневой. В каком-то смысле похож на первый вид. По форме это половинка от броневого магнитопровода. Имеет в своём составе два боковых сердечника и два поперечных. Магнитное поле одновитковое, и, как следствие, мощность у него меньше. КПД у такого трансформатора составляет 40%.
• Тороидальный. Своё название получил за счёт оригинальной формы. В математике существует такое понятие, как тороидальная поверхность. Если говорить проще — это объёмный круг или форма бублика. Благодаря такой форме магнитопровода тороидальные трансформаторы имеют самый высокий уровень КПД, приближающийся к 100%. Поэтому такие трансформаторы всегда имеют меньшие размеры при одинаковой мощности, по сравнению с другими видами. Ввиду того, что обмотки равномерно распределяются по всей площади сердечника, происходит более эффективное охлаждение витков. Что, в свою очередь, позволяет максимально нагружать такие устройства без возникновения опасности перегрева.

Материалы пластин

Сердечники для трансформаторов изготавливают либо из металла, либо из феррита. Феррит, или ферромагнетик, — это железо с особым строением кристаллической решётки. Применение феррита увеличивает КПД трансформатора. Поэтому чаще всего сердечник трансформатора изготавливается именно из феррита. Существует несколько способов изготовления сердечника:

• Из наборных металлических пластин.
• Из намотанной металлической ленты.
• В виде отлитого из металла монолита.

Любой трансформатор может работать как в повышающем, так и в понижающем режиме. Поэтому условно все трансформаторы делятся на две большие группы. Повышающие: на выходе напряжение больше, чем на входе. Например, было 12 В, стало 220 В. Понижающие: на выходе напряжение ниже, чем на входе. Было 220, а стало 12 вольта. Но в зависимости от того, на какую обмотку подаётся первичное напряжение, можно понижающий трансформатор превратить в повышающий, который 10 А превратит в 100 А.

Тороидальный трансформатор своими руками

Тороидальный трансформатор, или просто тор, чаще всего изготавливают в домашних условиях в качестве главной детали для домашнего сварочного аппарата и не только. По сути, это самый распространённый вариант трансформатора, впервые изготовленный ещё Фарадеем в 1831 году.

Преимущества и недостатки тора

Тор обладает несомненными достоинствами по сравнению с другими видами:

• Относительно небольшие размеры.
• Очень сильный выходной сигнал.
• Обмотки имеют маленькую длину, и, как следствие, эти устройства характеризуются небольшим сопротивлением и очень высоким КПД.
• Благодаря своей форме легко устанавливаются и также легко демонтируются в случае необходимости.

Простейший тор состоит из двух обмоток на своём кольцевидном сердечнике. Первичная обмотка соединяется с источником электрического тока, вторичная идёт к потребителю электроэнергии. Посредством магнитопровода происходит объединение обмоток и усиление их индукции.

Когда включается питание, в обмотке первичной возникает переменный магнитный поток. Соединяясь со вторичной обмоткой, этот поток порождает в ней электромагнитную силу. Величина этой силы зависит от количества намотанных витков.

Изменяя число витков, можно преобразовывать любое напряжение.

Расчет мощности тороидального трансформатора

Изготовление сварочного тороидального трансформатора в домашних условиях начинается с расчёта его мощности. Основным параметром будущего тора является ток, который будет подаваться на сварочные электроды. Чаще всего для бытовых нужд вполне достаточно электродов диаметром 2−5 мм. Соответственно, для таких электродов мощность тока должна быть в пределах 110−140 А.

Мощность будущего трансформатора рассчитывается по следующей формуле:

P=U*I*cosf/n

U — напряжение холостого хода

I — сила тока

cos f — коэффициент мощности, равный 0.8

n — коэффициент полезного действия, равный 0.7

Далее расчётная величина мощности с помощью соответствующей таблицы сверяется с размером площади сечения сердечника. Для домашних сварочных трансформаторов это значение, как правило, равно 20−70 кв. см в зависимости от конкретной модели.

После этого с помощью следующей таблицы подбирается количество витков провода по отношению к площади сечения сердечника. Закономерность простая: чем больше площадь сечения магнитопровода, тем меньшее количество витков наматывается на катушку. Непосредственное количество витков вычисляется по следующей формуле:

N=4960*U/(S*I)

U — напряжение тока на первичной обмотке.

I — ток вторичной обмотки, или сварочный ток.

Источник: https://ice-people.ru/raznoe-2/izgotovlenie-toroidalnogo-transformatora-svoimi-rukami-raschyot-i-izgotovlenie-po-secheniyu-serdechnika-peremotka-i-namotka.html

Тороидальный трансформатор своими руками: пошаговая инструкция

На практике выделяют достаточно большое разнообразие преобразователей электрической энергии, как по конструктивным особенностям, так и по принципу действия. Среди устройств для изменения величины напряжения существуют броневые, стержневые и тороидальные трансформаторы.

Последний вариант по своей форме напоминает бублик, за счет чего он является наиболее эффективным в части передачи магнитного потока.

Его КПД может приближаться к 100% и отличается достаточной простотой намотки, поэтому многие радиолюбители стараются изготовить тороидальный трансформатор своими руками.

Конструкция и принцип работы

Конструктивная особенность такого трансформатора заключается в форме магнитопровода, которая представляет замкнутое кольцо, называемая тором.

В остальном состав его элементов   идентичен другим типам электрических машин:

• Обмотка – выполняется медным проводником, разделяется на первичную и вторичную. Обе обмотки могут отличаться сечением проводника.
• Тороидальный сердечник —  имеет форму кольца, изготавливается наборной шихтовкой, ленточной сталью или монолитным железом, в зависимости от габаритов и назначения. В качестве материала берутся ферромагнитные сплавы, обеспечивающие хорошую магнитную проводимость.
• Изоляционных материалов – часть диэлектрика заранее наносится на монтажных провод, остальной диэлектрик разделяет катушку тора с железом, обмотки между собой, между катушками и кожухом. В качестве  изоляции используются ленточные или лакотканевые материалы, электроизоляционный картон, клей и т.д.
• Защитный кожух – предназначен как для защиты силового трансформатора от механических повреждений, так и для предотвращения контакта человека с поверхностью обмоток.
• Выводы вторичной и сетевой обмотки, крепежные и вспомогательные детали.

Рис. 1. Конструкция тороидального трансформатора

Принцип действия тороидального преобразователя заключается в подаче напряжения питания на выводы первичной обмотки. После чего в ней начинает протекать электрический ток, который   создает магнитный поток внутри витков. Магнитный поток перемещается внутри каркасов катушек и наводит ЭДС во вторичной обмотке. При условии подключения нагрузки к ее выводам будет происходить потребление заданной мощности.

Данное устройство нашло применение в тороидальных автотрансформаторах (ЛАТРах), радиоэлектронике, сварочных трансформаторах и прочих преобразователях. В домашних условиях занимаются перемоткой трансформатора такого типа за счет относительно простого процесса.

Изготовление своими руками

Чтобы изготовить тороидальную электрическую машину вам необходимо определиться с ее типом.

Всего выделяют повышающий и понижающий трансформатор, в первом случае с низкого напряжения, к примеру, 220В получают высокое —  600В, а во втором, с высокого низкое, как наиболее распространенный вариант с 220В – 12В.

Важным параметром для изготовления и расчета тороидального агрегата является коэффициент трансформации, показывающий, во сколько раз изменяется электрическая величина во вторичной обмотке по отношению к первичной. Для его определения используется одно из следующих соотношений:

U1/U2 = W1/W2 = I2/I1 = n

U1  и U2,  I1 и I2  — величина напряжения и тока в обмотках, W1 и W2 – это число витков.

Что необходимо для работы?

Вам обязательно пригодится набор слесарных инструментов для элементарных работ: отвертки, пассатижи, круглогубцы, ножи, паяльник, заклепочник и т.д.  Также для того чтобы намотать тороидальный  сетевой трансформатор или самодельный сварочный агрегат вам понадобятся некоторые материалы:

• Медный провод с лаковым покрытием – можете взять и с виниловой изоляцией, но у него будет толщина больше. Как результат, намотка потребует больших усилий, что не сильно удобно при большом числе витков.
• Устройство для намотки – чаще всего применяется либо автоматизированный механизм с кольцевым расцеплением, либо челночная катушка. Первый позволяет наматывать провода быстро и без лишних усилий, но его приобретение или самостоятельное изготовление требует дополнительных затрат. Второй способ куда проще, но он хуже применяется для жил большого сечения.
• Изоляционный материал – вам пригодится электроизоляционный картон, полимерный диэлектрик, лакотканевая изоляция, тканевая изолента. Чтобы перемотать трансформатор можно использовать не все вышеперечисленные материалы, а выбрать некоторые из них.
• Магнитопровод или тор – наилучшим вариантом будет готовый заводской сердечник круглой формы от другого трансформатора. Однако если его нет, можно собрать тороидальную конструкцию самостоятельно. Для этого подойдет шихтовка от стержневого магнитопровода.

Возьмите длинный лист стали и согните кольцом, на краю зафиксируйте концы.

Рис. 2. Согните пластину железа

Внутрь полученного тороидального листа поместите следующий, следите за тем, чтобы края ложились стык в стык. При необходимости, края можно подрезать, что особенно актуально на внутренних слоях. Каждую пластину необходимо четко обжимать, чтобы при мотании тор получился плотным без зазоров.

Если вы решите изготовить сердечник, его края обязательно следует обработать эпоксидным клеем с обеих сторон. После этого сборку сердечника можно считать оконченной. Помимо этого можно использовать ленточную сталь, которую по такой же технологии закручивают плотной по спирали.

Рис. 3. Намотайте сердечник из ленточной стали

Расчет

Чтобы начать вычисления, вам необходимо определиться с величиной напряжения на вторичной и первичной обмотке и нужной мощностью тороидального трансформатора. Далее вам понадобится определить сечение тора:

S = H * ((D-d))/2

где

• S – площадь сечения магнитопровода;
• H – высота тороидального сердечника;
• D – внешний диаметр тороидального сердечника;
• d – внутренний диаметр тороидального сердечника.

Чтобы вычислить количество витков воспользуйтесь двумя выражениями для коэффициента передачи магнитопровода:

k = f/S и W1= k*U1

Здесь k – коэффициент передачи, f – частота в подключаемой сети, S – площадь сечения магнитопровода. W1 – число витков в первичной катушки, U1 – напряжение в первичке. Из второй формулы вы узнаете количество витков, аналогично рассчитываются витки для вторичной обмотки тороидального трансформатора.

Чтобы определить сечение проводов катушек преобразователя, воспользуйтесь формулой:

Источник: https://www.asutpp.ru/toroidalnyj-transformator.html

Трансформатор ТОРЭЛ ТТП 40 Вт

Предлагаем купить надежный тороидальный трансформатор ТОРЭЛ ТТП 40 для понижения напряжения с 220 Вольт из электросети переменного тока с одного напряжения в другое напряжение. Понижающий трансформатор изготовлен на тороидальном сердечнике с двумя и более обмотками и пропитываются влагостойким электроизоляционным лаком, по требованию заказчика возможна пропитка трансформаторов эпоксидным компаудам.

Напряжение между обмотками и токопроводящими частями изделия 1750 Вольт, между первичной и вторичной обмотки напряжение 3500 Вольт. Также принимаем заказы на изготовление трансформаторов  под любые технические характеристики заказчика. Намотка трансформатора производится только медной  проволокой. Для всех покупателей индивидуальный подход работы со скидками и различными бонусами.

Подробную информацию можете получить в любом офисе Москвы или Московской области либо позвонить по многоканальному телефону.

Маркировка трансформатора ТТП-ТОРЭЛ

• Т — тип изделия тороидальный однофазный трансформатор.
• 220 — входное напряжение, напряжение первичной обмотки, В по спецзаказу напряжение на первичной обмотки может быть до 380В.
• XX — выходное напряжение, напряжения вторичных обмоток, В 12-260В.
• Y — номинальная мощность, кВА 3-5000 Вт.
• Z — частота, Гц 50.

Дополнительные опции

• Трансформатор с креплением к шасси с чашкой.
• Антикоррозийная стальная чашка с центральным отверстием, изолирующие прокладки применяются для мощностей от 3 до 5000 Вт.

Область применения

• Для освещения помещений переменным выходным напряжением 6В, 9В, 12 В, 24В, 36В, 127В, 220В.
• Низковольтное оборудование и освещение.
• Системы безопасности.
• Медицинская техника.
• Телекоммуникации и узлы связи.
• Системы электроснабжения.

Дополнительно предлагаем услуги по ремонту трансформаторов напряжения любых марок.

Своим клиентам наша организация предлагает лучшие  и выгодные условия  сотрудничества и профессиональные техническую поддержку. Также можете в нашем сервисном центре заказывать услуги по гарантийному и после гарантийному ремонту  трансформаторов, которые наша организация поставляет на Российский электротехнический рынок.  

Более подробную информацию можете получить у наших специалистов по телефону.

Исполнение: Настенное

КПД, %: 85

Размеры, мм: 30-75-42

Частота питающей сети, Гц: 50

Входное напряжение Uвх, В: 220

Гарантия: 2 года

Климатическое исполнение (ГОСТ 15150): УХЛ4,2

Мощность, Вт: 40

Предельная температура, °С: 25

Тип охлаждения: Сухой

Источник: https://mobylplus.ru/toroidalnyj-transformator-ttp-40-40-vt.html

Магнитопровод

Шихтованные магнитопроводы

В трансформаторных установках (их активной части) и в подобных электротехнических изделиях, которые функционируют на основе взаимодействия электрического тока и магнитного поля, используются специальные детали. Этими деталями являются магнитопроводы для трансформатора или магнитная система для электронных приборов.

Специфика использования 

У существующего отдельно магнитного поля есть определенная связь с электрическим током. Причем ток существует только при наличии магнитного поля. Это легло в основу появления тороидального магнитопровода, который используется для концентрации магнитного поля. 

Эти детали, которые также называют сердечниками, имеют своеобразную конструкцию, в зависимости от области его применения. Но есть общие черты и параметры:

• Материалы – это самое главное в трансформаторе. От того, из чего изготовлены комплектующие (например, обмотка или пластина), зависят конкретные свойства, а также определяются все процессы, происходящие при постоянном и переменном токе;
• Конструкция у всех сердечников аналогичная  – стержень, которому характерна определенная форма сечения. В стали обязательно присутствуют добавки, которыми определяются основные магнитные и механические свойства магнитопровода.
• То типу магнитопроводы делятся в зависимости от сферы применения на: броневые, тороидальные («бублик» или тороид), ленточные и другие виды.

Тороидальный магнитопровод от завода ООО “ЗТМ”

Магнитопроводы, купить которые можно у проверенного производителя, отличаются по размерам, весу и стоимости. Также все они используются в разных сферах, что обосновано их конструктивными особенностями. Не менее важны и следующие основные характеристики:

• Из чего они изготовлены – проводники, сплавы, материалы;
• Прочность, как к механическим, так и к силовым нагрузкам;
• Различаются также условия работы;
• Рабочее напряжение, на которое воздействует рабочая частота, магнитная индукция и площадь сечения центрального стержня;
• Разнообразны условия сборки элементов, то есть по уровню сложности производства.

Также есть некоторые параметры, которые помогут купить магнитопровод трансформатора правильной разновидности – это буквенные коды, которые являются указателем типа. Например, видя обозначение ШЛ или ШЛМ нужно понимать, что это броневые магнитопроводы. Такие запчасти имеют ограниченную сферу применения, поэтому круг их пользователей ограничен (в основном их покупают для облегченных трансформаторов).

Используются различные по конструктивному признаку магнитопровода для тороидального трансформатора. Что касается применения магнитопровода броневого типа, то их заказывают для входных трансформаторных установок в качестве усилителя. Сегодня заказать магнитопровод становится легче, потому что в нашей компании вся продукция делается по индивидуальным размерам и под каждого клиента отдельно, также на нашу продукцию действует гарантия производителя.  Доставка по Екатеринбургу и всей России.

Источник: https://www.zmt-ek.ru/products/magnitoprovodyi

Особенности тороидальных трансформаторов

14 Марта 2018

Чтобы снизить или увеличить значение тока для питания сварочного аппарата и других подобных устройств, можно самостоятельно собрать тороидальный трансформатор.

Конструктивные элементы

Первое устройство двухполярного типа было изобретено Фарадеем – это и был тороидальный трансформатор. Данное устройство используется для преобразования переменного напряжения в приемлемое для эксплуатации. Приборы незаменимы в линейных подстанциях КТПН.

Перечислим основные конструктивные элементы:

• диск из качественной магнитной стали;
• сальники и прокладки из каучука;
• первичная и вторичная обмотки;
• выводы на обмотках;
• изоляционные материалы;
• экранирующая защита;
• тороидальный сердечник с изоляционным покрытием;
• предохранители;
• крепежи.

Магнитопровод – главный элемент конструкции, предназначенный для соединения нескольких обмоток.

Классификация

Устройства данного вида классифицируются по разным критериям – от предназначения и используемой системы охлаждения до типа сердечника и обмоток. В зависимости от предназначения тороидальные трансформаторы бывают импульсными, силовыми или частотными. Существуют комбинированные варианты.

Что касается систем охлаждения, то здесь могут задействоваться как воздушные, так и масляные. Число обмоток бывает самым разнообразным.

Области применения

Электрическое оборудование применяется практически везде – аудио и видео системы, стабилизаторы тока, осветительные сети. Основным отличием приборов данного типа от остальных преобразователей тока является число обмоток и форма используемого сердечника. Сердечники в виде кольца являются идеальным решением для изготовления якоря.

Требуется равномерная и качественная намотка, а также надежная система отвода тепла. Подобное размещение катушек обеспечивает быстрое остывание преобразователя в целом. Даже при интенсивной эксплуатации нет необходимости в применении кулеров.

Преимущества тороидальных трансформаторов

• компактные размеры;
• высокий уровень выходного сигнала;
• малая длина обмоток, что позволило снизить сопротивление и повысить коэффициент полезного действия;
• экономия на энергоснабжении;
• простота конструкции;

Источник: http://transformator.ru/press_center/stati/2018/osobennosti-toroidalnyh-transformatorov/?print=Y

Преимущества тороидальных трансформаторов. Изготовление, производство тороидальных трансформаторов и магнитопроводов. Юджэн

При использовании тороидальных трансформаторов поставляемых со свободными витыми выводами можно добиться экономии до 64 % занимаемого объёма по сравнению с обычными трансформаторами с шихтованными сердечниками (очень часто легче подключить оборудование именно с помощью выводов из трансформатора, а не клеммников).

► меньший вес

Экономия до 50 %. Тороидальный (кольцевой) сердечник имеет идеальную форму, позволяющую изготовить трансформатор, используя минимальное количество материала. Все обмотки симметрично распределены по всей окружности сердечника, благодаря чему значительно уменьшается длина обмотки. Это ведёт к уменьшению сопротивления обмотки и повышению коэффициента полезного действия.

Возможна более высокая магнитная индукция, так как магнитный ток проходит в том же направлении, в каком ориентирована кремнистая сталь ядра во время прокатки. Можно использовать более высокую плотность тока в проводах, так как вся поверхность тороидального сердечника позволяет эффективно охлаждать медные провода. Потери в железе очень низки – типическое значение составляет 1,1 Вт при индукции 1,7 Тл и частоте 50/60 Гц.

Это обеспечивает очень низкий ток намагничивания, способствующий изумительной тепловой нагрузочной способности тороидального трансформатора.

► более высокий коэффициент полезного действия

Тороидальные трансформаторы ООО «Юджэн» изготавливаются из качественной высокоиндукционной электротехнической стали, что позволяет достичь приблизительно 50 % экономии в сравнении с обычными трансформаторами с шихтованными сердечниками, а также существенной экономии пространства в сравнении с тороидальными сердечниками других производителей, использующих для своей продукции сталь более низкого качества.

► экономия энергии

Достигает 86 % на холостом ходу и 36 % при работе под нагрузкой. А если уяснить важность первоначальной балансной стоимости трансформатора, это ещё далеко не всё. Международное восприятие того факта, что производство энергии оказывает влияние на окружающую среду, привело к продолжающемуся повышению цен на энергоносители.

Применение тороидальных трансформаторов ООО «Юджэн» вместо обычных трансформаторов с шихтованными сердечниками из отдельных стальных пластин обеспечивает существенную экономию энергии). Обычно расходы на приобретение тороидальных трансформаторов окупаются экономией энергии в ходе их эксплуатации на протяжении двух-трёх лет.

► гибкость размеров

Тороидальные трансформаторы ООО «Юджэн» предлагают высокую степень приспосабливаемости / гибкости размеров в сравнении с обычными трансформаторами с сердечниками, составленными из отдельных пластин.

Поскольку сердечники тороидальных трансформаторов изготавливаются на наших собственных мощностях, имеющих высококачественные электрические печи для их отжига, это позволяет изготовить сердечник практически любого диаметра и высоты.

Наши специалисты могут «на заказ» спроектировать тороидальный трансформатор так, чтобы он точно входил в стесненное пространство, что, как правило, невозможно при использовании обычных трансформаторов.

► простой монтаж

Стандартный монтаж трансформаторов мощностью до 1 кВА осуществляется посредством одной (двух, сверху и снизу) центрирующей пластиковой шайбы (либо металлической шайбы с защитной резиновой прокладкой) с и монтажного болта, проходящего сквозь центральное отверстие тороидального трансформатора, что обеспечивает быстрый и простой монтаж.

► более низкий уровень шума

Так как сердечники ООО «Юджэн» изготавливаются из сплошной ленты высококачественной стали и приварены с обеих сторон, в их конструкции нет там ни воздушных зазоров, ни лишних стальных пластин, которые могли бы обусловливать вибрацию. Эта стабильность также поддерживается медной обмоткой, плотно облегающей всю окружность сердечника.

Качество стали обеспечивает низкую магнитострикцию и низкие потери на рассеяние. Эта комбинация качеств почти полностью устраняет гудение и шум, наблюдаемый при эксплуатации обычных трансформаторов и тороидальных трансформаторов от производителей, использующих сталь более низкого качества.

► небольшое рассеяние

Приблизительно на 85 — 95 % меньшее рассеяние по сравнению с обычными трансформаторами (у тороидальных трансформаторов ООО «Юджэн»).

Достижение низкого значения рассеяния является важным аспектом для конструктора оборудования, так как это явление может создавать нежелательные помехи в результате интерференции с чувствительными электронными цепями.

Тороидальный трансформатор обеспечивает общее снижение уровня магнитных помех в соотношении 8:1 по сравнению с традиционными типами обычных трансформаторов рамочной формы.

► цена и ценность

Передовая производственная технология и экономия материалов, вытекающая из более эффективного проекта, делают сегодняшние тороидальные трансформаторы очень выгодными в ценовом отношении по сравнению с обычными трансформаторами аналогичной мощности.

Если учесть прочие скрытые выгоды, такие как низкое рассеяние, экономия энергии (во время эксплуатации), меньшая горизонтальная проекция и меньший вес, преимущества тороидальных трансформаторов существенно возрастают.

В общем и целом, чем больше мощность тороидальных трансформаторов, тем ниже их цена по сравнению с традиционными типами.

► качество и надежность

Гарантийный срок эксплуатации тороидальных трансформаторов ООО «Юджэн» составляет 36 месяцев. Кроме того, идя на встречу пожеланиям некоторых заказчиков, многие модели тороидальных трансформаторов изготавливаются с применением технологии межслоевого изолирования.

Это позволяет на порядок повысить надёжность тороидальных трансформаторов и свести вероятность образования короткозамкнутых витков практически к нулю.

Подтверждением надежности наших силовых трансформаторов является их использование в источниках питания элементов наземного базирования российской глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС.

Тороидальные трансформаторы «Юджэн».

Тороидальные трансформаторы питания галогенных ламп «Юджэн».

Источник: http://yudzhen.ru/toroidalnye-transformatory-preimuschestva

������������ ������������ ���������������

������� / ������ / ������������ ������������ ���������������

���������� ��� �������� ���� ������������ ���������������: ��������, ���������� � ������������.

���� ����� �� �������� ������ ����������, �������������� �����������, �� ������ ��������� ��� ��������������� ����������� �� ������ �����.

���������� ������������ ���������������

� �������� ����� ������ ���������� �������� �������� ���������� ���������� � ����� ��������� �������� ��������������.

���� ���������:

• ������������� ����������;
• ����� � ������������� �������;
• ����������� ��������� ����������;
• ��������� �������������� �������;
• ������� ���������� ������� ����������;
• ������������� � ����������� ������������.

��������� ������������ ���������������

������ ���������� �������� ������� ���������� ���� ���������� ���������� ���������������. ��� ������� �� ������������� ����������, �� ������� ����� �������������� ��� ��� ������ �������.

������ ������������ ���������� ����� � ������� ����������������. ��� ��������������� ��� ����, ����� ������������ �������������� ���������� �� ������ ������ � ������.

��������� ������������� ����������� ���������� ������������ ������������ ��������������� ����� ��������� � ������� ����� � ��������. �� ��� �������� � ������������� ��������� ����������� � ������������� �����������.

����� �� ������������ ������ ��������������, ������� ����� ��������� ������, �������� ��������� �����, �� ��������� � ���������� � ����������� �����������. �������� ��������� ������� � 60 ���������.

��������������, ������� ������ ������, ������� ����� �������������� � ��������� ������� ���������� ���������� ������ ������������.

��� ����� ������������ �������� ���������, ����������� � ��������� �����. ����������� ������������ ������� � ����� ���������.

����� ������������ ������������ ��������������� ������� ������� ������ ����������. �������, ������� ������������ ������������� �� ���� ������� ����������, �������� ������� �������. ��� ������������ �������� � �������������, � ��� ��� �������� � �����.

� ����� ��������������� ����� ������������ ��� ������� ���������, ��� ��� ������� ��������� ����������� ������������ ����.

����������� ���������� ������ � ����������� ����� ��������� ��������� ������� �������� ��������������, ��� �������� � ����������� ������������ ������� �������� ��������.

������������ ���������� ������� �������� ������ ���������������, ��������� ������� ����� ����������� ���. ��� �������� ������������� ������� �������� �������������. ��� 30 ��������� ��� ������ � ��������� � ����� 80% � � ������ ��������� ����.

����������� ������������ ������������ ���������������

��������������� ������ �������� �� ��������� ���������������. ��������������� ��� ��� ����, ����� �������� � ���������������� ����������, �������� �����, ����������� � ������� �������. �������� ������������ ������������ �������� �������� � ���������� �������, � ����� ����������� �������� � �������� ������������.

�������� ������ ��������� ����� ���������� � ������� �� 1 �� 5 ���. ��� ����� �������� � ���� � ���������� �����, ������� �������� 50�400 ��.

������������ ���� ��������� �� �������� ��������������� � �������, ���� �������� �� �� ������ 1 ���. ��� ������ ����������� ����, ���������� ����� ��������� � ������, � ����� �� �������.

����� ������ ������������ ������������ ���������������, ���������� ����� ��������� ���������:

• ���������� �������;
• ��� ��������������: ����������������� ���� � ������������� ��������� ��������;
• ��� �������� � ���������� �� ������ ������ ��������� �������;
• ����� ���������� ��������� �������.

�������� �� ��� ��� ������ ����� ���������� ��������� �������:

• �������� ������������� ��������������;
• ������� ��������;
• ������� ������� ���������� � ��� ������;
• �������� ��������� �������;
• ����� ������.

• ������� ������ ����� ��������� ��������� ����������� ������� �������������� ������� � ��� ������ ������������, ���� ��������������� ������ ��������������.
• ������ � ����������� �����.
• ������� ���������� ���.
• ������� ��������� � ������.
• ��������� ���� �����������. ������������ ������������� ������������ � ����������� �������� �������, ��� ������ ��� ������������� �����������, �������� ��� �������� ������������ � ��������������� ������������ ������.
• ������������ ������������ ������������ ��������������� ��������� �������� �� ������ ��������� ���������� � ������� ������ ������������.

����� ���������� ������������ ������������ ��������������� �� ��������

�� �������� ��������, �������� ���������� � ��� �����������, ������ ���������������� ������� ����� ������ ����� ����������� �� ������� ������������ ���������������.

����� �������� ������� ����� ���������? ��� ���������� ������� �������? ����� ��������� ���������� �����������?

������ �� ��� ��� � ������ ������ ������� �� ������ ������ �� �������� � ��� �����������.

������� ������ ���� ������:

������������ ������� ���������

������� ��������� ������� �����
���������������� � ��������

Источник: https://www.elektro-expo.ru/ru/articles/proizvodstvo-toroidalnyh-transformatorov/