О трансформаторах

На этой странице размещены статьи о трансформаторах:
Трансформаторы в практике ремонта.
Способ перемотки малогабаритных трансформаторов.
Определение числа витков обмоток трансформатора.
Чем наматывать трансформатор?

Трансформаторы в практике ремонта

Если Вы настолько любите радиотехнику, что сделали ее своей главной и единственной работой, то заниматься перемоткой трансформаторов Вам невыгодно. Ремесло изготовления трансформаторов – это невыносимая для творческого человека, удручающая разум рутина.

Практически любой трансформатор можно заменить другими похожей конструкции. Обильный опыт подобных замен накоплен практиками телеремонта.

Прежде чем заменить вышедший из строя трансформатор, надо убедиться в его полном отказе и по возможности уточнить причину отказа. Надо также убедиться в том, что цепи, питаемые вторичными обмотками трансформатора, не имеют КЗ, а ток предохранителей соответствует рекомендованному и т.д.

Иногда удается отремонтировать трансформатор, спаяв перегоревший вне обмотки вывод. Такое случается довольно часто, так как не вовлеченный в рабочее магнитное поле проводник нагружен более чем проводник в самой обмотке.

Если трансформатор не имеет КЗ в витках, а оборвана одна из его вторичных обмоток, то такой трансформатор можно еще эксплуатировать, переключив нагрузку на уцелевшие обмотки, например, использование ТВК-70 (трансформатор выходной кадровый) или ТВК-110 с перегоревшей обмоткой 5-6 (рис.1). Для гальванической развязки при такой замене применяют конденсатор емкостью 0,047…1 мкФ.

Обрыв обмотки обратной связи в ТВС-110ЛА (трансформатор выходной строчный) можно также устранить, переключив ее нагрузку на уцелевшую обмотку гашения обратного хода строчной развертки. Для этого отпаивают от ТВС вывод гашения 1 и припаивают на его место вывод корпуса, отпаяв последний с лепестка 2. Провод обратной связи перепаивают с лепестка 3 на 2. Таким образом, провод гашения оказывается незадействованным, что не сказывается на работе телевизора.

Некоторые перегоревшие трансформаторы выгодно разбирать и собирать из уцелевших частей вполне работоспособные ТС и ТВС. Высоковольтная катушка от ТВС-АМ редко выходит из строя, а помещенная в ТВС-110-ЛА “тянет” даже кинескоп с диагональною 61 см! Как правило, при выходе из строя “витых” ТС-160 и ТС-180 (ТС-180-2) перегоревшей оказывается только одна из двух катушек.

Ремонтники-профессионалы разработали методики быстрой замены одних трансформаторов другими, находящимися под рукой или менее дефицитными. При проведении подобных работ удобно использовать справочники, например [1]. Но в большинстве случаев под рукой находятся только принципиальные схемы телевизоров с трансформаторами для взаимозамены. Хочу дать практический совет по взаимозаменяемости трансформаторов.

Мастерские, принимающие телевизоры на слом, скопили значительное количество трансформаторов ТС-180. Эти трансформаторы способны заменить собой любой другой трансформатор питания унифицированных ламповых телевизоров. Например, для замены трансформаторов ТС-180 (ТС-180-2) на трансформатор ТС-160 на нем укрепляют с помощью ниток контактную планку с перегоревшего ТС-160. Развертка распайки выводов ТС-180 показана на рис. 2.

О замене ТДКС-9 или ТВС-110П5 трансформатором ТВС от лампового телевизора (ТВС-110Л) рассказано в [2].

После “Большой депрессии 30-х годов” минувшего столетия коммерческими структурами всех стран был взят курс на деунификацию и снижение ремонтопригодности. Отголосок этого события наши ремонтники ощутили на себе, ремонтируя импортную аппаратуру. Вот где без хороших методик по взаимозаменяемости просто нечего делать…

Дать полную информацию по всем заменам всех импортных трансформаторов очень трудно. Приведу только таблицу наиболее часто встречающихся замен выводов ТВС-110ПЦ-15 (18; 26) импортных трансформаторов в телевизоре RFT.

ТВС-110ПЦ15	TR (UHA) 103	TR (UHA) 104
3	11	1
4	7	10
5	10	Не использ.
7	3	3
8	4	4
9	12	2
11	1	7
12	5	8
14	13	13

А что делать с трансформаторами, которые уже нельзя использовать без перемотки? Не выбрасывать же их в мусор… Негодные трансформаторы лучше собрать в ящик и, если найдете специалиста по перемотке, то отдайте ему. Такая утилизация освободит мастерскую от ненужного хлама и даст перемотчику сырье для работы.

Литература:
Сидоров И.Н., Скорняков С.В. Трансформаторы бытовой радиоэлектронной аппаратуры.- М.: Радио и связь, 1999.
Возможные замены комплектующих при ремонте телевизоров//Радіоаматор.- 2000.- №11.- С.3.

 

Способ перемотки малогабаритных трансформаторов

Предлагается простой способ механизации, который позволяет фактически за полчаса перемотать первичную обмотку малогабаритного трансформатора. Для этих целей можно воспользоваться небольшим электродвигателем, например, типа ДПР или ДПМ.

Частой неисправностью импортных “китайских” магнитол является сгорание сетевого трансформатора. Это происходит в основном из-за некачественной намотки самих трансформаторов или из-за невнимательности пользователей (иногда случайно переключают переключатель входного напряжения магнитолы 127/220 В). Такой трансформатор, разумеется, требует замены или перемотки.

Перемотка трансформатора усложняется тем, что сгорает в основном первичная обмотка, которая в малогабаритных трансформаторах содержит 4500 и более витков провода диаметром 0,06…0,09 мм. Поэтому намотать такой трансформатор вручную не так просто. Как правило, трансформаторы, применяемые в импортных магнитолах, секционные и обмотки в них намотаны рядом друг с другом, а не одна поверх другой. Это позволяет заменить первичную обмотку, не трогая при этом вторичную.

В трансформаторе в первую очередь проверяют, нет ли встроенного в трансформатор последовательно с обмоткой предохранителя, так как может оказаться, что перематывать трансформатор нет необходимости. Если предохранителя нет, то разбирают пластины трансформатора и при помощи резака срезают первичную обмотку, предварительно пометив на пластмассовом каркасе до какого уровня обмотка была намотана. Срезав обмотку и зачистив напильником, каркас от заусенец и остатков заливавшего обмотку лака, закрепляют каркас на валу электродвигателя. Проще всего это сделать, намотав на вал двигателя изоленты или скотч с таким расчетом, чтобы каркас трансформатора плотно надевался на двигатель. Как правило, такого крепления оказывается достаточно, так как трансформатор наматывается тонким проводом.

Далее измеряют диаметр провода, которым был намотан трансформатор. Очень важно подобрать провод для намотки именно такого диаметра, так как при увеличении диаметра всего на одну сотую правильно намотать трансформатор не удастся и нужное количество витков, скорее всего, не поместится в малогабаритном каркасе трансформатора. Подобрав нужный провод, припаивают его к куску монтажного провода, который будет служить выводом обмотки, место спайки изолируют лакотканью и несколькими начальными витками закрепляют его в каркасе. Перед этим нужно проверить, в какую сторону вращается каркас на двигателе, путем подачи на последний питающего напряжения.

Напряжение на двигатель желательно подавать от регулируемого источника и не более 5…7 В, иначе существует опасность порвать наматываемый провод. Выступающий конец провода желательно подогнуть так, чтобы он не болтался при вращении каркаса, тоже касается и свободных выводов вторичной обмотки, если она расположена на одном каркасе с первичной обмоткой. Далее включают двигатель и, придерживая провод, наматывают его на каркас.

Считать витки нет необходимости: провод наматывают до того уровня, до которого была намотана предыдущая обмотка. Когда количество слоев провода в каркасе дойдет до сделанной ранее отметки, желательно еще поверх этого намотать 300-500 витков (можно “на глаз”). Это сделает конструкцию более надежной, так как обычно трансформаторы достаточно сильно греются из-за того, что в них не доматывают нужное количество витков, видимо, экономя провод. Выходное напряжение при этом изменится незначительно, поэтому на это можно не обращать внимания.

К верхнему выводу полученной первичной обмотки подпаивают провод и закрепляют при помощи нитки. Затем собирают пластины и трансформатор готов.

Перемотанные таким образом трансформаторы, как правило, работают даже лучше, чем “родные”.

Автор: И.А. Коротков.

 

Определение числа витков обмоток трансформатора

Определение числа витков обмоток трансформатора, если не известны его тип и параметры, производится следующим образом.

Пользуясь омметром, определяют расположение выводов всех обмоток трансформатора. Так как накальная обмотка силового трансформатора и вторичная обмотка выходного трансформатора имеют небольшое число витков сравнительно толстого провода, отличить эти обмотки от сетевой (вторичной) можно или при внешнем осмотре – по наибольшему диаметру выводов, если выводы выполнены обмоточным проводом, или по наименьшему сопротивлению, если по диаметру провода обмотку определить невозможно.

При наличии зазоров между катушкой и матитопроводом на катушку поверх обмоток наматывают (можно тонким проводом) дополнительную обмотку, и чем больше витков, тем точнее будут результаты измерения.

Одну из вторичных обмоток принимают в качестве первичной и подают на нее небольшое (не выше 5…7 В) переменное напряжение.

Измерив напряжение на каждой обмотке трансформатора, в том числе и на дополнительной, определяют число витков любой обмотки по формуле:

где Ui – напряжение на i-обмотке; Uдoп – напряжение на дополнительной обмотке; (ωдоп – число витков дополнительной обмотки.

Если на катушке трансформатора нет места для дополнительной обмотки, можно использовать часть наружной обмотки. Для этого осторожно вскрывают слой внешней изоляции катушки, чтобы получить доступ к последнему слою обмотки, выполненному обычно виток к витку. От конца обмотки отсчитывают некоторое число витков (ωдоп). Один щуп вольтметра подключают к концу обмотки, другим щупом с иголкой, прокалывая эмаль последнего отсчитанного витка, измеряют переменное напряжение Uдoп на части обмоток, содержащей (ωдоп) витков. В роли первичной обмотки, на которую падают исходное напряжение, может быть использована любая обмотка трансформатора, в том числе и наружная.

После измерения напряжения на всех обмотках трансформатора определяют число витков в каждой обмотке по приведенной выше формуле.

Автор: В.Гаков, г.Москва

 

Чем наматывать трансформатор?

Такой животрепещущий вопрос все чаще задают себе радиолюбители, и дело не только в том, что обмоточных проводов стало меньше, цены на них возросли, а качество ухудшилось. Куда делись, например, провода марок ПЭЛШО, ПЭЛБО и другое, продававшиеся в советское время в наборах и катушками? Первый из вышеназванных проводов применяется для намотки контурных катушек на низкочастотные диапазоны, дросселей, трансформаторов на ферритовых кольцах и пр. Второй необходим для намотки обмоток мощных силовых трансформаторов. Преимущество таких проводов перед обычными, с лаковым покрытием, – большое.

Прежде всего, это создаваемый за счет оплетки провода шаг намотки. В мощных сетевых трансформаторах разность напряжений в обмотках между соседними проводниками составляет 1 В и более, тонкая лаковая изоляция при нагреве и вибрации с частотой сети постепенно истончается (истирается от трения друг об друга вибрирующих витков) и осыпается. В результате возникают межвитковые замыкания.

Для иллюстрации приведу простой расчет. Возьмем трансформаторное железо с площадью сечения керна S=10 см2. По простой прикидке Pr=S2 определяем, что габаритная мощность будущего трансформатора составит примерно 100 Вт. Количество витков на 1 В:
w1 =50/S=50/10=5(вит./В),

Соответственно межвитковое напряжение: U1=1/5=0.2(В)

Если трансформаторное железо – с площадью сечения S=50 см2, габаритная мощность трансформатора в этом случае Pг=2500 Вт, а w1 =50/50=1 (вит./В), что равно межвитковому напряжению в обмотках. При дальнейшем увеличении габаритной мощности межвитковое напряжение возрастает, опасность пробоя изоляции увеличивается, а надежность трансформатора, естественно, снижается.

Как выйти из создавшегося положения? Следует вспомнить, что провода бывают не только обмоточными. Для намотки трансформатора можно применить монтажный провод во фторопластовой изоляции (МГТФ) с соответствующим требуемому току сечением. Так как в таких проводах принято указывать не диаметр, а сечение (по жиле), то следует воспользоваться переводной формулой:
d=2x(Sп/3.14)^0,5
где Sп – сечение провода, мм2; d – диаметр провода, мм. Например, провод МГТФ-0.35 имеет d-0,66 мм.

Диаметр провода, в зависимости от требуемого тока I (А), определяем по формуле:
d = 0,8xI0,5.

Тогда ток в проводе обмотки:
I=(d/0.8)^2 =0.68 (А)

Отличное качество изоляции проводов МГТФ позволяет обходиться при намотке без межслойных прокладок, а ее термостойкость позволяет мотать трансформаторы, работающие при повышенных температурах (фторопластовая изоляция не плавится и не обугливается).

Порой для балансных схем требуется намотать трансформатор со строго идентичными обмотками.

Такое можно осуществить, взяв в качестве проводов обмоток плоский кабель, например, используемый в компьютерных соединительных шлейфах. Отделив от кабеля нужное число проводников, наматывают ими обмотку, которую затем используют в качестве нескольких идентичных, изолированных друг от друга. Изоляция плоского кабеля достаточно термоустойчива.

Для получения больших токов вторичные обмотки трансформаторов блоков питания наматывают достаточно толстыми проводами и шинами. Работа эта, надо сказать, требует не только материальных (денежных), но и физических затрат, поскольку требуется внатяг сгибать упругую медную шину (провод), стараясь уложить ее виток к витку. В качестве альтернативы, предлагаю воспользоваться акустическим шнуром, которым обычно соединяют усилитель с акустическими системами. Акустический шнур имеет большое сечение жилы и. будучи двойным, обеспечивает идентичность полуобмоток для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой. На идентичность этих полуобмоток мало обращают внимание, а это влечет за собой увеличение фона, к которому так чувствительна современная высококачественная аппаратура.

Идентичность обмоток можно обеспечить и другим способом, например, намотав их микрофонным шнуром (при стереошнуре получим три обмотки). Таким образом, можно намотать обмотку (обмотки) с электростатическим экраном. Для этого экранирующая оплетка микрофонного шнура соединяется (с одной стороны) с общим проводом.

Коаксиальный кабель, вследствие большой разницы в сечениях внутренней жилы и оплетки, мало пригоден для симметричных обмоток, но может быть использован в качестве обмоточного провода, когда экран и внутренняя жила соединены между собой. Внутреннюю жилу кабеля можно использовать и для измерительных целей. Во всех случаях не следует забывать о термоустойчивости изоляции проводов. Повышенная относительно лаковой толщина изоляции проводов, с одной стороны, уменьшает количество витков обмотки, которые можно разместить в окне сердечника трансформатора, с другой, делает ненужным применение межслоевой изоляции (вплоть до межобмоточной), что ускоряет изготовление трансформатора, а при термостойкой изоляции проводов повышает надежность трансформаторов.

Автор: В.Беседин, г.Тюмень.

---