Создание намоточного станка для катушек. вопрос от новичка

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:

↑ Алгоритм работы моей программы

Опишу алгоритм работы программы, каким я для себя видел. Включаем контроллер и на семисегментном индикаторе горят «0,00» нули. С помощью кнопок «+1» и «-1» выставляем значение диаметра провода (например 0,31) и жмём кнопку «СТАРТ». Контроллер, исходя из выше изложенной константы «А = 0,02», делает пересчёт сколько импульсов ему нужно подавать на драйвер шагового двигателя для его перемещения на расстояние 0,31 мм. Т.е. 0,31/0,02 = 15,5 импульсов. Так как число импульсов должно быть целое число контроллер выдаёт 16 импульсов (или 15). Погрешность есть, куда без неё.

Жмём кнопку «СТАРТ», на самом первом индикаторе загорается маленький квадратик и программа переходит в следующий этап работы, где контроллер ждёт сигнала от датчика, который будет на оси с катушкой, для разрешения выдать пачку импульсов для шагового двигателя. Вот он получает импульс и МК выдаёт пачку импульсов. Каретка проводоукладчика перемещается и ждёт следующего разрешающего импульса.

Если в процессе работы нужно «подкорректировать» диаметр провода и вернутся в первую часть программы

, нужно нажать «СТАРТ», квадратик исчезнет и можно изменять значение диаметра провода. Одно замечание: чтобы была возможность контроллеру отреагировать на кнопку «СТАРТ», диск датчика на основной оси должен быть на чёрном сегменте, т.е. на контроллер от датчика должен подаваться уровень «лог. 1».

С прерываниями работать ещё не научился и сделал, как умею. Диск датчика расчертил на 4 части и черным лаком закрасил сегменты напротив, в шахматном порядке. Поскольку на диске будет 2 черных сектора – контроллер будет реагировать на каждые 180 градусов оборота оси, и соответственно будет на каждые 180 градусов перемещать каретку на Ѕ диаметра провода. В таком случае минимальный шаг намотки (в моем случае) =0,04 мм. Программа работает под внутренним тактированием с частотой 1 МГц.

Особенности применения намоточных станков

Конструкции намоточных станков предусматривают вращение каркаса будущей катушки одновременно с оправкой, благодаря чему провод равномерно укладывается по конструктивной части будущего изделия. В процессе выполнения обмоток обязательно используется счетчик витков для намоточного станка. Специальная станочная оправка регулирует натяжение витков в соответствии с требуемыми пределами упругой деформации используемого провода.

Намоточные станки в своей работе используют два способа действия: механизированный или ручной. Ручной станок, в котором отсутствует механический привод, использует ручной труд человека. Вращение привода катушечных каркасов происходит в нём ручным способом или посредством ножных педалей. На крупных электротехнических предприятиях настольные ручные намоточные станки почти не используются, так как получить с их помощью высокую производительность труда и выполнить значительный объём работ невозможно. Другое дело – механические намоточные станки, которые работают от электрического привода. Они способны выполнять обмотки любой сложности с высоким качеством витковой укладки проводов. С их помощью выполняются рядовые, перекрёстные и тороидальные обмотки устройств.

Привод этого оборудования осуществляется от электрического двигателя намоточного станка, в большинстве случаев приводящего во вращение промежуточный вал, связанный с ним ремённой трёхступенчатой передачей. Включение и отключение процесса намотки выполняется с помощью фрикционной муфты сцепления, расположенной на ремённом валу. Сцепление позволяет без толчков и рывком плавно выключить намоточный станок, полностью исключая при этом перетяжку или обрыв обмоточного провода. От электродвигателя через зубчатую передачу приводится в действие и шпиндель станка, на котором крепится каркас будущего многовиткового элемента. Шпиндель при вращении также приводит в действие счётчик витков, а специальная деталь – водило – укладывает витки обмотки ровными слоями.

Характеристики намоточных станков

Все намоточные станки делятся на станки рядовой намотки и станки тороидальной намотки. Каждый из них настраивается на свою максимальную допустимую намоточную ширину. Для контроля качества выполняемой работы в современных намоточных станках используются сложные цифровые технологии, позволяющие выполнять изделия с точными заданными электротехническими характеристиками. Станки оборудованы также устройствами, с помощью которых на провода и витковые слои наносятся дополнительные изолирующие прокладки. Современный намоточный станок с ЧПУ выполняет работу в автоматическом режиме, руководствуясь введенной в его электронный блок программой. Диспетчеру достаточно лишь отслеживать качество выполняемой работы. Обычно в этих станках используется функция укладки провода по четырём позициям. Шаг же намотки устанавливается специальным раскладчиком, также управляемым блоком ЧПУ.

Арсенал различных намоточных станков с ЧПУ содержит запоминающие зарядные устройства, способные хранить в памяти все ранее выполненные операции и задания. При необходимости повторить любое из них не требуется нового программирования, достаточно лишь на дисплее станка вернуть заданный ранее режим в активное рабочее состояние.

Подбор материалов

Провод возьмем российский, у него прочнее изоляция. От старых катушек провод используется, если нет повреждения изоляции. Для изоляции подойдет бумага, пленка ФУМ. Для изоляции между обмотками лучше использовать лаковую ткань, несколько слоев изоляции. Для поверхностной наружной изоляции подходит кабельная бумага, лаковая ткань. А также можно мотать трансформатор, применяя изоленту ПВХ.

Пропитка нужна для повышения времени работы, но, она повышает паразитную емкость катушки. Для этой цели применяют лак. Для простого трансформатора можно использовать масляный лак. Покрывается каждый слой. Сразу все слои пропитать невозможно. Лак не должен быстро засохнуть до окончания намотки.

Каркас делают из стеклотекстолита или ему подобного материала.

Самодельный станок для намотки катушек трансформаторов

Для тех кто занимается самостоятельной сборкой ламповых усилителей или сборкой самодельной акустики , иногда возникает потребность намотать, самостоятельно, выходной трансформатор или катушку индуктивности для акустики. Можно купить готовое изделие, но хороший выходной трансформатор может стоить от 10 т.р. до 100 т.р., а во вторых его придётся долго ждать. Иногда, выполнение заказа на изготовление выходных трансформаторов затягивается на пару месяцев, а если заказывать из-за границы, то доставка, тоже, может затянуться на несколько месяцев. Так как трансформаторы это очень тяжёлые изделия, то , как правило, выбирается самая экономичная доставка, а экономичная — значит долгая. Всё началось с того , что увидел открытый проект от TDM Lab с выложенным программным обеспечением (видео Намоточный станок , и Прошивка, модели и схема https://cloud.mail.ru/public/YTqk/46a49K5DN ).

Электроника собрана на АРДУИНО НАНО 3 и символьном 2-х или 4-х строчном экране. Схема из проекта от TDM Lab , за что автору проекта большое спасибо.

Первым делом, спаял электронику и напечатал на 3D принтере корпус для неё.

У меня были шаговые двигателя от старых принтеров на 7,5 градусов за шаг или 48 шагов на оборот. Для 3D принтера эти движки не подходят — мало количество шагов, а для этого проекта они подошли.

Если посмотреть все части видео от TDM Lab , то видно, что во второй версии увеличили мощность двигателя, так как не хватало мощности для навивки толстой проволоки, поэтому я реализовал схему с редуктором , с коэффициентом редукции 9,5. Шестерня — это штатная шестерня от лазерного принтера «донора»- через неё проворачивали вал лазерного картриджа в принтере.

Каретку укладчика выполнил с тремя роликами, которые поджимаются винтами и можно регулировать , частично, натяг проволоки.

Каретка укладчика перемещается на 10 мм валах и на линейных подшипниках. Просто, были в наличии такие валы и подшипники. Для винтовой передачи использована 8 мм строительная шпилька и обычная гайка. Шпильку выбирал «по ровнее», но и то её пришлось равнять напильником и шлифовать пастой ГОИ. Люфт гайки выбирается на первом витке при смене направления и затем он не влияет на укладку витков, затем при смене направления снова выбирается на первом витке и снова дальше не влияет на смену направления. Заказал винт-трапецию с шагом 1 мм (у 8 мм резьбы шаг 1,25мм) — приедет , поставлю.

Катушка подачи проволоки крепится на 5 мм валу без подшипников и своим трением также мешает само разматываться катушке и обеспечивает дополнительный натяг проволоки.

При настройке станка пробовал наматывать проволоку с разным диаметром — 1,2 мм мотает с трудом, но мотает, но идет перегрузка по току и соответственно идут сбои у укладчика. а 0,8 мм уже штатно с нормальным перемещением каретки мотает. Для пробы размотал старый трансформатор со старой лаковой пропиткой и остатками припоя на проволоке.

Также попробовал мотать 0,16 мм. Качество на фото ниже. В принципе, мотает для начала уже не плохо. Не идеально, но надо какое то время, чтобы отладить станок до конца. Но в принципе, уже можно мотать трансформаторы и качество будет лучше , чем при использовании ручной намотки. Ну. моей ручной намотки.

После намотки пробных катушек трансформаторов сделал натяжитель

провода- две фторопластовые плашки прижимаются друг другу двумя пружинками — винтами можно регулировать натяг. Один минус фторопласт быстро пропиливается.

Намотал пару выходных трансформаторов на железе от КИНАПОВСКОГО накального дросселя — пару без натяжителя и пару с натяжителем провода.

Источник

Самодельный ЧПУ станок

Самодельный намоточный станок из старого принтера

Эта статья продолжает тему самодельных ЧПУ станков начатую в статьях ЧПУ из подручных средств и ЧПУ станок из печатных машинок.

Сегодняшний разговор пойдет о намоточных станках. Такие станки промышленного изготовления стоят дорого, от нескольких десятков тысяч рублей до 150 тысяч вечнодеревянных денежных знаков нашей страны. Но, если вы не боитесь взять в руки отвертку, паяльник и молоток, то подобный компьютеризированный станок можно изготовить своими руками.

Для начала рассмотрим теоретическую часть построения намоточных станков с приводом от шагового двигателя и компьютерным управлением.

Как и во всех остальных самодельных ЧПУ станках основная задача состоит в том, что бы изготовить механику, точнее механическую часть станка. Электроника не сильно сложна, ее можно сделать самостоятельно, например по статье Простая электроника для ЧПУ станка или приобрести готовую — например взять контроллер от фирмы purelogic.ru.

Итак, описание намоточного станка

Достаточно подробное описание конструкции намоточного станка часто можно найти в старых журналах, например мне попадалось схема самодельного станка для намотки тороидальных трансформаторов в журнале Радио семидесятых годов.

Основа намоточного станка это прижимной механизм и подача намотки. Прижимной механизм состоит из двух пластин (изготавливается из текстолита или стали, можно использовать и дюралюминий). На одной пластине установлено два ролика с промежутком для третьего прижимного ролика. Вторая пластина подвижна и на ней закреплен прижимной ролик.

Укладочный механизм собран из мебельных направляющих и текстолитовой пластины все приводится по шаговым двигателем на котором установлен винт М8 а в механизме установлен дюралевый уголок с отверстием и резьбой М8.

Общий вид расположения блоков самодельного намоточного станка, по этому виду можно понять — как располагаются детали относительно друг друга.

Самодельный редуктор изготавливается из трех пластиковых шестеренок взятых от принтера. Передаточное отношение на нем 2,5 : 1.

На выходном вале редуктора нарезается резьба М6 для соединения через сгонную муфту с валом на котором закрепляется каркас катушки. Крепление каркаса делается при помощи подручных средств, например подходящих шайб и гаек М6.

Для практического изготовления можно использовать старый матричный принтер, например Epson LQ 100

Переделка данного принтера в самодельный намоточный станок, причем даже с сохранением изначальной компоновки заключается в следующем: — сдвигается направляющая для каретки в сторону от печатного валика, — заменяется обрезиненный валик на съемный вал с элементами крепления каркасов, — устанавливается на каретку самодельный укладчик провода, — изменяется схема управления шаговым двигателем, для этого достаточно поставить только контроллер, который подключается к ключевым транзисторам или напрямую микросхеме драйвера шагового двигателя принтера.

Как вариант для изготовления самодельного намоточного станка, в качестве шасси (то на чем закреплен сам станок) можно использовать блок питания от телевизора или персонального компьютера.

Кстати, для того, что бы не путаться в подсчете количества намотанных витков, например при отключении электроэнергии, можно поставить на самодельный намоточный станок механический счетчик или, как вариант, можно использовать геркон или оптронную пару заведенную на параллельный порт компьютера. В данном случае на ПК необходимо установить бесперебойный блок питания.

Самодельный ЧПУ станок

Устройство самодельного намоточного станка

В промышленных условиях используются специальные приспособления для массового производства различных типов электрических катушек и трансформаторов. Производство однотипных изделий позволяет вкладывать финансовые средства в скоростное, автоматическое оборудование для увеличения количества выпускаемой продукции.

В работе своими руками при ремонте, восстановлении, создании новых катушек или трансформаторов, необходимости в полной автоматизации процесса перемотки нет, но метод ручной укладки каждого витка проволоки устраивает далеко не всех мастеров. Поэтому появилась практика создания своих собственных моделей.

Самым простым вариантом является ручной намоточный станок, сделанный своими руками, который оснащен регулируемым укладчиком и счетчиком витков

При его создании следует уделить внимание лишь нескольким условным требованиям:

• простота конструкции;
• использование подручных материалов;
• возможность намотки катушек разного размера и конфигурации.

Устройство простейшего самодельного намоточного станка для трансформаторов

Примером такого станка сделанного своими руками может послужить такая конструкция, работающая по принципу колодезного ворота:

• основание с двумя вертикальными стойками, сделанными из дерева или фанеры;
• горизонтальная ось, закрепленная на стойках сделанная из толстой проволоки один конец которой выгнут в форме ручки для вращения;
• две трубки одетые на ось, на одной из которых размещена деревянная колодка, которая фиксируется шпилькой из металла и имеет клин для надежной фиксации на вращающейся оси;
• счетчик витков (велосипедный одометр), который подсоединяется к свободному концу оси через плотную резиновую трубку или витую пружину подходящего сечения.

Принцип работы такого устройства основан на насаживании каркаса трансформатора на ось устройства, и вращении своими руками ворота с ручным контролем плотности укладки провода и визуальным — по отсчету витков. к меню

Намотка тороидальных трансформаторов

Широкое применение тороидальных трансформаторов в бытовой технике и приборах дающих низковольтное освещение, создает необходимость в станке, а точнее, приспособлении, которое поможет намотать проволоку на каркас круглой замкнутой формы.

В промышленных условиях используются специальные кольцевые станки для качественной намотки тороидальных трансформаторов. В домашних же условиях, приходится мотать вручную долго и без гарантии качественной ровной укладки проволоки.

Приспособление в виде челнока, который работает по принципу швейной иглы, несколько облегчает работу по намотке тороидальных трансформаторов, но в недостаточной степени.

Станок для намотки тороидальных трансформаторов

Для создания более производительного устройства по намотке тородоидальных трансформаторов потребуется обод велосипедного колеса. Он закрепляется на стене при помощи штыря и имеет резиновое кольцо для закрепления проволоки.

Так как обод является цельным, то для того чтобы одевать на него каркасы тородоидальных трансформаторов, его необходимо будет разрезать и затем скрепить разборными пластинами.

Намотка тороидальных катушек при помощи этого приспособления происходит следующим образом:

• на разъединенный обод одевается подготовленная к намотке катушка;
• пластинами скрепляют (соединяют) обод, чтобы он являлся цельным кругом;
• наматывают на него необходимое количество проволоки;
• присоединяют конец провода к свободно перемещающейся по ободу катушке;
• начинают передвигать катушку по ободу полными кругами, за счет чего проволока сама укладывается на каркас трансформатора.

При выполнении такой, практически ручной намотки, необходимо следить за натяжением проволоки и плотностью витков.

data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″ data-ad-slot=»5929285318″>

Обод велосипедного колеса подходит лишь для катушек большого размера. Этот же принцип намотки, для небольших тороидальных трансформаторов, можно применять, используя любое плоское кольцо подходящих размеров. к меню

Это интересно: Гидравлические трубогибы — виды, видео, фото

Намоточный станок на Arduino

Порой в радиолюбительской практике возникает необходимость намотки большого количества витков провода для создания трансформаторов, дросселей, катушек и им подобных моточных изделий. Если речь идет о сотне витков особых проблем нет, мотается при помощи простейших механических приспособлений. Но когда нужно намотать несколько тысяч витков, да еще и виток к витку, то тут задумываешься об автоматизации этого весьма утомительного процесса.

Устройство, о котором пойдет речь, представляет из себя автоматический намоточный станок с укладчиком витков и индикацией процесса на символьном ЖК экране. Интеллектуальным ядром устройства является знакомый многим микроконтроллер ATmega328P, расположенный на китайском варианте платы Arduino UNO. Контроллер через CNC Shield (плата расширения ЧПУ) управляет силовой частью устройства, состоящей из двух драйверов шаговых двигателей (ШД) на базе микросхемы DRV8825 и двух ШД 17HS3401 и 17HS4401 (полный оборот 200 шагов). Человеко-машинный интерфейс состоит из модуля поворотного энкодера KY-040 и символьного дисплея 16×2 с контроллером HD44780 и модулем связи по шине I2C на расширителе портов PCF8574A. Питание схема получает от импульсного БП 220AC-12DC 60W.

Микроконтроллер задействует драйвера «Z» и «A» при этом на CNC Shield-е для соединения драйвера «A» с пинами 12 и 13 ардуино необходимо установить перемычки D12-A.STP и D13-A.DIR. Режим работы DRV8825 выбираем с микрошагом 1/16 установив перемычки M2 на плате, это означает что на один шаг ШД (1,8°) необходимо подать 16 фронтов сигнала STP. Установку модулей DRV8825 необходимо произвести так как показано ниже.

После установки драйверов ШД необходимо обязательно выставить ограничение по току. При подключенном напряжении 12В к плате CNC Shield, но без электродвигателей, необходимо вращая подстроечный резистор выставить значения ограничений. Текущее значение контролируем мультиметром и вращая отверткой подстроечник, добиваемся значений напряжения для драйвера «Z» 0,68В и 0,52В для драйвера «A». Эти значения напрямую связаны с номинальным током ШД. Для 17HS4401 In = 1,7А, а для 17HS3401 In = 1,3А. Значение напряжения в щадящем для ШД режиме вычисляем по формуле Vref = 0,8*(In / 2).

Подключение I2C 1602 LCD выполняем к соответствующим выводам SCL, SDA, 5V, GND платы расширения. На модуле энкодера допаиваем подтягивающий резистор R1 10k если его там нет. Для устранения дребезга контактов необходимо собрать схему аппаратного подавления, ее можно оформить в виде модуля, дополняющего модуль KY-040 как показано ниже. Фильтры низких частот на R4-6 и C1-3 устраняют дребезг, а триггеры Шмитта МС 74НС14N восстанавливают фронт и спад сигнала.

Для подключения энкодера к ардуино соединяем пины X.STEP и CLK, Y.STEP и SW, X.DIR и DT а так же GND и +5V с соответствующими выводами платы.

Механическая часть намоточного станка это шесть стоек прикрученных к оргстеклу. Стоики напечатаны пластиком на 3D принтере, но при наличии должной пряморукости могут быть изготовлены другими способами и из других материалов. Основной вал (шпилька М6) приводится в движение ШД 4401 и на нем располагается каркас для намотки. Далее две стоики укладчика с валом диаметром 6мм и шпилькой М4 (шаг резьбы 0,7мм) на валу ШД 3401. Вращение двигателя приводит к линейному перемещению укладчика, при этом один шаг ШД дает перемещение L = шаг резьбы / шагов на оборот = 0,7/200 = 0,0035мм. Последние две стойки держат подающую катушку. Поджатием резиновой шайбы к подшипнику обеспечивается натяжение провода при намотке.

Программа для ATmega328P написана в среде разработки Arduino IDE на языке C++. Для успешной компиляции кода необходимо иметь установленную библиотеку LiquidCrystal_I2C.

Из основного меню можно попасть в подменю управления позицией шаговых двигателей POS CONTROL это необходимо для установки начальной позиции основного вала и укладчика. Подменю AUTOWINDING предназначено для ввода значений автоматической намотки. Работа с кнопкой энкодера, а также, с самим энкодером и драйверами ШД осуществляется через прерывания.

Каркас для трансформатора

Каркас трансформатора (или дросселя) нужен для изоляции обмоток от сердечника и для удержания в порядке обмоток, изоляционных прокладок и выводов. Поэтому он должен быть изготовлен из достаточно прочного изоляционного материала. Вместе с тем он должен выполняться из достаточно тонкого материала, для того чтобы не занимать много места в окне сердечника.

Обычно материалом для каркаса служат плотный картон (прессшпан), фибра, текстолит, гетинакс и т. п. В зависимости от размеров трансформатора или дросселя толщина листового материала для каркаса берется от 0,5 до 2,0 мм.

Для клейки картонного каркаса можно употреблять конторский универсальный клей или обычный столярный клей. Лучшим клеем, обладающим хорошей влагоустойчивостью, следует считать нитроклей (эмалит, геркулес). Гетинаксо-вые или текстолитовые каркасы обычно не склеиваются, а собираются «в замок».

Фиг. 6. Соразмерность каркаса и пластин сердечника. а — для разъемных пластин; б — для пластин с просечкой среднего керна.

По размерам сердечника определяются форма и размеры каркаса, после чего вычерчиваются, а затем нарезаются его детали. Если применяются трансформаторные пластины с просечкой среднего керна,то высоту каркаса делают на несколько миллиметров меньше высоты окна, чтобы без затруднений можно было вставлять пластины сердечника.

Во избежание ошибок размеры пластин сердечника нужно тщательно измерить (если они неизвестны) и начертить на бумаге эскиз с размерами отдельных частей каркаса

Особенно важно согласование отдельных частей каркаса при сборке его «в замок». Соотношения размеров каркаса и пластин сердечника для разного типа пластин даны на фиг

6.

Фиг. 7. Выкройка и склейка каркаса для трансформатора.

Обычный каркас для трансформатора можно изготовить так. Сначала вырезают щечки каркаса и выкраивают гильзу с отворотами на торцевых сторонах согласно фиг. 7. Сделав надрезы в местах сгиба, выкройку свертывают в коробочку, причем сторона 1 склеивается со стороной 5. После того обе щечки надеваются на гильзу.

Затем нужно отогнуть отвороты гильзы и, раздвинув щечки на края гильзы, приклеить отвороты к наружным плоскостям щечек. В углы на наружной стороне щечек можно вклеить кусочки того же картона, из которого изготовлялась гильза каркаса. Если клей достаточно прочен и надежен, то гильзу можно делать без отворотов, приклеивая щечки непосредственно на краях гильзы.

Фиг. 8. Детали сборного каркаса для трансформатора. а — ширина пластины сердечника, плюс зазор, плюс толщина материала деталей 3; б — толщина набора пластин сердечника плюс толщина деталей 2; в -толщина материала.

Более сложным в изготовлении является сборный каркас, но зато он обладает большой прочностью и не требует склеивания. Детали сборного каркаса изображены на фиг. 8.

Они изготовляются следующим образом. Размеры с эскиза путем разметки переносятся на лист материала (текстолита, гетинакса, фибры). Если материал не слишком толст, то детали вырезают ножницами.

Затем напильником пропиливают в них пазы. В щечках 1, после высверливания в них нескольких отверстий, выпиливают окна.

Фиг. 9. Сборка каркаса для катушек трансформатора в замок.

После этого, разложив детали на столе, производят подгонку сторон 2 и 3 гильзы так, чтобы при сборке каркаса сошлись все пропилы и выступы «замка». При разметке и изготовлении деталей 2 у одной из них можно «замочную» часть сделать значительно больших размеров (контуры показаны пунктиром на фиг.

для размещения на ней контактов или лепестков для подпайки выводов обмоток. Чтобы не спутать детали, их следует перед сборкой пронумеровать. Порядок сборки каркаса ясен из фиг. 9.

Сразу же после изготовления щечек лучше заранее насверлить в них «в запас» отверстия для выводов. При сборке каркаса или приклейке щечек необходимо учесть, с какой из сторон трансформатора (или с обеих) и на какой из сторон щечек будут сделаны выводы, чтобы правильно расположить стороны щечек, имеющие отверстия для выводов.

Надо обратить внимание на то, чтобы стороны щечек с отверстиями в случае квадратного сечения сердечника не оказались закрытыми пластинами сердечника. Готовый склеенный или собранный каркас нужно подготовить к намотке, для чего следует напильником скруглить углы гильзы и щечек, а также снять заусеницы

Полезно (но необязательно) промазать или пропитать каркас шеллаком, бакелитом и пр

Готовый склеенный или собранный каркас нужно подготовить к намотке, для чего следует напильником скруглить углы гильзы и щечек, а также снять заусеницы. Полезно (но необязательно) промазать или пропитать каркас шеллаком, бакелитом и пр.

Конструкция и принцип работы

Трансформатор — название слова происходит от латинского transformare, что в переводе означает превращать. Общепринятое определение для него следующее: трансформатор — это устройство, которое, используя явление электромагнитной индукции, способно изменять амплитуду напряжения без изменения формы и частоты сигнала.

Трансформатор — это электротехнический прибор, с помощью которого происходит уменьшение или увеличение переменного электрического напряжения. Такие трансформаторы называют понижающими или повышающими. При этом следует отметить, что существуют и такие приборы, которые оставляют величину синусоидального сигнала без изменения, они называются гальваническими или дроссельными.

Любой трансформатор в своей конструкции содержит следующие компоненты:

• магнитопровод (сердечник);
• обмотки;
• каркас для расположения обмоток;
• изолятор;
• различные дополнительные элементы (скобы для крепления, планки для вывода контактов и т. п. ).

Трансформатор в своей конструкции имеет две или более обмотки с индуктивной связью. Выпускаются они как проволочного, так и ленточного типа и всегда покрываются слоем изоляции. Обмотки закрепляются на магнитопроводе, изготовленном из мягкого ферромагнитного материала. Первичная обмотка подсоединяется к источнику напряжения, а вторичная к нагрузке.

Общий принцип работы устройства, независимо от его вида и назначения, заключается в следующем. На первичную обмотку прибора подаётся переменный сигнал, что приводит к появлению в ней переменного тока. Этот ток, в свою очередь, наводит в сердечнике переменное магнитное поле, под действием, которого происходит возникновение переменной электродвижущей силы (ЭДС) в обмотках. При подключении нагрузки к вторичной обмотке по ней начинает протекать переменный ток. Обмотка, на которую подаётся сигнал, называется первичкой. Обмотка, подключённая к нагрузке, называется вторичкой.

По способу охлаждения тороидальные устройства различаются на использующие воздушное и жидкостное охлаждение. Кроме этого, существуют трансформаторы с совмещённым охлаждением — жидкостно-воздушным. К главным техническим параметрам устройства относятся:

1. Величина входного напряжения: допустимое значение напряжения, подаваемое на первичку.
2. Величина выходного напряжения. Определяется коэффициентом трансформации.
3. Тип трансформации. Существует с повышением или понижением уровня сигнала.
4. Число фаз. В зависимости от сети, в которой используются трансформаторы, они делятся на однофазные или трехфазные.
5. Число обмоток. Существуют двухобмоточные или многообмоточные устройства.

К основным параметрам устройства относят: номинальную мощность и коэффициент трансформации. Единица измерения мощности вольт-ампер (ВА). Коэффициент трансформации показывает соотношение уровней напряжения на входе устройства к его выходу. Его значение прямо пропорционально отношению количества витков первички к вторичке.

В тороидальном трансформаторе в качестве основы используется кольцевой сердечник, геометрически представляющий собой тор. Преимущество такого вида магнитопровода заключается в простой перемотке трансформатора своими руками и получении наибольшего коэффициента полезного действия (КПД) по сравнению с другими типами трансформаторов при тех же габаритных значениях. К недостаткам торов относят повышенный нагрев при работе.

Принцип работы намоточного станка

На сегодняшний день намоточный станок является весьма востребованным оборудованием, при его применении проводится создание однослойных и многослойных катушек трансформаторного типа. За счет подобного механизма можно равномерно распределить проволоку на подготовленные барабаны. Выделяют ручные и автоматические варианты модели станков, оба работают по похожему признаку:

• Основное вращение передается от установленного электрического привода или механической рукоятки. В случае рукоятки, она крепится на вал, который используется для крепления барабана.
• Укладка проволоки упрощается благодаря специальному направляющему элементу. Именно он и обеспечивает равномерность распределения мотков.
• Специальный счетчик может определять количество витков, укладываемых на барабан. При изготовлении самодельных конструкций в качестве счетчика может применяться велосипедный спидометр.

Использование специального механизма позволяет проводить рядовую и тороидальную, перекрестную укладку проволоки. Электрический вариант исполнения характеризуется большой эффективностью, вращение передается от электрического двигателя через ременную передачу и шкивы. Фрикционная муфта делает работу намного более плавной, что исключает вероятность обрыва.

Современные варианты исполнения имеют цифровое оборудование. Установленные блоки памяти могут считывать количество витков, а также запоминать эту информацию.

Общаемся по статье ?

Подтормаживание

Без подтормаживания подающей бобины, намотка провода на каркасах будет рыхлая и качественной намотки не получится. Войлочная лента «2», тормозит барабан «1». Поворот рычага «3», натягивает пружину «4» — регулировка силы торможения. Для разной толщины провода, настраивается своё притормаживание. Здесь используются готовые детали видеомагнитофона.

Рисунок 3. Подтормаживающий механизм.

Центровка бобины

Малые габариты станка и расположение в непосредственной близости, наматываемой катушки и подающей бобины с проводом, потребовали ввести дополнительный механизм центровки подающей бобины.

Рисунок 4, 5. Центрирующий механизм.

При намотке катушки, провод с бобины воздействует на шторку «5», выполненной виде “вилки” и шаговый двигатель «3», через редуктор с делением 6 и зубчатый ремень, по роликовым направляющим «4», автоматически сдвигает бобину в нужном направлении. Таким образом, провод всегда находится по центру см. рис 4, рис 5:

Рисунок 6. Датчики, вид сзади.

Состав и устройство датчиков.

19. Оптические датчики механизма центровки бобины. 5. Шторка перекрывающая датчики механизма центровки бобины. 20. Шторки перекрывающие датчики переключения направления позиционера. 21. Оптические датчики переключения направления позиционера.