Трансформатор и автотрансформатор: отличие в конструкции и работе

Чем отличается трансформатор от автотрансформатора

  • Определения
  • Принцип действия
  • Основные отличия

Определения

Трансформатор – это электромагнитный аппарат, передающий энергию через магнитное поле. Он состоит из двух и более обмоток (иногда говорят катушек) на стальном, железном или ферритовом сердечнике в зависимости от числа фаз, входных и выходных напряжений. Основной его особенностью является то, что первичная цепь и вторичная не электрически связаны между собой, то есть обмотки не имеют электрических контактов. Это называется гальванической развязкой. А такую связь катушек называют индуктивной.

Ниже вы видите условное графическое обозначение двух и трёхобмоточного трансформатора на схеме электрической принципиальной:

Они бывают повышающими, понижающими и разделительными (напряжение на входе равно напряжению на выходе). При этом если подать питание на вторичную обмотку понижающего трансформатора – на первичные обмотки вы получите повышенное напряжение, то же самое и правило работает и для повышающего.

Автотрансформатор – это один из вариантов трансформатора с одной обмоткой, намотанной на сердечнике в принципе аналогичном предыдущему случаю. В нём, в отличие от обычного транса, первичная и вторичная цепь электрически связаны между собой. А значит он не обеспечивает гальванической развязки. Условное графическое обозначение автотрансформатора вы видите ниже:

Автотрансформаторы бывают с фиксированным выходным напряжением и регулируемые. Последние многим известны под названием ЛАТР (лабораторный автотрансформатор). Также могут быть как понижающими, так и повышающими. В регулируемом ЛАТРе вторичная цепь подключается к скользящему по катушке контакту.

Важно! Из-за отсутствия гальванической развязки, автотрансформаторы по определению не могут быть разделительными в отличие от обычных!

Еще одним отличием является количество обмоток автотрансформатора – обычно оно равняется количеству фаз. Соответственно для питания однофазных устройств используют однообмоточные, а для трёхфазных – трёхобмоточные изделия.

Принцип действия

Кратко и простыми словами рассмотрим, как работает каждый вариант исполнения.

У трансформатора есть минимум две обмотки – первичная и вторичная (или их несколько). Если первичную подключить к сети (или другому источнику переменного тока) – тогда ток в первичной обмотке создаёт магнитный поток через сердечник, который пронизывая витки вторичных, наводит в них ЭДС. Принцип действия основан на явлениях электромагнитной индукции, в частности закона Фарадея. При протекании тока во вторичной обмотке (в нагрузку) изменяется и ток в первичной обмотке из-за взаимоиндукции. Разница напряжений между первичной и вторичными обмотками определяется соотношением их витков (коэффициентом трансформации).

Uп/Ud=n1/n2

n1, n2 – количество витков на первичке и вторичке.

Говоря об автотрансформаторе, у него одна обмотка, если фаз несколько – столько же и обмоток. При протекании по ней переменного тока магнитный поток, который возникает внутри неё, индуцирует ЭДС в этой же обмотке. Её величина прямо пропорциональна числу витков. Нагрузка (вторичная цепь) подключается к отводу от витков. На повышающем автотрансформаторе питание подаётся не на концы обмотки, а на один из концов и отвод от витков в отличие от трансформатора. Что было изображено на схеме выше.

Основные отличия

Чтобы вам было легче понять, в чем разница между обычным трансформатором и автотрансформатором, мы собрали в таблицу их основные отличия:

Трансформатор Автотрансформатор
КПД КПД автотрансформатора больше чем у обычного, особенно при незначительной разности входного и выходного напряжения.
Количество обмоток Минимум 2 и больше в зависимости от количества фаз 1 и более, равно количеству фаз
Гальваническая развязка Есть Нет
Опасность поражения электрическим током при питания бытовых электроприборов При выходном напряжении менее 36 Вольт – невелика Высокая
Безопасность для запитанных приборов Высокая Низкая, при обрыве в катушке на витках после отвода к нагрузке, на неё попадет всё напряжение питания
Стоимость Высокая, расход меди и стали для сердечников большой, особенно у трёхфазных трансформаторов Низкая, из-за того что для каждой фазы лишь 1 обмотка, расход меди и стали меньшие

Сфера применения

Трансформаторы применяются всюду – от электростанций и подстанций, рассчитанных на десятки и сотни тысяч вольт, до питания малой бытовой техники. Хотя в последнее время используются блоки питания, но и их основой является генератор и трансформатор на ферритовом сердечнике.

Автотрансформаторы используются в бытовых стабилизаторах сетевого напряжения. Часто ЛАТРы используют в лабораториях при тестировании или ремонте электронных устройств. Тем не менее они нашли своё применение и в высоковольтных сетях, а также для электрификации железных дорог.

Например, на ЖД используются такие изделия в сетях 2х25 (два по 25 киловольт). Как на схеме выше в малонаселенных районах прокладывается линия 50 кВ, а к электропоезду по контактному проводу подаётся 25 кВ от понижающего автотрансформатора. Таким образом уменьшается число тяговых подстанций и потери в линии.

Теперь вы знаете, в чем принципиальное отличие трансформатора от автотрансформатора. Для закрепления материала рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Чем отличается трансформатор от автотрансформатора?

Работа электрооборудования обеспечивается системой повышающих, понижающих трансформаторов. Приборы «отличаются» рядом характеристик. Бытовые агрегаты рассчитаны на напряжение 110 или 220В, а бытовые – на 380В. Некоторые из представленных устройств снижают или повышают напряжение, другие передают электричество постепенно от подстанции потребителям.

Читайте также:
Как сделать мини рубанок своими руками: учебное пособие

Подобные действия совершают «трансформаторы и автотрансформаторы». Агрегаты характеризуются некоторыми отличиями. Однако подобные аппараты предназначены для поддержания требуемого уровня напряжения в сети. Чтобы научиться правильно, безопасно применять подобное оборудование, нужно рассмотреть их главные отличия.

  • 1 Основное определение
  • 2 Основные отличия

Основное определение

Чтобы понимать, «чем принципиально отличаются трансформатор и автотрансформатор», нужно рассмотреть их определение.

Трансформатор – электромагнитный прибор статического типа, преобразующий электрический ток переменного значения с определенным показателем напряжения в электроэнергию другого уровня. Прибор способен повышать или понижать этот показатель. Система способна преобразовывать частоту и количество фаз электрического тока. Также рекомендуем ознакомиться с конструкцией и принципами работы трансформатора.

Оборудование включает несколько обмоток. Контуры находятся на сердечнике из специального сплава. Первичная катушка подключается к сети переменного типа. Вторичная катушка или все остальные обмотки соединены с установкой, потребляющей исходящее электричество.

Основным принципом работы прибора является закон Фарадея. При перемещении через обмотку магнитного потока определяется некоторая электродвижущая сила.

При необходимости менять параметры незначительно, разрешается применять «автотрансформатор». Этот агрегат представляет собой систему с двумя обмотками, объединенными в одну катушку. Это обеспечивает возникновение электромагнитной, электрической связи. Подробнее о автотрансформаторе мы писали здесь.

Основные отличия

Существует всего 5 основных отличий трансформатора и автотрансформатора. Их можно кратко перечислить:

  1. В первую очередь оба этих агрегата отличаются «тем», что у них присутствует разное количество обмоток.
  2. Надежность и безопасность автотрансформатора уступает обычному трансформатору.
  3. Автотрансформаторы стоят дешевле.
  4. Трансформатор имеет меньший уровень КПД.
  5. Габариты автотрансформатора меньше.

У трансформаторов, отличающихся количеством обмоток, есть две катушки и более. Второй тип агрегатов обладает одной совмещенной катушкой. Она имеет минимум три выхода для подключения к различным коммуникациям и получения на выходе различных показателей сети.

Автотрансформаторы применяются в сетях с напряжением от 150 кВ и более. Они компактные, удобные и стоят значительно дешевле. Их главным преимуществом является высокий уровень КПД. Однако существенным недостатком является отсутствие между обмотками изоляционного материала. Это понижает безопасность представленных приборов при его эксплуатации и обслуживании. Для промышленных сетей это не столь важно, но для бытового применения подобный факт является существенным недостатком.

Если применять этот прибор в бытовых сетях, при возникновении аварийной ситуации электричество может быть приложено из первичной обмотки к низшему напряжению. Это происходит из-за пробоя изоляции частей, проводящих электричество. Части агрегата будут соединены с высоковольтными частями. Поэтому для бытовых нужд применяют трансформаторы, а в промышленности – автотрансформаторы.

Рассмотрев основные отличия автотрансформаторов и трансформаторов, каждый пользователь сможет правильно применять подобное оборудование в своих целях.

Всё об энергетике

Трансформаторы, автотрансформаторы. Виды, назначение, особенности

Трансформатором называется электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования напряжения и тока одних параметров в напряжение и ток других параметров.

Трансформаторы бывают двух-, трех- и многообмоточные, в которых сооответственно две, три или более обмотки. Все обмотки в трансформаторе гальванически не связаны (исключение – автотрансформатор). Термин “гальванически не связанные” означает, что у этих обмоток нет общего контура протекания тока, а энергия из первичной цепи во вторичную передаётся с помощью магнитного поля.

Автотрансформатором (АТ) называется трансформатор, две или более обмотки которого гальванически связаны (т.е. имеют общую часть). В отличии от обычного трансформатора в автотрансформаторе всегда минимум три обмотки. При этом вторичная обмотка АТ является частью первичной. Передача энергии из первичной цепи автотрансформатора во вторичную происходит одновременно магнитным полем и электрическим током, а в третичную цепь АТ – только магнитным полем.

Автотрансформатор экономически более выгоден по сравнению с обычным трансформатором за счёт экономии активных материалов и меньших размеров. Достигается такая экономия следующим образом: в автотрансформаторе часть первичной обмотки используется как вторичная, что снижает в последней напряжение U2 и соответственно ток I2. Это позволяет использовать во вторичной обмотке проводник меньшего сечения, а первичная обмотка, которая выполняется на высокое напряжение U1 получается уменьшеной до общей обмотки АТ.

В двухобмоточном трансформаторе различают обмотку высокого напряжения – ВН и низкого напряжения – НН. В трехобмоточном трансформаторе (автотрансформаторе) кроме обмотки ВН и НН различают обмотку среднего напряжения – СН. К трансформаторам с 4-мя и более обмотками понятия ВН, СН, НН не применяется (исключение – расщепление обмоток), а вместо этого в названии обмотки указывается ее номер: вторичная, третичная и четвертичная обмотки. При этом первичной считается обмотка с наибольшим напряжением, вторичной – со вторым по величене, третичной – третьим и так далее. Термины первичная, вторичная обмотки по отношению к двухобмоточному трансформатору имеют другое значение – первичной называется та обмотка, к которой подводится электрическая энергия, а вторичной – от которой эта энергия отводится.

Читайте также:
Вред пластиковых окон: опасность или вымысел?

Рисунок 1 – Принципиальная схема трансформатора

Рисунок 2 – Принципиальная схема автотрансформатора

На принципиальных схемах трансформаторы и автотрансформаторы обозначаются в соответствии со стандартом. Ниже на рисунках 3-6 изображены условные обозначения наиболее распостранненных трансформаторов.

Рисунок 3 – Двухобмоточный трансформатор

Рисунок 4 – Трансформатор с расщеплённой обмоткой

Рисунок 5 – Трансформатор с расщеплённой обмоткой

Рисунок 6 – Автотрансформатор

Каждый трансформатор имеет следующий набор параметров:

  • Номинальная мощность Sном;
  • Номинальное напряжение трансформатора Uном и его обмоток: Uвн, Uнн (для трехобмоточного трансформатора – Uсн);
  • Номинальный ток Iном;
  • Группа соединения обмоток трансформатора;
  • Напряжение короткого замыкания Uкз;
  • Ток холостого хода Iхх;
  • Потери короткого замыкания Pкз;
  • Потери холостого хода Qхх.

Номинальной мощностью Sном в трех- и многообмоточном трансформаторе называется наибольшая из мощностей его обмоток, а в двухобмоточном – мощность каждой из его обмоток (обмотки двухобмоточного трансформатора выполняются одинаковой мощности).

Номинальным напряжением трансформатора Uном называется наибольшее номинальное напряжение его обмоток. За номинальное напряжение обмотки принимается напряжение между соответствующими зажимами, связанными с данной обмоткой при холостом ходе трансформатора.

Номинальным током трансформатора Iном называется величина тока, протекающая по его первичной обмотке под напряжением Uном и нагрузке Sном.

Группой соединения обмоток трансформатора называется угол между вектором напряжения первичной обмотки и вектором напряжения вторичной обмотки отсчитанный в часах, при условии, что вектор напряжения первичной обмотки направлен на 12-ть часов. Всего существует 12 групп соединения обмоток трансформатора. Подробнее об этом в статье “Режимы работы трансформатора”.

Напряжением короткого замыкания Uкз называется величина напряжения, которое, при замкнутой накоротко вторичной обмотке, необходимо приложить к первичной обмотке трансформатора, чтобы по ней протекал ток Iном. Напряжение короткого замыкания обычно выражается в процентах. Физически, Uкз представляет собой реактивное сопротивление трансформатора, выраженное в относительных единицах (о.е.).

Током холостого хода Iхх называется величина тока протекающего по первичной обмотке трансформатора под напряжением Uном и разомкнутой вторичной обмотке. Iхх выражается в процентах от номинального тока трансформатора. Физически ток холостого хода представляет собой полное сопротивление трансформатора в о.е.

Потерями короткого замыкания трансформатора Pкз называется величина активной мощности, которая рассеивается в трансформаторе при замкнутой накоротко вторичной обмотке и токе Iном в первичной. Pкз выражается в кВт (киловатт).

Потерями холостого хода Qхх называется величина реактивной мощности, рассеиваемая трансформатором в опыте холостого хода. Qхх выражается в кВар (киловар).

Кроме параметров перечисленных выше у трансформаторов могут быть и другие, характерные для одного типа. Например у измерительных трансформаторов кроме все прочих имеется параметр угловая погрешность показывающий отклонение вектора напряжения (тока) вторичной обмотки, от такого же вектора первичной обмотки.

Трансформаторы разделяют на:

  • Силовые трансформаторы;
  • Измерительные трансформаторы;
  • Трансформаторы частоты;
  • Вольтодобавочные трансформатры.

Задача силовых трансформаторов – питание сетей и приёмников электроэнергии. Силовые трансформаторы бывают:

  • Силовые трансформаторы общего назначения;
  • Силовые трансформаторы специального назначения.

Рисунок 7 – Силовой трансформатор общего назначения

Рисунок 8 – Силовой трансформатор специального назначения

Трансформаторы общего назачения включается в сети, не отличающиеся особыми условиями работы, а также служат для питания электроприемников, не отличающихся характером нагрузки или режимом работы. Трансформаторы специального назначения применяются для питания сетей и приёмников электроэнергии, если таковые работают в особых услових или имеют специфический характер нагрузки или режим работы (например выпрямительные установки, рудничные и шахтные сети).

Основная функция измерительных трансформаторов – преобразовывать величину напряжения или тока до значений, удобных для приборов и автоматики. Вторая сторона использования измерительных трансформаторов в качестве промежуточного звена при измерениях – наличие гальванической развязки. При наличии гальванической развязки измерительный прибор оказывается изолированным от высоковольтной (сильноточной) цепи, что повышает безопасность работы с ним. Измерительные трансформаторы делятся на:

  • Трансформаторы тока (ТТ);
  • Трансформаторы напряжения (ТН).

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока может достигать 40 кА, при этом вторичная обмотка исполняется на номинальный ток 1 или 5 А.

Трансформаторы тока по токовой погрешности разделены на пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Величина погрешности определяется по формуле:

Рисунок 9 – Трансформатор тока

Трансформаторы тока по конструкции делятся на:

  • Одновитковые ТТ;
  • Многовитковые ТТ.

По количеству фаз ТТ делятся на:

  • Однофазные ТТ;
  • Трехфазные ТТ.

Конструкцией трансформатора тока предусмотрено, что первичной обмоткой является силовой кабель или токоведущая шина или ввод, а вторичная обмотка ТТ “оборачивается” вокруг токоведущего элемента.

Трансформатор напряжения (ТН) изготавливается на номинальное напряжение вторичной обмотки 100 В. Номинальное напряжение первичной обмотки ТН может достигать 110 кВ. При измерении напряжения в сетях выше 110 кВ применяются ёмкостные делители напряжения.

Рисунок 10 – Однофазный трансформатор напряжения на ёмкостном делителе

Рисунок 11 – Трехфазный трансформатор напряжения

Трансформаторы напряжения выполняются:

  • Однофазные ТН;
  • Трехфазные ТН.
Читайте также:
Солнцезащитные пластиковые окна: разновидности стекол и пленок

По виду изоляции ТН делятся на:

  • Сухие;
  • Масляные;
  • С литой изоляцией;

Трансформаторы напряжения по погрешности делятся на четыре класса точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5.

Трансформаторы частоты позволяют удвоить или утроить частоту сети.

Вольтодобавочные трансформаторы предназначены для повышения напряжения в отдельных точках электрических сетей.

Рисунок 12 – Вольтодобавочный трансформатор

Для защиты трансформатора от повреждений предустатривается его релейная защита. На трансформатор могут быть установлены следующие виды защит:

  • Токовая отсечка;
  • Максимальная токовая защита;
  • Токовая защита нулевой последовательности;
  • Диффиренциальная защита;
  • Диффиренциально – фазная защита;
  • Газовая защита.

В чем разница между трансформатором и автотрансформатором?

В электротехнике постоянно требуется преобразование тока из одного состояния в другое. В этих процессах активно участвуют различные виды трансформаторов, представляющие собой электромагнитные статические устройства, без каких-либо подвижных частей. В основе их действия лежит электромагнитная индукция, посредством которой переменный ток одного напряжения преобразуется в переменный ток другого напряжения. При этом частота остается неизменной, а потери мощности совсем незначительные.

Общее устройство и принцип работы

Каждый трансформатор оборудуется двумя или более обмотками, индуктивно связанными между собой. Они могут быть проволочными или ленточными, покрытыми изоляционным слоем. Обмотки наматываются на сердечник, он же магнитопровод, выполненный из мягких ферромагнитных материалов. При наличии одной обмотки, такое устройство называется автотрансформатором.

Принцип действия трансформатора довольно простой и понятный. На первичную обмотку устройства подается переменное напряжение, что приводит к течению в ней переменного тока. Этот переменный ток, в свою очередь, вызывает создание в магнитопроводе переменного магнитного потока. Под его воздействием в первичной и вторичной обмотках происходит наведение переменной электродвижущей силы (ЭДС). Когда вторичная обмотка замыкается на нагрузку, по ней также начинает течь переменный ток. Этот ток во вторичной системе отличается собственными параметрами. У него индивидуальные показатели тока и напряжения, количество фаз, частота и форма кривой напряжения.

Энергетические системы, осуществляющие передачу и распределение электроэнергии, пользуются силовыми трансформаторами. С помощью этих устройств изменяются величины переменного тока и напряжения. Однако частота, количество фаз, кривая тока или напряжения, остаются в неизменном виде.

Что такое коэффициент трансформации

Трансформатор не меняет один параметр в другой, а работает с их величинами. Тем не менее его называют преобразователем. В зависимости от подключения первичной обмотки к источнику питания, меняется назначение прибора.

В быту широко распространены эти устройства. Их цель — подать на домашнее устройство такое питание, которое бы соответствовало номинальному значению, указанному в паспорте этого прибора. Например, в сети напряжение равно 220 вольт, аккумулятор телефона заряжается от источника питания в 6 вольт. Поэтому необходимо понизить сетевое напряжение в 220:6 = 36,7 раз, этот показатель называется коэффициент трансформации.

Чтобы точно рассчитать этот показатель, необходимо вспомнить устройство самого трансформатора. В любом таком устройстве имеется сердечник, выполненный из специального сплава, и не менее 2 катушек:

  • первичной;
  • вторичной.

Первичная катушка подключается к источнику питания, вторичная — к нагрузке, их может быть 1 и более. Обмотка — это катушка, состоящая из намотанного на каркас, или без него, электроизоляционного провода. Полный оборот провода называется витком. Первая и вторая катушки устанавливаются на сердечник, с его помощью энергия передается между обмотками.

Типы трансформаторов

В соответствии со своими параметрами и характеристиками, все трансформаторы разделяются на следующие виды:

  • По количеству фаз могут быть одно- или трехфазными.
  • В соответствии с числом обмоток, трансформаторы бывают двух- или трехобмоточными, а также двух- или трехобмоточными с расщепленной обмоткой.
  • По типу изоляции – сухие (С) и масляные (М) или с негорючим заполнением (Н).
  • По видам охлаждения – с естественным масляным охлаждением (М), с масляным охлаждением и воздушным дутьем (Д), принудительная циркуляция масляного охлаждения (Ц), сухие трансформаторы с воздушным охлаждением (С). Кроме того, существуют устройства без расширителей, для защиты которых используется азотная подушка.

В чем отличия трансформатора от автоварианта? ↑

Разница между трансформатором и автотрансформатором — это число обмоток. Больше — у трансформаторов, автотрансформаторы имеют всего один экземпляр.

Очевидные плюсы автовариантов обнаруживаются при применении в сетях с уровнем напряжения от 150 кВ и более. Эти приборы дешевле, да и потери в обмотках у них на порядок меньше. Размером автотрансформаторы тоже уступают своим статичным аналогам.

Помимо этого, у автотрансформаторов гораздо выше коэффициент полезного действия. Такое возможно благодаря частичному преобразованию мощности. Стоимостные преимущества же обосновываются меньшим расходом материалов, а соответственно, меньшей массой и большей компактностью.

Что касается минусов автотрансформаторов, то к ним можно отнести отсутствие электроизоляции между обмотками электрической изоляции. Для промышленного применения это не играет никакой роли, там всегда наличествует заземляющий провод. А вот в быту их применение опасно.

Можно сказать, что трансформаторы более универсальны в использовании и имеют широкий диапазон применения, в отличие от автотрансформаторов.

Читайте также:
Стрептокарпус: уход в домашних условиях? Какие болезни бывают у стрептокарпуса?

Инженерный имеет все необходимые инструменты для качественного проведения обслуживания трансформаторных подстанций, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать обслуживание трансформаторных подстанций или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.

Условные обозначения трансформаторов

Каждый трансформатор имеет собственные условные обозначения, расшифровывающие основные технические характеристики и параметры устройства.

Буквенные символы обозначают следующее:

  • А – конструкция автотрансформатора.
  • О – однофазная модификация.
  • Т – трехфазное устройство, с наличием или отсутствием расщепления обмоток.

Параметры схемы замещения трансформаторов

В электрических сетях используются различные виды трансформаторов: двухобмоточные, трёхобмоточные, автотрансформаторы, трансформаторы с расщеплением обмоток сторон. В зависимости от вида трансформаторы представляются различными схемами замещения.

  • Двухобмоточный трансформатор
  • Трёхобмоточный трансформатор
  • Двухобмоточный трансформатор с расщеплением обмотки НН
  • Автотрансформатор
Двухобмоточный трансформатор

Условное обозначение двухобмоточного трансформатора и его схема замещения приведены на рис. 1 [1].


Рис. 1. Условное обозначение двухобмоточного трансформатора и его схема замещения

Активное RT и реактивное XT сопротивления трансформатора являются суммой активных и реактивных сопротивлений рассеяния обмотки высшего напряжения и низшего напряжения, причём величины сопротивления приводятся к одной из сторон. В поперечной ветви схемы замещения трансформатора находятся активная GT и реактивная проводимости ВT. При этом проводимости обычно подключают со стороны питания: для повышающих трансформаторов – со стороны низшего напряжений, для понижающих – со стороны высшего напряжения.

В приведённой на рис. 1 схеме замещения отсутствует идеальный трансформатор, поэтому одно из напряжения является приведённым к напряжению другой стороны.

Величина активного сопротивления трансформатора RT в Ом определяется из паспортных данных по выражению

где ΔPк – потери активной мощности в режиме холостого хода, Вт; Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В; Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Величина реактивного сопротивления трансформатора XT в Ом определяется из паспортных данных по выражению

где Uк – напряжение короткого замыкания, %; Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В; Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Величина активной проводимости трансформатора GT в См определяется из паспортных данных по выражению

где ΔPх – потери активной мощности в режиме холостого хода, Вт; Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В.

Величина реактивной проводимости трансформатора BT в См определяется из паспортных данных по выражению

где Iх – ток холостого хода трансформатора, %; Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В; Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Трёхобмоточный трансформатор

Условное обозначение трёхобмоточного трансформатора и его схема замещения приведены на рис. 2 [1].


Рис. 2. Условное обозначение трёхобмоточного трансформатора и его схема замещения

Параметры схемы замещения рассчитываются исходя из паспортных данных трансформатора. Активные сопротивления R обмоток сторон рассчитываются по следующим выражениям

где Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В; Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА; ΔРк,в = 0,5 ∙ (ΔРк,вн + ΔРк,вс + ΔРк,сн); ΔРк,с = 0,5 ∙ (ΔРк,вс + ΔРк,сн + ΔРк,вн); ΔРк,н = 0,5 ∙ (ΔРк,вн + ΔРк,сн + ΔРк,вс); ΔPк,вн, ΔPк,вс, ΔPк,сн – мощности короткого замыкания при закороченных обмотках сторон высшего и низшего, высшего и среднего и среднего и низшего напряжений соответственно, Вт.

Реактивные сопротивления X сторон рассчитываются по следующим выражениям

где Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В; Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА; Uк,в = 0,5 ∙ (Uк,вн + Uк,вс + Uк,сн); Uк,с = 0,5 ∙ (Uк,вс + Uк,сн + Uк,вн); Uк,н = 0,5 ∙ (Uк,вн + Uк,сн + Uк,вс); Uк,вн, Uк,вс, Uк,сн – напряжения короткого замыкания при закороченных обмотках сторон высшего и низшего, высшего и среднего и среднего и низшего напряжений соответственно, %.

Если в паспортных данных задано только одно значение мощности короткого замыкания ∆Рк (обычно для обмоток сторон высшего и среднего напряжения ∆Рк,вс), то потери мощности в каждой обмотке определяются по следующим выражениям:

$$ begin Delta P_textrm <к,вс>= Delta P_textrm <к,в>+ Delta P_textrm <к,с>\ Delta P_textrm <к,в>/ Delta P_textrm <к,с>= S_textrm <с,ном>/ S_textrm <в,ном>\ Delta P_textrm <к,в>/ Delta P_textrm <к,н>= S_textrm <н,ном>/ S_textrm <в,ном>end $$

где Sв,ном, Sс,ном, Sн,ном – номинальные мощности сторон трансформатора.

Проводимости трёхобмоточного трансформатора рассчитываются аналогично проводимостям двухобмоточных трансформаторов.

Двухобмоточный трансформатор с расщеплением обмотки низшего напряжения

Условное обозначение двухобмоточного трансформатора с расщеплением обмотки низшего напряжения и его схема замещения приведены на рис. 3.


Рис. 3. Условное обозначение двухобмоточного трансформатора с расщеплением обмотки низшего напряжения и его схема замещения

Параметры схемы замещения рассчитываются исходя из паспортных данных трансформатора. Активные сопротивления R обмоток сторон рассчитываются по следующим выражениям

Rнн1 = Rнн2 = Rобщ, Rв = 0,5 Rобщ,

где $ R_textrm <общ>= Delta P_textrm <к>cdot frac>> $; ΔРк – потери активной мощности в режиме холостого хода, Вт; Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В; Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Читайте также:
Можно ли ставить телевизор на микроволновку: Риски, рекомендации и альтернативы

Для определения индуктивных сопротивлений обмоток необходим учёт расположения обмоток на магнитопроводе. Для группы однофазных трансформаторов

Хв = 0, Хнн1 = Хнн2 = 2 Хобщ.

где $ X_textrm <общ>= frac> <100%>cdot frac>>, $, Uк – напряжение короткого замыкания, %; Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В; Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Для трехфазных трансформаторов

Хв = 0,125 Хобщ и Хнн1 = Хнн2 = 1,75 Хобщ,

где Xобщ рассчитывается аналогично вышеприведённому выражению.

Автотрансформатор

Условное обозначение автотрансформатора и его схема замещения приведены на рис. 4 [1].


Рис. 4. Условное обозначение двухобмоточного автотрансформатора и его схема замещения

Параметры схемы замещения автотрансформатора рассчитываются аналогично трёхобмоточному трансформатору. Отличие расчёта параметров схемы замещения автотрансформатора может заключаться в том, что часть паспортных данных может быть приведена к типовой мощности, определяемой коэффициентом выгодности α. Типовой мощностью автотрансформатора называется та мощность, которая передаётся электромагнитным путём.

Если в паспортных данных параметры ΔРк,вн, ΔРк,сн, Uк,вн и Uк,сн приведены к типовой мощности автотрансформатора, то их следует пересчитать к номинальной мощности автотрансформатора по следующим выражениям

где «’» обозначает, что данные параметры приведены к типовой мощности.

Список использованной литературы
  1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 592 с.

Если вам нравится наш контент, помогите в развитии сайта.

Рекомендуемые записи
  • Расчёт удельных параметров линии электропередачи
    При расчёте режимов работы электрических сетей различные её элементы представляются в виде схем замещения. В…

Масляные трансформаторы

Данный тип трансформаторов считается наиболее экономичным. Они лучше всего подходят для наружной установки. Внутри помещений они могут устанавливаться на уровне первого этажа, в специальных камерах с двумя наружными дверьми.

Эксплуатация масляных трансформаторов отличается специфическими особенностями. Они должны обязательно оборудоваться маслоприемными устройствами в виде ям или приямков, способных к сбору примерно 20-30% общего количества масла, залитого в трансформатор. Глубина таких ям должна быть не менее 1 м. Следует помнить, что масляные установки запрещается размещать в подвалах и на вторых этажах зданий.

Силовые трансформаторы

Термином «силовой» определяют назначение, связанное с преобразованием высоких мощностей. Вызвано это тем, что большинство бытовых и производственных потребителей электрических сетей нуждаются в питании напряжением 380/220 вольт. Однако доставка его на большие расстояния связана с огромными потерями энергии, которые снижаются за счет использования высоковольтных линий.

Воздушные ЛЭП высокого напряжения соединяют в единую сеть подстанции с силовыми трансформаторами соответствующего класса.

Силовой трансформатор 110 кВ

А по другим линиям напряжение 6 или 10 кВ подводится к силовым трансформаторам, обеспечивающих питанием 380/220 вольт жилые комплексы и производственные предприятия.

Силовой мачтовый трансформатор 10 на 0,4 кВ

Устройства с негорючим диэлектриком

Мощность таких установок составляет до 2500 кВА. Трансформаторы этого типа применяются в тех случаях, когда технические условия не допускают использования других устройств. Чаще всего это связано с условиями окружающей среды и недопустимостью открытой установки масляных трансформаторов.

Применение устройств с негорючим диэлектриком имеет серьезные ограничения в связи с высокой токсичностью совтола, используемого для охлаждения. Данная жидкость, обладая противопожарными и взрывобезопасными свойствами, может нанести серьезный вред человеческому организму, привести к раздражению носовых и глазных слизистых оболочек.

Специальные виды трансформаторов

К этой группе относят:

  • разделительные
  • согласующие
  • высокочастотные
  • сварочные и другого типа трансформаторные устройства, созданные для выполнения специальных электрических задач
Разделительные трансформаторы

Размещение двух обмоток совершенно одинаковой конструкции на общем магнитопроводе позволяет из 220 вольт 50 герц на входе получать такое же напряжение на выходе.

Напрашивается вопрос: зачем делать такое преобразование? Ответ прост: в целях обеспечения электрической безопасности.

1. Определение

Вольтодобавочным трансформатором (ВДТ) называется устройство, состоящее из двух трансформаторов: последовательного, первичная обмотка которого включается в рассечку линии, и специального регулировочного трансформатора или автотрансформатора с переменным коэффициентом трансформации. Регулировочный автотрансформатор питается от обмотки низшего напряжения силового трансформатора.

Линейным регулятором называется трехфазное вольтодобавочное устройство, которое работает по автотрансформаторной схеме.

Самый мощный электрошокер – АКА-22М

Данная модель электрошокового устройства была собрана пару дней назад, хотя и до этого собирались аналогичные модели ЭШУ повышенной выходной мощности. Пиковая мощность данной модели доходит до 135 ватт – и это абсолютный рекорд мощности при таких габаритах. Шокер получился вполне карманным, имеет достаточно стильный дизайн благодаря покрытию из 3D карбона (в магазине метр такого карбона стоит порядка 4$)
Сам шокер сделан в корпусе от китайского светодиодного фонарика, конечно, пришлось повозиться с переделкой корпуса.
Несмотря на повышенную выходную мощность, шокер имеет простую конструкцию и весит не более 250гр.

Все началось с того, что на аукционе eBay были заказаны два комплекта литий-полимерных аккумуляторов с емкостью 1200мА при напряжении 12 Вольт (по паспорту 11,1 Вольт). Ток КЗ таких аккумуляторов свыше 25 Ампер. Но для таких аккумуляторов грех не сделать мощный преобразователь. Недолго думая была собрана схема мощного высоковольтного инвертора 12-2500 Вольт

Читайте также:
Лайфхаки с болгаркой- Варианты использования, о которых вы не знали- Обзор

Схема построена на мощных N-канальных полевых ключах серии IRFZ 48, но выбор транзисторов не критичен. Позже транзисторы были заменены на более мощные IRF3205, именно благодаря такой замене мощность удалось повысить на 20-30 ватт.

Примененный в умножителе конденсатор 5кВ 2200пФ сможет отдавать мощность 0,0275 Дж/сек, в умножителе 4 таких конденсатора.
Достаточно большие потери в преобразователе, в дросселе и в диодах умножителя.

Напряжение на выходе – 25-30кВ
Максимальная мощность – 135 ватт
Долговременная мощность – 70 ватт
Частота разрядов 1000-1350Гц
Расстояние между выходными контактами – 27мм
Питание – аккумулятор (LI-Po 11.1V 1200mAh)
Фонарик – имеет
Предохранитель – имеет
Зарядка – бестрансформаторная, от сети 220 Вольт
Вес – не более 250гр

Трансформатор – был взят из китайского электронного трансформатора для питания галогенных ламп с мощностью 50 ватт.
Нужно заранее снять все штатные обмотки с трансформатора и мотать новые.

Первичная обмотка мотается сразу 5-ю жилами медного провода, каждый из жил имеет диаметр 0,4-0,5мм. Таким образом, в первичной обмотке имеем провод с общим диаметром порядка 2,5мм.

Для начала нужно отрезать 10 кусков указанного провода, длина каждого куска 15см. Далее собираем две идентичные шины из 5 витков.
Первичную обмотку мотаем сразу двумя шинами – 4-5 витков по всему каркасу. Далее лишний провод с концов обмоток отрезаем, снимаем лак, жилы скручиваем и залужаем


Далее первичную обмотку изолируем 10-15 слоями обыкновенным прозрачным скотчем и начинаем намотку вторичной (повышающей обмотки)
Обмотка мотается по слоям, в каждом слою 70-80 витков. Мотают эту обмотку проводом 0,08-0,1мм, количество витков 900-1200.

Межслойные изоляции делаются тем же прозрачным скотчем, для каждого ряда укладываем 3-5 слоев изоляции.
Готовый трансформатор нельзя включить без нагрузки, в заливке смолой не нуждается.

Высоковольтная часть

Умножитель напряжения. Тут использованы высоковольтные диоды серии КЦ123Б, можно заменить на КЦ106Г или любые другие высоковольтные с обратным напряжением не менее 7-10 кВ и с рабочей частотой более 15кГц.

Готовый умножитель заливается эпоксидной смолой прямо в корпусе ЭШУ.

Выходные штыки сделаны из твердого нержавеющего материала, расстояние между ними чуть больше 25мм. Не стоит раздвигать штыки на большое расстояние, хотя пробой воздуха может доходить до 45мм.

Выключатель и кнопку нужно подобрать с током 3 А и более. Светодиоды для фонарика были сняты от китайского светильника, обычные сверхяркие.
Они подключаются последовательно, питание подается через ограничительный резистор 10 Ом 0,25 ватт.

Зарядка выполнена по бестрансформаторной схеме, выходное напряжение 12 Вольт при токе 45-мА. Сейчас многие подумают, что немыслимо заряжать такие аккумуляторы этим зарядником, но ток ничтожный, заряжается долго, но аккумуляторы не вздуваются, к тому же схема простая и работает стабильно, не греется и не боится КЗ. Разумеется, если есть возможность, то желательно использовать нормальное ЗУ для зарядки таких аккумуляторов, а в моем случае такой возможности не было.

Наш шокер в десятки раз мощнее промышленных моделей ЭШУ, которые можно найти в магазинах, даже знаменитая схема Павла Богуна (ЗЛОЙ ШОКЕР) перед этим девайсом – просто игрушка.

Ну, на этой ноте и завершим нашу статью, шокер вышел хорошим, обладает супер высокой мощностью, только пока не проверялся на людях, но с таким девайсом можно смело гулять по улицам даже самых опасных районов.

Как самому сделать электрошокер в домашних условиях: несколько легких в исполнении вариантов

Обороняться в закрытом пространстве от неожиданно напавшего человека достаточно сложно. Например, чем остановить грабителя в лифте? Газовый баллончик или АУ могут повредить и самому, а нож или пистолет могут стать смертельным оружием. Еще и срок дадут.

Поэтому оптимальным вариантом станет электрошокер, который, кстати, можно и самостоятельно изготовить. И сегодня мы расскажем, как сделать обычные и мощные мини-электрошокеры в домашних условиях.

Как сделать самый простой электрошокер в домашних условиях

Прежде чем перейти к особым видам устройств, поговорим о том, как сделать самый простой электрошокер.

Необходимое оборудование и сырье

Вот перечень необходимых материалов и деталей:

  • силикон;
  • изолента;
  • ферритовый стержень, вытащенный из старого радиоприемника;
  • полиэтиленовый пакет;
  • скотч;
  • проволока;
  • провод диаметром от 0,5 до 1 миллиметра;
  • провод диаметром от 0,4 до 0,7 миллиметра;
  • провод диаметром 0,8 миллиметра;
  • ферритовый трансформатор, вытащенный из импульсного блока питания какого-либо электронного устройства;
  • предохранитель;
  • аккумулятор для блока питания;
  • диоды, конденсатор и резистор для зарядного устройства;
  • светодиод;
  • выключатели;
  • старый подходящий корпус или пластмасса для его изготовления.

А теперь узнаем, как сделать самодельный электрошокер.

Советуем вам внимательно смотреть это видео о том, как сделать электрошокер за 10 минут:

Технология создания

Высоковольтная катушка

Сначала изготавливаем высоковольтную катушку.

  1. Для этого стержень из феррита длиной порядка пяти сантиметров длиной обматываем изолентой в три слоя, затем идут пятнадцать витков самого тонкого провода.
  2. Сверху – еще пять слоев изоленты и шесть слоев скотча.
  3. Полиэтиленовый пакет режем на полоски длиной десять сантиметров и шириной, соответствующей длине катушки.
  4. Далее идет вторичная обмотка более толстым проводом (от 350 до 400 витков) в том же направлении, что и первичная обмотка.
  5. Каждый ряд провода (от 40 до 50 витков) изолируем полиэтиленовыми лентами и пятью рядами скотча.
  6. В конце идут два слоя изоленты и десять слоев скотча. С боков заливаем силиконом.
Читайте также:
Схемы вязания красивых узоров спицами
Трансформатор преобразователя

Теперь делаем трансформатор преобразователя.

  • Его основой станет ферритовый трансформатор, с которого нужно снять все обмотки и ферритовую раму (возможно, для этого придется деталь опустить ненадолго в кипяток).
  • Наматываем первичную обмотку из провода 0,8 миллиметра толщиной (12 витков). Вторичная обмотка составляет 600 витков (по 70 витков в ряду) миллиметровым проводом.
  • Для изоляции каждого ряда укладываем четыре слоя изоленты. Вставив половинки феррита, закрепляем конструкцию, используя изоленту либо скотч.
Искровой разрядник и другие детали

Следующая деталь – искровой разрядник.

  1. Для него возьмем старый предохранитель, уберем горячим паяльником олово на его контактах, вытащим внутренний провод.
  2. Вкрутим с двух сторон шурупы (они не должны контактировать).
  3. Меняя между ними зазор, можно менять частоту разрядов.

Аккумуляторы берем готовые:

  • литий-ионные (вытащенные из мобильного телефона),
  • никель-кадмиевые или литий-полимерные.

Для зарядного устройства паяем диодный мост, конденсатор, резистор и сигнальный светодиод. Схему с характеристиками деталей можно найти в Сети. Время зарядки будет составлять порядка трех-четырех часов.

Что касается корпуса, то можно найти что-то подходящее, выпотрошив неисправный прибор. Или склеить его из пластмассовых деталей. Можно даже из картона сделать корпус, залив его эпоксидкой. В итоге получится электрошокер, имеющий мощность около пяти ватт, потребляющий до трех ампер тока. Помним, что более трех секунд на человека воздействовать разрядом не следует.

Особые виды самодельных ЭШУ

Из фонарика

Итак, как сделать электрошокер из фонарика наподобие столь популярных Молнии, Шершня, Шерхана, Кобры или, например, Скипетра-Лайт?

  1. Понадобится, собственно говоря, лишь корпус фонарика – светодиод тоже можно оставить. Это удобно – ведь внутри уже имеются аккумуляторы.
  2. Туда же следует поместить четыре высоковольтных катушки и преобразователя, вытащенных из электрических зажигалок для газовых плит.
  3. В схему добавляются разрядники и отдельный выключатель.
  4. Для каждого трансформатора служат свои два контакта.
  5. Разрядники делают из стальных узких полосок или кусков скрепки.

О том, как сделать электрошокер из батарейки, расскажем вам далее.

Из батарейки

Это простой способ. Для него понадобятся:

  • батарейка типа «Крона» мощностью 9 ватт;
  • стержень из эбонита от 30 до 40 сантиметров длиной;
  • преобразующий трансформатор (готовый, вытащенный из зарядного устройства либо сетевого адаптера);
  • изолента;
  • стальная проволока;
  • кнопочный выключатель.

Берем эбонитовый стержень и приматываем к нему изолентой два пятисантиметровых отрезка стальной проволоки. Их нужно соединить с помощью провода с трансформатором и батарейкой. Выключатель крепится к противоположному концу стержня. При нажатии на его кнопку между кусками проволоки появится разряд (дуга). Нажимать для этого надо 25 раз в секунду.

Из зажигалки

Итак, как сделать электрошокер из зажигалки? Нам понадобятся:

  • электрозажигалка, работающая на батарейке;
  • скрепка;
  • клей;
  • паяльник и припой.

Разбираем зажигалку, трубку отрезаем ножовкой. Нам понадобится лишь рукоятка с выходящими из нее проводами. Оставляем у них длину один-два сантиметра, обрезав кусачками. Затем оголяем их кончики и припаиваем туда кусочки скрепки. Кончики слегка загибаем. Всю конструкцию фиксируем с помощью клея. Мощность прибора получается также не слишком высокой.

Далее вы узнаете, как сделать ручку-электрошокер в домашних условиях.

О том, как сделать электрошокер из зажигалки в домашних условиях, расскажет видео ниже:

В виде ручки

  • небольшой гвоздик;
  • две зажигалки (одна непременно с пьезоэлементом);
  • ручка с кнопкой и металлической клипсой, имеющая достаточно большой диаметр, вмещающая пьезоэлемент;
  • ножовка по металлу;
  • пистолет клеевой.
  1. Разбираем одну из зажигалок и вынимаем пьезоэлемент.
  2. Разбираем ручку, вытаскиваем внутреннюю пластиковую втулку и вырезаем ее среднюю часть на длину, соответствующую размеру пьезоэлемента.
  3. Снимаем клипсу и сбоку разогретым (второй зажигалкой) гвоздиком проделываем в верхней части корпуса ручки дырочку.
  4. Ножовкой делаем надрез для провода.
  5. Вкладываем на место кнопку ручки, термопистолетом проклеиваем изоляцию проволоки пьезоэлемента и приклеиваем его ко второй части пластиковой внутренней втулки.
  6. Вставляем всё в корпус ручки, выводим проволочку в дырочку, затем пропускаем ее по выпиленному пазу и зажимаем металлической клипсой от ручки.
  7. Вставляем нижнюю часть втулки и собираем ручку.
  8. Теперь при нажатии на кнопку от клипсы будет бить током.

Но это скорее игрушка, чем средство самообороны. А теперь давайте узнаем, как сделать дома электрошокер из конденсатора.

Читайте также:
Триммер бензиновый: устройство, виды, принцип работы

Из конденсатора

Берем конденсатор из длинной лампы дневного света. Он раньше, в советские времена, был прямоугольным, красным или зеленым. В современных моделях он представляет собой белый цилиндр.

Еще нам понадобится провод (двойной) со штепселем на конце. Длину провода можно оставить порядка десяти-пятнадцати сантиметров.

Оголяем концы, противоположные штепселю, прикручиваем их к контактам конденсатора и тщательно изолируем. Вот и готово. Теперь после зарядки от сети на концах вилки будет появляться разряд, вполне ощутимый. Но вреда не приносящий – пощипает только.

О том, как сделать мощный электрошокер в домашних условиях, расскажет видео ниже:

Электрошокер своими руками

  • Регистрация на сайте
  • Мобильная версия сайта
  • Поделки и креативы
  • Статьи к прочтению
  • Книги, софт скачать
  • FAQ вопрос ответ
  • Фотоальбом
  • Форум
  • Разное
  • Ваши Собранные Шокеры
  • Злой шокер актуальный
  • Злой шокер архивный
  • Злой шокер на UC3845
  • Шокер НЛО
  • ЗШ на NE555
  • Шокер классика
  • Классика с новым ВВ
  • Шокер на УН
  • Говношокеры
  • Черный список продавцов ЭШУ
  • FAQ вопрос ответ
  • Форум о шокерах
  • Новичкам
  • Общие вопросы
  • Высоковольтные
  • Разное
  • Д-изм и здравый смысл
  • Стол заказов
  • Электрошокеры
  • Лазеры и фонари
  • Преспособления
  • Зарядники
  • Высоковольтные
  • Прочие поделки
  • Сайт Ламазоида
  • Статьи к прочтению
  • Схемы шокеров
  • Детали к шокерам
  • Старые схемы шокеров
  • Источники питания
  • Заводские шокеры
  • Высокое напряжение
  • Лазеры
  • Другие схемы
  • Высеры
  • Литература
  • Справочники
  • Программы рассчетов
  • Полезные программы
  • Ecdinside.net
  • Ганза
  • Оружие будущего

Суббота 15.01.2022

Войти через uID

–>

Электрошокеры [15]
Лазеры и фонари [3]
Преспособления [3]
Зарядники [0]
Высоковольтные [7]
Прочие поделки [2]

–>
–>

« Май 2013 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31

–>

Уважаемые гости и пользователи сайта, чувствуйте себя как дома!

Вот так выглядит оригинальная схема злого шокера. А теперь мы заменим инвертер с пушпульного на обратноходный. ВВ (высоковольтная) часть останется прежней.

Вот на этом инвертере я делал свой злой шокер. Инвертер обратноходный на шим контроллере UC3845 и силовом ключе IRFZ44.

С высоковольтной частью.

У данной схемы есть некоторые особенности которые лучше знать:

1.2 Рассчет частоты генератора

К микросхеме uc3845 имеется несколько даташитов от различных фирм производителей, где рассказывается о параметрах микросхемы. Мне приглянулся даташит фирмы Fairchild Semiconductor , скачать его можно здесь. Даташит полностью на английском, на русском нет к сожалению. Из него нам потребуется формула рассчета частоты генератора. Формула находится на стр. 6 прямо под рисунком №5.

Вот она: f=1.8/RTCT Где f-частота генератора, CТ-частотозадающий конденсатор, RT-частотозадающий резистор.

Нам известны параметры частотозадающих деталей – 1нанафарад (конденсатор) и 12ком (резистор).

Получаем: f=1.8/12*1 = 0.15 (150кгц – частота генератора)
Зная частоту можем посчитать период открытия/закрытия микросхемы.
(Частота – количество периодов в секунду)
Tc=1сек/150000гц = 0,0000066сек. 6,6мкс

Так же следует учесть, частота на выходе микросхемы вполовину меньше частоты генератора – информация из даташита.

В этой статье расчет производился немного по другому, по формуле из того же даташита сразу рассчитывался период, а по периоду прикидывалась частота. В итоге так же получили период 6,6мкс.

По этим формулам легко можно рассчитать нужную частоту, для любых номиналов частотозадающих деталей.

Итак, как рассчитывать частоту мы знаем, перейдем к намотке трансформатора.

Повы шающий трансформатор выбран на броневом сердечнике, по чему на броневом? Компактный, высокий кпд, высокочастотный, экспериментально зарекомендовал себя как наиболее успешный. Всякие там “ш-образные” оставим для баловства и пускания дужек =)

Наилучшим применением в нашем случае будет RM8, заказать можно в дипчипе правда стоит дороговато.

2.1 Подготовка к намотке

Не у всех есть возможность заказать данный сердечник, поэтому отправляемся на радиорынок. Там то наверняка будут вот такие. У нас продавались по 5руб за штуку =).

Если у вас рм8 проблем с разбором не возникнет; если же бу транс с радиорынка, то может быть заклеен эпоксидкой или клеем. Категорически воспрещается еб@шить ножом, молотком, зубилом. Возьмите кипяток, транс в чашку и заливаем. Даем поваляться минут 5-7, после чего чашки должны легко разъединиться, откуда достаем шпульку. (Если после кипятка чашки транса не разъединились – можно бросить в растворитель).

Медицинский парафин, для накладывания масок на лицо, продается в аптеке. Кусок 10см*10см*4см обошелся мне в 70руб. Почему именно медицинский. На опытах оч хорошо себя зарекомендовал, после засыхания становится весьма плотный, в отличие от свечичного. Так же вв (высоковольтный трансформатор) пропитанный этим парафином держит искру в 4см, свечечный пробивается после 2х см. Как бэ для сравнения =)

Берем банку из под пива, крошим наш парафин ножом, чтобы пролез в банку и на медленном огне растапливаем наш парафин. Можно поставить на конфорку и попить чаю между делом, при этом огонь на канфорке должен быть минимальным.

Читайте также:
Лайфхаки с болгаркой- Варианты использования, о которых вы не знали- Обзор

Погружаем нашу шпульку в растопленный парафин и оставляем там до тех пор пока поверхность парафина не начнет покрываться пленкой. Тогда все, или почти все пустоты в обмотке будут заполнены парафином, что многократно увеличит степень ее изоляции. Достаем шпульку и сушим ее 20 минут до полного затвердения парафина. Можно даже положить в холодильник, для ускорения процесса.

Изолируем вторичку несколькими слоями прозрачного скотча, если нет скотча под рукой можем взять конденсаторную пленку либо прозрачную пленку от цветочных букетов. Фиксируем изоляцию капелькой суперклея, начинаем мотать первичку.

Первичка мотается в том же направлении что и вторичка, не путаем начало и конецобмотки. С того края где выходит начальный вывод вторички, в том же направлении мотаем и первичку. Первичка будет содержать от 5 до 8 витковпровода 0.3-0.6 сложеного в несколько жил. Сначала мотаем 8 витков первички, затем смыкаем чашки транса и плотно стягиваем скотчем внесколько слоев. Сматываем так тобы можно было легко размотать – это необходимо во время настройки инвертера. Я временно скреплял тонким оффисным скотчем – вполне удобно.

Настройка инвертера проводится с нагрузкой. Без нее почти 100% шанс пробоя трансформатора, вылета полевика. Для настройки инвертера вам необходим высоковольтный (пробный) трансформатор на котором будем проводить испытания. Как мотать ВВ (высоковольтный трансформатор) будет расписано ниже, а пока лучше намотать 20 витков первички на ферритовом стержне (любом) и сверху 300 витков вторички, в один слой. Опустить все это дело в парафин как описано выше до получения равномерного парафинового погрытия на поверхности вторички. Подключаем все это дело по классической схеме и смотрим частоту. Разрядник желательно взять плановый epcos 1400 v. Иначе можете запороть поджигающий конденсатор.

Сама настройка: Начинаем подбирать зазор трансформатора (если у вас советский броневой трансформатор) подкладываем поочередно вырезанные из бумаги колечки и сматываем плотно чашки. Так же необходимо поэкспериментировать с витками первички отмотать или домотать.
У кого сердечник RM8 – подбираем только витками. (от 6 до 8 витков содержит первичка). Добиваемся получения максимальной частоты разрядов. При этом полевик не должен греться, если сильно греется значит транс отстроен не до конца.

И неправильный вариант настройки (для тех кому похуй) Подбираем частоту задающего генератора резистором до получения максимальной частоты. Настоятельно рекомендую настраивать первым методом иначе не поймете процесс работы инвертера иили наебнете детальки.

Ну вот – частота максимальная, полевик не греется, вроде полет нормальный. Переходим к следующей стадии.

Не сложный, но немаловажный этап. На практике было выявленно следующее:

В данном шокере я использовал диоды fr207 так как они дешевые (по 3рубля) и они единственные более-менее подходящие есть в нашем радиомагазине. Шокер работает уже с 2мя последовательными диодами. Тоесть для злой схемы получится 4 диода. По опыту хочу отметить – диоды вылетают и при 5 последовательных, в особенности если коснуться одним рожком к металлужертве. А вот с 6-ю последовательными диодами все хорошо до сих пор – как не издевался на своим шокером. После последних экспериментов убедился – диоды умирают в следствии утечек (микро разрядов) с вв трансформатора. В последнем варианте работает с 3мя диодами вполне стабильно. Выносите диоды подальше от вв трансформатора.

Поджигающий и боевой конденсатор необходимы одинакового номинала, иначе не получите максимальной полезной отдачи энергии. Плановые конденсаторы 0.33мк 1000 вольт – epcos умирали при использовании в этой схеме, при этом в оригинальной схеме ЗШ они работают нормально. Если взять 3 параллельных конденсатора 0.1 мк 1000 вольт того же производителя – избавимся от проблемы вылета. В злой схеме получим уже 6 конденсаторов соответственно. Кондеры необходимо зашунтировать резисторами 10 Мом, что так же благотворно скажется на их дальнейшей работе. (0.33мк умирали с резисторами 5 Мом)

Разрядник газовый epcos 1400 v. если внедрить самодельный то – скорее всего здохнут конденсаторы, частота шокера будет не постоянной.

Одна из самых сложных частей шокера – ВВ трансформатор. В моем случае получился 20 витков первичка (мотается сначала) и 450-550 витков вторичка. Первичка мотавтся толстым проводом 0.8 мм виток к витку в центре сердечника. Далее изолируем и мотаем вторичку проводом 0.2 – 0.4мм. Намотка производилась на сердечнике из ферритовой антены из старого приемника, диаметром 9 и длинной 60 мм. Сердечник из весьма стремного феррита, лучше конечно брать от твса, но для ЗШ этого хватает. Длина искры должна быть не менее 2.5 см.

Внимание! Намотку необходимо осуществлять в разных направлениях. Это увеличивает длинны пробоя за счет того, что первичка начинает как бы дополнять вторичку. При этом 400 витков вторички – 2,5см искры 550-600витков 3,5см искры, 800витков искра более. Тут можно ознакомиться с приемом намотки ВВ трансформатора.

Читайте также:
Вред пластиковых окон: опасность или вымысел?

Изоляция осуществлялась фторопластовой лентой, так же можно изолировать пленку от букетов цветов. Скотчем не рекомендуется – так как им изолируют только лохи =). Почему не рекомендуется изолировать скотчем. Дело в том что скотч дает утечки. Если поглядеть на работающий транс в темноте, можем увидить тончайшие разряды-паутинки, бегущие по поверхности. Так вот эти разряды “херачут” внутри слоев, что слильно снижает длительность импульса разряда и его мощность. У меня был транс намотанный по долбоебичной-скотчевой технологии, как выражаются придурки с чушокера – “скотчевая технология ака”, технология известная мне еще со школы, задолго до появления ака. Так вот, транс этот держал искру 5см, его не пробивало из за утечек. На выходе искра визуально была куда тоньше той, что получается при использовании фторопласта. Так же, при вакуумировании трансформаторов со “скотчевыми технологиями” эпоксидка не проникает в под слои изоляции из за склеивания их скотчем.

При намотке вторички зазор от края должен быть не менее 1 см, иначе дуга будет шить через слои обмотки . Заливать трансформатор лучше эпоксидной смолой в вакуумной установке, но так же неплохо держит пробой и медицинский парафин.

Со всей серьезностью необходимо подойти к вопросу намотки ВВ трансформатора, иначе могут быть плачевные последствия. Если трансформатор дает необходимую искру дуги в макетном варианте, то в корпусе, где детали максимально близко друг к другу расположены, возможность пробоя возрастает. Как правило если не сам транс подохнет то непременно угробит диоды (вы это поймете по характерному тонкому писку включаемого шокера). При использовании fr102 было неоднократно. При помещении в корпус и первых запусках можно вглянуть на работу устройства в полной темноте. Как раз в темноте будут видны очень тонкие искры идущии от транса к деталям. Если таковые есть – тщательнее заизолировать ваш трансформатор.

При правильной намотке вы получите искру 2.5 и более см. Для проверки, желательно, развести еще на 1 см. и погонять. Это необходимый для нормальной работы запас, так как пробой воздуха в достаточной мере зависит от влажности воздуха. Если разряд ухоит в “корону” при еще большем разведении усиков – ваш трансформатор намотан качественно.

Вот была искра все хорошо, и тут треск стал тихим и искра куда-то пропала. При поднесении к выводам трансформатора металлического предмета, наблюдается малая 3-5 мм искра. Ваш трансформатор пробило вследствии некачественной намотки.

Как избежать пробоя?

1. Не использовать сомнительные диэлектрики вроде скотча, конденсаторной бумаги, конденсаторной пленки. Лучше обзавестись фторопластовой лентой, на худой конец сходить в цветочный магазин за прозрачной букетной пленкой. Всякие там клейкие ленты – в топку. На небезывестном чушокере есть такая “скотчевая технология АКА” Ака – один недолекий краб шокеростроения выдумал этот бред, который в свою очередь был подхвачен бабкой – шаманом, батаном гречкой и кучей новичков. Оказалось что после намотки по этой бредотехнологии у людей если и не пробивало ВВ транс, то несомненно разряд оставлял желать лучшего.

2. При намотки не допускать наскоки одних витков на других, стараться максимально четко мотать виток к витку.

3. Отступ от края стержня не менее 1см.

4. Пропитку осуществлять либо под вакуумом эпоксидной смолой (предпочтительнее), либо на худой конец в медицинском парафине.

На выходе имеем красивую яркую голубовато-фиолетовую искру.
Частота 30 и более гц.
Мощность 20-30 ватт.
Пробой воздуха 2-2.5 см (с запасом 3-3.5см)
Правильно собранный шокер поджигает бумагу.
Так же правильно собранный шокер пережигает пердохранитель 200 ма.

Лично я старался подойти к вопросу с минимальными денежными затратами. А именно – 3 li-ion аккумулятора и один пальчиковый аккумулятор. Вообще планировал питать от 3х аккумуляторов, но отсек на 3 аккумулятора был мне как-то мал, а на 4 – сидел в руке весьма удобно. Так же получаем небольшой прирост по мощности, мелочь конечно, но гораздо удобнее всяких там перемычек. Сначала ставим 3 аккума li-ion, затем батарейку(ni-cd аккум), так безопаснее для всех аккумов.

Итак 3 аккумулятора по 120 руб и зарядник за 300руб, который у меня уже был. Отсек для 4х пальчиковых батарей – 30 руб. Используя заводскую зарядку мы избавляемся от многих сложных манипуляций и риска преждевременно угробить аккумы. Так же используя готовый отсек мы избавляемся от проблемы лезть во внутрь шокера, если какой-нить из аккумов выйдет из строя.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: