Давня задумка - кільцевої трансформатор на осерді від асинхронного електродвигуна

rimeiks був 21 хвилину тому

Колись дуже давно, на початку 90-х я служив в Литві у м Каунас на провідному авіаремонтному заводі ВПС по вертольотах Мі-8. Сказати, що цей завод був великим, значить нічого не сказати. Одне те, що завод випускав по 22 откапіталенних вертольота в місяць говорить багато про що. Але мова не про те. Став я там начальником змішаного цеху по ремонту озброєння, слюсарно-механічної обробки, гальваніки і ін. І т.д. і т.п.
Чим відрізнялися люди, що працюють на авіаремонтних заводах, а це був мій другий завод (я починав службу в Омську на такому ж заводі, тільки значно меншому). Люди відрізнялися високим ступенем "рукатих", тобто самодельщики, та ще збройні авіаційними знаннями і технологіями.
Як відомо, в ті роки самодельщиков було дуже важко, в магазинах практично нічого не було. Високим статусом мав гаражний "Кулібін", який володів зварювальним апаратом. Ось і у мене давно зріло рішення побудувати свій сварочник. Та ще такий, щоб працював від простої гаражної розетки.
Перелопативши гори журналів і літератури по самодіяльності, я кілька разів зустрічав саморобні апарати побудовані на основі Латров.
ЛАТР - лабораторний автотрансформатор, однообмоточний, що дозволяє регулювати напругу від 0 до дещо більшого, ніж в мережі напруги, як правило, до 250 Вольт. Але головне корисна властивість для зварювального апарату у ЛАТРа було те, що виготовлялися вони на тороідальному або, по-російськи, кільцевому сердечнику, який не мав зазорів і тому володів практично 100% ККД, внаслідок відсутності втрат в магнітному зазорі. Потужність Латров вибиралася 10 А, тобто 2 кВт, що при 40-50 Вольтах на виході, забезпечувало зварювальний струм 40-50 Ампер. Це звичайно було добре, але хотілося більшого.
Тепер, трохи теорії, я думаю, корисною і для сучасних кулібіних.
Як відомо, потужність трансформатора визначається, в основному, площею перерізу магнітопроводу - сердечника, на який встановлені, намотані обмотки. Другий фактор - перетин обмотувальних проводів, воно визначається по струмів і обмежуються ще і можливістю вмістити обмотки у вікна сердечника.
Отже, маємо сердечник, який раніше працював (новий врятли доступний) в трансформаторі відомої потужності. Для розрахунку, радіоаматори-електронники застосовують спрощені формули.
Вимірюємо площу перетину сердечника. Для Ш-образних пластин, з яких набрано сердечник - площа середнього штиря, куди буде намотана обмотка. Площа обчислюється в квадратних сантиметрах
Вимірюємо ширину пластини, умнощаем на товщину набору пластин і обчислюємо:
50 / S, де 50 - коефіцієнт для трансформаторів тривалої або безперервної роботи, можна застосувати 40 - для трансформаторів, що вимикаються після роботи. В результаті цих обчислень отримуємо кількість витків на 1 Вольт
Для намотувальних проводів застосовують правило - 1 квадратний мм перетину на 10 Ампер, УВАГА не плутати площа перетину з діаметром! Згадуємо школу і обчислюємо площу кола.
І ось, повертаючись до кільцевих сердечникам, попросив мене майстер слюсарно-механічного ділянки допомогти йому зробити сварочник.
Не пам'ятаю вже де, але вичитав ідею використовувати в якості кільцевого сердечника статор від асинхронного електродвигуна. Знайшов майстер на звалищі старий 4 кВт двигун (тоді ще все валялося), розібрали ми його, повиколупували обмотки, вибили сердечник. На токарному верстаті зрізали пази для обмоток всередині сердечника, і я зайнявся розрахунком. Намотали авіаційними вогнетривкими проводами (ПТЛ-200) вторинку зробили на 50 Вольт. Результат перевершив очікування! Сварочник варив навіть електродом п'ятіркою. І все з розетки.
Згодом до нього додали випрямляч і і регулятор струму, майстер ходив як півень задоволений.
Ось зараз, запозичень гараж, захотілося мені в його оснащення додати цей чудо-трансформатор. Про його можливе застосування напишу нижче.
На звалищі заводу "приватизував" статор від могутнього електродвигуна. І була вага у ньому було, кілограм 60-70, але своє ж не тягне, пихкаючи, крекчучи і попёрдивая, завалив я його в багажник своєї Волги.
Фото його ледве знайшов


Розбивши кувалдою ребристу чугуняку корлуса, я з нього добув сердечник статора. Мідь обмоток повиколупували ще до мене.
Син на роботі вирізав на токарному верстаті пази і приварив до стискає кільцям ніжки і ручку для перенесення цього важкоатлета.

Оброблений сердечник з ніжками і ручкою.


Обмірив сердечник, вийшло 15 см - товщина набору, 2,5 см - ширина кільця. Площа перетину - 37,5 кв. см.
Далі, обмотав сердечник стеклотканевой стрічкою, щоб оберегти ізоляцію проводів.


Далі, розрахував число витків первинної обмотки. 220 х 50 / 37,5 = 293 Витка.
Далі - провід. На 20 Ампер (4 кВт з розетки) вирішив мотати складеним удвічі проводом БПВЛ-0,7
Кілька заплутану бухту 440 метрів перемотали склавши початок і кінець.

Розплутуємо провід. Ще пара сотень метрів і ми у мети.


Для намотування з ДВП я вирізав човник.

Човник для намотування кільця.


Далі, пішло найцікавіше і клопітно - намотування. 293 витка - це і багато і небагато, в порівнянні з малопотужними трансформаторами.


В результаті вийшла обмотка в два шари. Для контролю роботи, тим же проводом намотав 2 витка, заміряв напругу - 2,4 Вольта. Все правильно! Як пустощів замикаю кінці, вони починають весело світитися.

Працює! Тобто світиться!


На цьому позавчора закінчили. Вчора ввечері займалися з Жекой Ascender з його БК Мультітроникс, а сьогодні я знову продовжив експерименти з уже наполовину намотаним трансформатором.
Тут треба прояснити для чого він потрібен. Чи замислювався він як трансформатор для точкового зварювання і споттера.
А тут ще назріла перебирання передньої підвіски, вирішив спробувати його для розігріву прикипіла болтів і гайок.
Накрутив вторинку счетверенний проводом 5 мм діаметром. Кінці тимчасово, для експериментів стягнув на болти з великими шайбами.


Вона видала 1,2 Вольта.

Далі - спроби. Беру шпильку М12 з накрученою гайкою. Притискаю один коней обмотки до вільного кінця шпильки, другий - до гайки. Трансформатор глухо загарчав, світло при цьому не згас. Секунд 5-10 я тримав шпильку під струмом, потім мені стало гаряче, тримав щось голими руками, розігрілися болти, що стягують дроти. І ось, що цікаво, випробувана шпилька була просто теплою, зате гайка майже диміла. Це можна пояснити гіршим опором в різьбі, в порівнянні з суцільним тілом шпильки. Основна енергія виділилася на опорі - тобто різьбі. Це дуже добре, в закиснув з'єднаннях важливо розігріти іржу в різьбі.

Випробувана шпилька з гайкою.


Надалі будемо пробувати на об'єкті, змінюючи напругу і струм.
Ще одне застосування даного трансформатора - роздільник. Оскільки первинна обмотка намотана подвійним проводом, то, розчепивши їх, отримуємо дві ідентичні обмотки. Це дозволить "відв'язатися" від "землі" в звичайній розетці і користуватися 220 Вольт в сирих місцях, не боячись електротравми. Вдарить тільки, якщо тупо взятися за обидва дроти. Якщо триматися за один, можна стояти босоніж в калюжі і нічого не станеться.

Ось десь так. Всім приємних вихідних!