Закалочный трансформатор своими руками
Евросамоделки — только самые лучшие самоделки рунета! Как сделать самому, мастер-классы, фото, чертежи, инструкции, книги, видео.
Индукционный нагрев своими руками. Техника съема энергии с трансформатора тока
Целью является практическая реализации обогрева дома с использованием техники индукционной плавки металлов. Идея, не обладает новизной и состоит в том, чтобы индуктор разместить вокруг трубы отопления. Нагревая трубу, тем самым мы нагреваем воду которая циркулирует в системе отопления. Базовой предпосылкой, которая может значительно снизить затраты на электроэнергию является колебательный контур (индуктор->конденсаторы) который работает в резонансе. Возникает повышение напряжения примерно в десятки раз, которым и осуществляется нагрев металла.
Классические индукционные схемы, как показала практика замены выходящих из строя транзисторов, требует дорогой элементной базы. За основу была взята схема индукционного нагрева использующая ZVS (zero voltage switching) метод переключения транзисторов. Схема взята с сайта http://www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/diy-induction-heater.htm.
В собранной схеме, были использованы транзисторыы STP40N10, диоды шоттки 50SQ100 5A,100В; резисторы 240 ОМ, измереенная ёмкость батареи конденсаторов CBB81/224/2000V — 2,3 мкф. Магнитная проницаемость ферритового кольца — L2, по заявлению продавца 10000, но схема запускается с ферритовым кольцом. Источниеи питания — два аккумулятора замененны на трансформатор ОСМ1-1.6 c переменным напряжением 24 вольта и постоянным на конденсаторе порядка 27 Вольт. Схема заработала сразу, каких либо настроек не протребовалось. Более или менее интересный результат при данном размере индуктора начинается от 20 вольт.
Напряжение на каждом из транзисторов относительно корпуса по 800 Вольт, не важно где мерять. Частота работы схемы без металлической трубы в индукторе, 321 Кгц, ток потребления 1,7 Ампера. При добавлении металлической трубы частота понижается до 138 Кгц, ток потребления вырастает до 5А. Труба 0,5 дюйма, индуктором с внутренним диаметром 85 мм нагревается в районе средней точки до вишневого цвета.
Лучше всего в таких схемах использовать плёночные конденсаторы фирм Evox Rifa,Faratronic,Pilcor. КПД поднимется,да и количество кондёров потребуется в разы меньше.
Ток потребления определяется заполнением индуктора металлом. Стоит использовать под бесшовную трубу с максимальной толщиной стенок. При токе потребления более 12 ампер, транзисторы STP40N10 долго не живут. Рекомендованное на сайте водяное охлаждение не используется. Греются радиатор и индуктор, конденсаторы холодные. Для охлаждения транзисторных радиаторов я использовал вентилятор от компьютера. При необходимости отвод тепла можно организовать на тот же стояк отопления.
Трансформатор тока.
Вторым, не менее, если не более интересным способом нагрева теплоносителя является трансформатор тока. Трансформатор тока представляет из себя ферритовое кольцо, установленное на проводе идущем от блока конденсаторов к индуктору. Подойдут ферритовые кольца, любой магнитопроницаемости. В том числе и кольцо из трансформаторного железа. Чем ниже магнитная проницаемость магнитопровода, тем меньший радиус кольца допустим, тем ниже частота тока на выходе, тем сильнее греется магнитопровод. В случае использования трансформаторного железа эффективность нагрева максималена. Ферритовые кольца с внутренним диаметром менее 60мм для длительной работы схемы не использовать. При малом, внутреннем, диаметре ферритового кольца, менее 50мм , резко растает ток потребления, необходимый для поддержания резонанса, транзисторы выходят из строя. В случае использования сердечника от ТВС необходим зазор, это не по феншую. В случае встречной намотки обмоток, как показано на фотографии, эдс отсутсвует.
Ниже представлена схема подключения нагрузки. Лампу 220В 95W включать без диодного моста можно, но при этом следует уменьшить число витков трансформатора тока примерно до пяти, иначе лампа эффектоно сгорит. На сдвоенную пару витков, используемых в намотке обращать внимание не стоит. Так же следует поступить с парой проводов черный и красный, на транзисторных радиаторах к ним подключались высоковольтные конденсаторы от СВЧ печей. Конденсаторы сильно грелись, пришлось их заменить, провода пусть пока будут.
Ферритовые кольца размещенные в индукторе увеличивают частоту до 400 кГц, токовый трансформатор ее понижает до 100 кГц. Яркость свечения лампы регулируется частотой за счет увеличения либо уменьшения сердечника из ферритовых колец в индукторе.
На тестере видно, что при подключении нагрузки ток вырос на два ампера. (В первом случае ток необходимо умножить на 100) Это примерно равно мощности используемой лампы. Безвомездного съема энергии с токового трансформатора нет. Подключение активной нагрузки увеличивает ток потребляемый устройством. А вот использовать ферритовые кольца для нагрева теплоносителя в дополнение к индуктору — очень интересный вариант.
Дуговой разряд.
На каждые три-четыре витка токового трансформатора приходится 1000 вольт. Попытка замера напряжения на большем числе витков закончилась неудачей по причине выхода из строя тестера. Можно предположить, что напряжение на токовом рансформаторе около пяти-шести тысяч вольт, поэтому третьим источником тепла, в предлагаемой схеме является дуговой разряд. Как его еспользовать для нагрева теплоносителя, я пока не решил. Плавится все с чем дуговой разряд находится в тесном контакте.
Промежуточный итог.
1. Осуществлять нагрев трубы отопления токами фуко.
2. Дополнительная тепловая мощность за счет охлаждения радиаторов, на которых установлены транзисторы.
3. Охлаждения феррита токового трансформатора теплоносителем (водой).
4. Использование дугового разряда — проблематично. Очень высокая температура. Но очень перспективно. Наличие дуги не увеличивает потребление тока устройством.
Пример страниц руководства:
Скачать руководство полностью:
Источник
Как сделать трансформатор своими руками — пошаговая инструкция, схема, чертежи, список материалов + фото готового самодельного трансформатора
Чтобы преобразовать напряжение в какую-либо сторону, используют трансформаторы, понижающие либо повышающие ток. Они являют собой электрический прибор с повышенным КПД, их применяют во множестве производственных и бытовых областях.
Возможно изготовить данный прибор самостоятельно, пользуясь схемой устройства трансформатора.
Сборка устройства, повышающего напряжение, требует точного выполнения всего технологического процесса и соблюдения рекомендаций специалистов.
Краткое содержимое статьи:
Что нужно знать
Когда есть потребность в этом аппарате, нужно определиться с его предназначением и свойствами:
- Повышение или понижение напряжения.
- Какое напряжение имеется на входе и какое необходимо на выходе устройства.
- Какой частотой обладает сеть переменного тока.
- Какая мощность желательна от самодельного аппарата.
После того, как определились какое конкретно необходимо устройство, можно приобретать нужные материалы и сопутствующие предметы. А именно:
- лакоткань (изоляционную ленту на тканевой основе);
- сердечник (можно использовать от неисправного телевизора, только подходящей мощности),
- необходимое количество, изолированных эмалью, провода.
Перед произведением обмотки желательно изготовить несложный станок для этих целей. Для этого нужно:
- Доска размерами: шириной 10 см, длиной 40 см;
- Просверлить два бруса 50 х 50 мм на одинаковой высоте отверстия диаметром восемь миллиметров.
- Прикрутить их к доске саморезами на расстоянии в 300 мм.
- В отверстия брусков вставить прут, на котором заранее надета катушка предстоящего трансформатора.
- На одном конце штыря нарезать резьбу длиной 30 мм.
- На него гайками закрепить рукоятку, вращая которую на прут с катушкой будет наматываться провод.
Источник
Трансформатор закалочный ТЗС4
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
1.1 Трансформатор ТЗ1 – 1600С4 предназначен для согласования напряжения индуктора с напряжением источника питания в установках индукционного нагрева на частотах тока 2400; 4000; 10000 Гц.
1.2. Трансформатор предназначен для эксплуатации в климатических условиях “УХЛ”, категории 4 ГОСТ и ГОСТ . Окружающая среда не должна содержать паров кислот, щелочей и токопроводящей пыли.
1.3. Обозначение трансформатора расшифровывается следующим образом:
Т — трансформатор
1600 — номинальная мощность трансформатора при частоте
тока 2400 Гц и первичном напряжении 800 В.
С — секционированная обмотка
4 — количество секций обмотки
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Мощность номинальная, кВА
Частота номинальная, кГц
Ток первичной обмотки, А
Напряжение первичное номинальное при последовательном соединении витков, В
Напряжение первичное номинальное при последовательно-параллельном соединении витков, В
Напряжение вторичное при холостом ходе, в пределах, В
Падение напряжения при коротком замыкании, не более %
Коэффициент полезного действия при cos fн =0,3, не менее %
Давление охлаждающей воды, МПа
Расход охлаждающей воды, м3/час
длина х ширина х высота, мм
1. Без подачи воды в систему трансформатор не включать.
2. Следить за затяжкой контактов в процессе работы на первичной и вторичной стороне.
3. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРА.
3.1. Основными частями трансформатора являются секции обмотки (4шт.), магнитопровод, основание.
3.2. Секция обмотки состоит из витков первичной обмотки, размещенных между витками вторичной обмотки. Витки первичной обмотки (5 витков) выполнены в виде двух параллельно расположенных спиралей, соединенных последовательно. Витки вторичной обмотки (3 витка) выполнены в виде полых медных дисков прямоугольной формы с прямоугольными отверстиями для прохождения магнитопровода. В полости диска проходит охлаждающая вода.
Спираль первичной обмотки изготовлена из медной трубки сечением 8х18 и также охлаждается водой. Обе спирали первичной обмотки расположены между витками вторичной обмотки.
Витки вторичной обмотки соединены параллельно медными полыми колодками, являющимися одновременно водораспределительными и контактными. Зазоры между витками первичной и вторичной обмоток заполнены электроизоляционным компаундом.
3.3. Секции обмоток изолированы друг от друга текстолитовыми колодками со стороны выводов первичной обмотки. Контактные колодки вторичной обмотки секций изолированы друг от друга стеклотекстолитовыми прокладками. Секции обмоток стянуты латунными шпильками, изолированными от обмоток.
3.4. Для подсоединения питающего кабеля к трансформатору в верхней и нижней его частях, на стороне выводов первичной обмотки имеются контактные пластины. Подключение витков первичной обмотки осуществляется с помощью перемычек.
Положение перемычек, в зависимости от необходимого коэффициента трансформации, определяется по таблице переключений, приведенной в инструкции по эксплуатации.
3.5. Магнитопровод трансформатора броневого типа состоит из двух секций. Секция магнитопровода состоит из четырех витых U-образных сердечников, закрепленных на общем холодильнике. Охлаждение сердечников производится протекающей по холодильнику водой.
3.6. Основание трансформатора служит для крепления секций обмоток и секций магнитопровода, а также выполняет роль водораспределительного и водосборного узла. Подача воды производится в две коллекторные стойки со штуцерами расположенными в нижней части основания.
Коллекторы укомплектованы водяными фильтрами и манометрами. Слив воды производится из двух стоек со штуцерами, расположенными в верхней части основания. Разводка воды на секции обмоток и магнитопровода производится полиэтиленовыми трубками.
3.7. Сборку трансформатора производить в следующей последовательности:
— на дно основания уложить резиновую прокладку;
— установить и центрировать секцию магнитопровода;
— для центровки использовать текстолитовые фиксаторы и проставки;
— на текстолитовые опорные планки установить секции обмоток:
— при сборке секций обмоток установить прокладки между выводными колодками вто-
— установить секцию магнитопровода с нанесенным предварительно на торцы
составом с карбонильным железом;
— установить крышку с текстолитовыми фиксаторами;
— обеспечить предварительную подтяжку крышки к стойкам основания и гаек на шпильках;
— закрепить на выводах вторичной обмотки установочную плиту и произвести её подтяжку
с целью создания плоскостности контактных колодок вторичной обмотки;
— произвести окончательную подтяжку крышки и шпилек;
— зафиксировать верхнюю секцию магнитопровода винтами, расположенными на крышке
— снять установочную плиту;
— произвести ошлангование трансформатора.
3.8. Разборку трансформатора производить в последовательности обратной операциям,
указанным в п.3.7.
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ.
1.1. Сопротивление изоляции при отсутствии воды в системе должно быть не ниже 20 МОм между:
— первичной и вторичной обмотками,
— первичной, вторичной обмотками и основанием,
— первичной, вторичной обмотками и магнитопроводом.
1.2. Указанное в п.1.1. сопротивление снижается до десятков кОм при заполнении системы охлаждения водой. Вода в трубках охлаждения трансформатора образует электрическую цепь снижающую показания мегомметра.
1.3. В процессе нормальной эксплуатации трансформатора необходимо следить за поверхностью контактов первичной, вторичной обмоток и перемычек. Не реже одного раза в квартал производить зачистку контактов.
1.4. Вода, применяемая для охлаждения трансформатора, должна удовлетворять следующим требованиям:
▪ жесткость не более 7 мг экв/л;
▪ фактор РН от 5 до 7,5;
▪ количество механических примесей не более 40 мг/л;
▪ вода не должна содержать грибков или других живых организмов, видимых
▪ давление воды — 0,15 ± 0,01 МПа (1,5 ± 0,1 кГс/см 2 ).
Приращение температуры охлаждающей воды на выходе не должно превышать 25°С при начальной температуре на входе не более 30°С.
2. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ.
2.1. Трансформатор устанавливается на заземленную металлическую конструкцию.
2.2. Категорически запрещается прикосновение к токоведущим частям руками или металлическими предметами.
2.3. Переключение трансформатора на другие варианты соединений производить только после отключения его от источника питания.
3. ПОРЯДОК МОНТАЖА.
3.1. Крепление трансформатора в установке производится в соответствии с габаритным чертежом (рис.1).
3.2. Монтаж системы охлаждения производить в соответствии со схемой (рис.2).
3.3. Включение трансформатора в электрическую цепь осуществлять в соответствии с таблицей коэффициентов трансформации (Ктр) и напряжения (U) на вторичной обмотке трансформатора (при Х. Х. трансформатора) в зависимости от W1 и W2 (рис.3,4,5).
3.4. Мощность конденсаторной батареи, подключаемой к первичной обмотке, не должна превышать номинальную мощность трансформатора.
4. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ.
4.1. Подать воду в систему охлаждения элементов трансформатора.
4.2. Проверить расход воды в ветвях охлаждения (ориентировочно по 1 л/с в каждой ветви).
4.3. Выбрать по рис.3,4 вариант соединений первичной и вторичной обмоток, необходимый для получения заданного коэффициента трансформации.
4.4. Проверить затяжку резьбовых контактных соединений.
1. Без подачи воды в систему охлаждения трансформатор не включать.
2. Следить за затяжкой контактов в процессе работы на первичной и вторичной стороне.
5. ПОРЯДОК РАБОТЫ.
5.1. Переключение трансформатора на другие варианты соединений производить только после отключения его от источника питания.
5.2. Наблюдать за температурой воды на выходе из ветвей системы охлаждения. Приращение температуры охлаждающей воды на выходе не должно превышать 25°С при начальной температуре на входе не более 30°С.
6. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ
Наименование неисправностей, внешнее проявление
1. Электрический пробой между витками обмотки. Возникает дуговой разряд, места повреждений обугливаются.
Механическое повреждение изоляции.
При невозможности ремонта заменить секцию.
2. Течь в обмотках или системе охлаждения магнитопровода.
При обнаружении те-чи заменить секцию.
3. Температура воды на сливе ветвей охлаждения более 55°С.
Недостаточное количество воды в ветвях охлаждения; температура воды на входе выше 30°С.
Увеличить расход воды.
Снизить температуру воды на входе.
4. Перегрев контактных соеди-нений
Нарушен контакт токо-ведущих соединений
Зачистить контакты, проверив каждый контакт в отдельности и затянуть гайки.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗДЕЛИИ.
НАИМЕНОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОР ЗАКАЛОЧНЫЙ
ОБОЗНАЧЕНИЕ ТЗ С4
Дата выпуска ____________________________________________________
Наименование завода-изготовителя ________________________________
Заводской номер _________________________________________________
Источник