Miki_from_the_block
01-01-07, 14:34
Ja ću ovdje da se fokusiram na transformatore koji imaju jezgro oblika EI limova, što znači da su im jezgra sastavljena od limova oblika slova E i limova oblika slova I. Takođe, radi jednostavnosti proračuna pretpostavit ćemo da : ga koristiš na klasičnom mrežnom napajanju frekvencije 50 Hz , da je indukcija B= 1 T, da je kvadratnog ili približno kvadratnog oblika, da je gustina struje u namotajima transformatora J=2.5 A/mm i da zanemarimo sve gubitke koji su realni i neizbiježni ali za snage transformatora recimo do 1 KW zanemarljivi.
To znači da formule koje će kasnije biti korišćene ne važe za napajanje primara čija je frekvencija različita od 50 Hz što je najkritičniji uslov od svih koje sam pobrojao. Da napomenem i ostale uslove: kada sam rekao indukcija B= 1 T , to ne mora da te zbunjuje iz prostog razloga što uglavnom ( 99.9 % ) jezgara koja se koriste su za indukcije jednake ili veće od 1 Tesle. Ako su za indukcije veće od 1 Tesle to znači da mogu da se koriste za snage veće od one koja bi se dobila ovim proračunom što za amaterske primjene nije od nekog posebnog značaja. Što se tiče podatka za gustinu struje od J=2.5 A/mm to je uzeto kao neka optimalna vrijednost koja omogućava da se namotaji ne bi grijali dok transformator bude radio, inače koriste se i veće gustine struje što zavisi od toga koji tip hlađenja transformatora je primijenjen ( uglavnom se koriste uljna i vazdušna hlađenja ).
Koristi se specijalni lak za lakiranje namotaja kako bi dobili mehaničku čvrstoću i kako bi se povećao probojni napon između svakog od slojeva koji su namotani ali za amaterske svrhe to nije nešto što je neophodno, znači u ovom slučaju to ne treba da koristiš.
Sada ćemo da se fokusiramo na to kako se jezgro transformatora rastavlja! Svakako jedna od težih operacija da tako kažem pri premotavanju transformatora je rastavljanje njegovog jezgra iz prostog razloga što to jezgro može da bude vareno: takvo jezgro ti kao početnik ni slučajno ne kupuj da ti se transformator ne bi smučio odmah na početku, može da bude lakirano jezgro zajedno sa namotajima ili jednostavno da bude slijepljeno zbog njegovog pregrijavanja tokom vremena kada je radio. Najbolji slučaj je da se rastavlja bez problema što je i vrlo rijetka pojava.
Dakle najveći problem je rastaviti par prvih limova jezgra , posle već ide lakše.
Prvo što treba uraditi je da se skine lim preko koga se transformator ušrafljuje odnosno fiksira na neku podlogu gdje radi ( neki transformatori ga nemaju pa ako ga nema ni tvoj trafo onda slijedi sledeći korak a to je da izvadiš prvi I oblik lima koji ti je dostupan ( ako je slijepljen onda ga malo rastaviš nožem ) , pa onda dolazi lim oblika slova E koji je malo teži za izvući. Da bi ga oslobodio pokušaj i njega da rastaviš nožem tako da se odlijepi pa onda probaj da ga izbiješ ili izvučeš na drugu stranu uz pomoć kliješta ili kombinerki po cijenu i da ga oštetiš.( Ovo ti kažem jer ćeš vjerovatno oštetiti nekoliko limova koji se kasnije neće moći vratiti na njihovo mjesto s obzirom da si početnik ) ali to na početku tvoje karijere nije od tolike važnosti jer ćeš vremenom ako se budeš time bavio sigurno pronaći tebi najbolju metodu za rastavljanje ( Posledica uništavanja par limova će biti manja snaga transformatora jer se smanjila površina jezgra koju čine ti limovi ). Zatim ponovo vadiš lim I oblika pa onda E oblika sve dok jezgro ne bude kompletno rastureno. Vrlo je važno da ne oštetiš kalem na kome su namotani namotaji transformatora kako bi ga mogao ponovo iskoristiti kada budeš ti namotavao transformator. Skinite svu žicu sa kalema što je namotana i nemoj da je koristiš za ponovno motanje jer je vjerovatno neupotrebljiva za ponovno motanje s pretpostavkom da je već dovoljno stara i da je lak sa žice ispucao prilikom odmotavanja. ( Zašto rizikovati da se ponovo premotava, ako postoji sumnja da je oštećena ).
Ono što trebate da znate je da svaki transformator ima barem jedan primar i barem jedan sekundar.
Ako ćemo ga koristiti samo na napajanju od 220 V onda ćemo naravno napraviti samo jedan primar za taj napon. Češći slučaj je da imamo više sekundara u zavisnosti od toga koliko različitih napona trebamo na izlazu transformatora , odnosno na njegovom sekundaru.
Sada sa teorije prelazimo na konkretno izračunavanje nama potrebnih podataka odnosno parametara koji su vama potrebni .Ono što znamo na početku odnosno prije premotavanja transformatora je sledeće:
Up- Napon na primaru transformatora u Voltima
Us- Napon na sekundaru transformatora u Voltima
P – Njegovu snagu
Površinu jezgre transformatora ćemo označiti sa S i izračunati kada izmjerimo dimenzije a i b ( Cm ) Dakle površina jezgra trafoa je:
1. S= ab ( Cm )
Snaga transformatora S ( VA ) se izračunava kao :
2. S = S X S = S ( VA ) , Izražava se u Watima
Sada treba da izračunamo koliko navojaka n treba da namotamo da bi smo dobili napon od 1 V. To se radi na sledeće način :
3. n= 45/ S ( navoja/voltu ) ,
Treba da kažem da je ovdje broj 45 konstanta koja važi za pretpostavke koje sam gore naveo odnosno da je frekvencija napajanja 50 Hz i indukcija 1 T.
Sada računamo koliko namotaja trebamo na primaru transformatora - Np. Znamo da primar priključujemo na 220 V dakle da bi smo izračunali koliko namotaja ćemo imati na primaru koristimo se sledećom formulom:
4. Np=n X Up = n X 220 ( namotaja na primaru )
Za broj namotaja na sekundaru koristimo se analogijom. Ako nam je potrebno npr. 12 V na sekundaru onda broj namotaja sekundara Ns izračunavamo kao :
5. Ns = n X Us = n X 12 ( namotaja na sekundaru )
Dakle sada smo dobili podatke koliko namotaja traba na primaru i sekundaru i ono što nam je još ostalo je da izračunemo debljinu žice primarnog Dp i sekunkdarnog namotaja Ds. Da bi smo to znali treba prvo da izračunamo kolika će biti struja primara Ip a kolika struja sekundara Is.
Snaga bilo čega u elektrotehnici je definisana kao:
6. P = U I cos fi ( W )
,a posto se uzima u obzir da su faktori snaga primara i sekundara priblizno jednaki, onda gornju jednacinu mozemo da napisemo:
S = U I (VA) (volt-ampera)
sto i jeste stvarna (prividna) snaga transformtora,
To nam daje mogućnost izračunavanja struje ako su nam
poznate ostale dvije veličine. Pretpostavili smo na početku da su gubici
zanemarljivi što ima za posledicu da nam je snaga na sekundaru jednaka
snazi na primaru.
Struja primara se može izračunati kao :
7. Ip = P/ Up , P je snaga koju smo izračunali na osnovu dimenzija jezgra u formuli br 2. i Up napon na primaru.
Struja koju računamo iz ove formule naravno izražava se u Amperima ( A )
Sledeće što radimo je da izračunamo i struju na sekundaru transformatora naravno isto u Amperima ( A ) .
8. Is = P/ Us ( A ) , P je snaga koju smo dobili izračunavajući formulom
Br.2 i Us je napon koji nam treba na sekundaru.
Sada prelazimo na izračunavanje debljine provodnika odnosno bakarne žice koju ćemo namotavati na primar i na sekundar. Debljinu žice na primaru označit ćemo sa Dp a na sekundaru sa Ds.
Pretpostavili smo da ćemo koristiti gustinu struje J= 2.5 A/mm .
Dakle debljina žice na za primarni namotaj se izračunava kao :
9. Dp=0,7 √ Ip , ova formula znači da treba da izvadiš kvadratni korijen od struje primara Ip i da ga pomnožiš sa 0,7 i dobijaš debljinu žice u milimetrima.
Debljina žice na sekundaru ( takođe u mm ) se izračunava kao i u prethodnom slučaju samo sada umjesto Ip koristimo struju sekundara tj. Is.
10. Ds=0,7 √ Is , dakle opet vadiš kvadratni korijen od Is i množiš sa 0,7
i dobiješ debljinu žice sekundara u mm.
Kada si sve ovo izračunao ostaje ti da kupiš ili na neki drugi način dođeš do lakirane bakarne žice i namotaš ovo. Ostaje mi da ti kažem da se koristi isključivo bakarna žica jer ima manji otpor i samim tim manji su gubici a ne aluminijumska žica kako je neko prethodno napisao jer bi u tom slučaju debljina žice bila veća i samim tim bi ti pravilo probleme prilikom namotavanja u smislu da više ne bi imao mjesta za namotavanje.
Ako vam je potreban transformator manje snage to znači da ćeš koristiti manje debljine žice i imati veći broj namotaja pa kad budeš motao primar s obzirom da žica može da bude i debljine 0,05 mm pa je preporučljivo da uzmete jednu deblju izolovanu žicu i da je zalemiš sa onom sa kojom namotavaš da ti se ne bi desilo da vam ta tanka žica posle pukne odnosno da bi napravio priključne izvode koji će biti dovoljno čvrsti kada budete priključivali trafo na napajanje. Naravno da bi je zalemio prvo treba da skinete lak sa nje a to ćete uraditi tako što ćete ga spaliti na plamenu ( što je žica tanja to je spaljivanje kraće ) pa onda fino očistite onaj dio žice koji je spaljen kako bi ga zalemio da napravi spoj sa onom izolovanom žicom koja će biti izvod primara i još to mjesto gdje si lemio treba da izoluješ.
Što se tiče mjerenja debljine žice koja se koristi za namotavanje transformatora. Najlakše je otići kod nekoga ko se bavi premotavanjem transformatora ili elektromotora pa kupiti žicu pa nema ni potrebe onda za merenjem njene debljine.
Kada si sve ovo namotao i izvukao izvode primara i sekundara ostaje vam da vratite limove jezgra a to ćete uraditi tako da ćete prvo uklopiti sve limove oblika E ali naizmjenično jedan stavljate sa jedne a drugi sa druge strane pa kad ih sve uklopite onda samo posle ti ostaje da uklopite između i limove oblika I i da stegnete jezgro da ne zuji i da probate transformator. Naravno treba da budete pažljiv kada uklapate limove da ne oštetite žicu koju si upravo namotao. Možda vam se sve ovo čini komplikovano ali kada se malo uhodate vidjet ćete da će ići vrlo lagano.
Preporučujem ti da prvo namotate neki transformator snage 50 – 100 VA jer ga je mnogo lakše motati za početnika s obzirom da nema puno namotavanja kao za neki od 1 VA koji samo u primaru ima oko 6-9 hiljada namotaja.
Izvor: www.elitesecurity.org
To znači da formule koje će kasnije biti korišćene ne važe za napajanje primara čija je frekvencija različita od 50 Hz što je najkritičniji uslov od svih koje sam pobrojao. Da napomenem i ostale uslove: kada sam rekao indukcija B= 1 T , to ne mora da te zbunjuje iz prostog razloga što uglavnom ( 99.9 % ) jezgara koja se koriste su za indukcije jednake ili veće od 1 Tesle. Ako su za indukcije veće od 1 Tesle to znači da mogu da se koriste za snage veće od one koja bi se dobila ovim proračunom što za amaterske primjene nije od nekog posebnog značaja. Što se tiče podatka za gustinu struje od J=2.5 A/mm to je uzeto kao neka optimalna vrijednost koja omogućava da se namotaji ne bi grijali dok transformator bude radio, inače koriste se i veće gustine struje što zavisi od toga koji tip hlađenja transformatora je primijenjen ( uglavnom se koriste uljna i vazdušna hlađenja ).
Koristi se specijalni lak za lakiranje namotaja kako bi dobili mehaničku čvrstoću i kako bi se povećao probojni napon između svakog od slojeva koji su namotani ali za amaterske svrhe to nije nešto što je neophodno, znači u ovom slučaju to ne treba da koristiš.
Sada ćemo da se fokusiramo na to kako se jezgro transformatora rastavlja! Svakako jedna od težih operacija da tako kažem pri premotavanju transformatora je rastavljanje njegovog jezgra iz prostog razloga što to jezgro može da bude vareno: takvo jezgro ti kao početnik ni slučajno ne kupuj da ti se transformator ne bi smučio odmah na početku, može da bude lakirano jezgro zajedno sa namotajima ili jednostavno da bude slijepljeno zbog njegovog pregrijavanja tokom vremena kada je radio. Najbolji slučaj je da se rastavlja bez problema što je i vrlo rijetka pojava.
Dakle najveći problem je rastaviti par prvih limova jezgra , posle već ide lakše.
Prvo što treba uraditi je da se skine lim preko koga se transformator ušrafljuje odnosno fiksira na neku podlogu gdje radi ( neki transformatori ga nemaju pa ako ga nema ni tvoj trafo onda slijedi sledeći korak a to je da izvadiš prvi I oblik lima koji ti je dostupan ( ako je slijepljen onda ga malo rastaviš nožem ) , pa onda dolazi lim oblika slova E koji je malo teži za izvući. Da bi ga oslobodio pokušaj i njega da rastaviš nožem tako da se odlijepi pa onda probaj da ga izbiješ ili izvučeš na drugu stranu uz pomoć kliješta ili kombinerki po cijenu i da ga oštetiš.( Ovo ti kažem jer ćeš vjerovatno oštetiti nekoliko limova koji se kasnije neće moći vratiti na njihovo mjesto s obzirom da si početnik ) ali to na početku tvoje karijere nije od tolike važnosti jer ćeš vremenom ako se budeš time bavio sigurno pronaći tebi najbolju metodu za rastavljanje ( Posledica uništavanja par limova će biti manja snaga transformatora jer se smanjila površina jezgra koju čine ti limovi ). Zatim ponovo vadiš lim I oblika pa onda E oblika sve dok jezgro ne bude kompletno rastureno. Vrlo je važno da ne oštetiš kalem na kome su namotani namotaji transformatora kako bi ga mogao ponovo iskoristiti kada budeš ti namotavao transformator. Skinite svu žicu sa kalema što je namotana i nemoj da je koristiš za ponovno motanje jer je vjerovatno neupotrebljiva za ponovno motanje s pretpostavkom da je već dovoljno stara i da je lak sa žice ispucao prilikom odmotavanja. ( Zašto rizikovati da se ponovo premotava, ako postoji sumnja da je oštećena ).
Ono što trebate da znate je da svaki transformator ima barem jedan primar i barem jedan sekundar.
Ako ćemo ga koristiti samo na napajanju od 220 V onda ćemo naravno napraviti samo jedan primar za taj napon. Češći slučaj je da imamo više sekundara u zavisnosti od toga koliko različitih napona trebamo na izlazu transformatora , odnosno na njegovom sekundaru.
Sada sa teorije prelazimo na konkretno izračunavanje nama potrebnih podataka odnosno parametara koji su vama potrebni .Ono što znamo na početku odnosno prije premotavanja transformatora je sledeće:
Up- Napon na primaru transformatora u Voltima
Us- Napon na sekundaru transformatora u Voltima
P – Njegovu snagu
Površinu jezgre transformatora ćemo označiti sa S i izračunati kada izmjerimo dimenzije a i b ( Cm ) Dakle površina jezgra trafoa je:
1. S= ab ( Cm )
Snaga transformatora S ( VA ) se izračunava kao :
2. S = S X S = S ( VA ) , Izražava se u Watima
Sada treba da izračunamo koliko navojaka n treba da namotamo da bi smo dobili napon od 1 V. To se radi na sledeće način :
3. n= 45/ S ( navoja/voltu ) ,
Treba da kažem da je ovdje broj 45 konstanta koja važi za pretpostavke koje sam gore naveo odnosno da je frekvencija napajanja 50 Hz i indukcija 1 T.
Sada računamo koliko namotaja trebamo na primaru transformatora - Np. Znamo da primar priključujemo na 220 V dakle da bi smo izračunali koliko namotaja ćemo imati na primaru koristimo se sledećom formulom:
4. Np=n X Up = n X 220 ( namotaja na primaru )
Za broj namotaja na sekundaru koristimo se analogijom. Ako nam je potrebno npr. 12 V na sekundaru onda broj namotaja sekundara Ns izračunavamo kao :
5. Ns = n X Us = n X 12 ( namotaja na sekundaru )
Dakle sada smo dobili podatke koliko namotaja traba na primaru i sekundaru i ono što nam je još ostalo je da izračunemo debljinu žice primarnog Dp i sekunkdarnog namotaja Ds. Da bi smo to znali treba prvo da izračunamo kolika će biti struja primara Ip a kolika struja sekundara Is.
Snaga bilo čega u elektrotehnici je definisana kao:
6. P = U I cos fi ( W )
,a posto se uzima u obzir da su faktori snaga primara i sekundara priblizno jednaki, onda gornju jednacinu mozemo da napisemo:
S = U I (VA) (volt-ampera)
sto i jeste stvarna (prividna) snaga transformtora,
To nam daje mogućnost izračunavanja struje ako su nam
poznate ostale dvije veličine. Pretpostavili smo na početku da su gubici
zanemarljivi što ima za posledicu da nam je snaga na sekundaru jednaka
snazi na primaru.
Struja primara se može izračunati kao :
7. Ip = P/ Up , P je snaga koju smo izračunali na osnovu dimenzija jezgra u formuli br 2. i Up napon na primaru.
Struja koju računamo iz ove formule naravno izražava se u Amperima ( A )
Sledeće što radimo je da izračunamo i struju na sekundaru transformatora naravno isto u Amperima ( A ) .
8. Is = P/ Us ( A ) , P je snaga koju smo dobili izračunavajući formulom
Br.2 i Us je napon koji nam treba na sekundaru.
Sada prelazimo na izračunavanje debljine provodnika odnosno bakarne žice koju ćemo namotavati na primar i na sekundar. Debljinu žice na primaru označit ćemo sa Dp a na sekundaru sa Ds.
Pretpostavili smo da ćemo koristiti gustinu struje J= 2.5 A/mm .
Dakle debljina žice na za primarni namotaj se izračunava kao :
9. Dp=0,7 √ Ip , ova formula znači da treba da izvadiš kvadratni korijen od struje primara Ip i da ga pomnožiš sa 0,7 i dobijaš debljinu žice u milimetrima.
Debljina žice na sekundaru ( takođe u mm ) se izračunava kao i u prethodnom slučaju samo sada umjesto Ip koristimo struju sekundara tj. Is.
10. Ds=0,7 √ Is , dakle opet vadiš kvadratni korijen od Is i množiš sa 0,7
i dobiješ debljinu žice sekundara u mm.
Kada si sve ovo izračunao ostaje ti da kupiš ili na neki drugi način dođeš do lakirane bakarne žice i namotaš ovo. Ostaje mi da ti kažem da se koristi isključivo bakarna žica jer ima manji otpor i samim tim manji su gubici a ne aluminijumska žica kako je neko prethodno napisao jer bi u tom slučaju debljina žice bila veća i samim tim bi ti pravilo probleme prilikom namotavanja u smislu da više ne bi imao mjesta za namotavanje.
Ako vam je potreban transformator manje snage to znači da ćeš koristiti manje debljine žice i imati veći broj namotaja pa kad budeš motao primar s obzirom da žica može da bude i debljine 0,05 mm pa je preporučljivo da uzmete jednu deblju izolovanu žicu i da je zalemiš sa onom sa kojom namotavaš da ti se ne bi desilo da vam ta tanka žica posle pukne odnosno da bi napravio priključne izvode koji će biti dovoljno čvrsti kada budete priključivali trafo na napajanje. Naravno da bi je zalemio prvo treba da skinete lak sa nje a to ćete uraditi tako što ćete ga spaliti na plamenu ( što je žica tanja to je spaljivanje kraće ) pa onda fino očistite onaj dio žice koji je spaljen kako bi ga zalemio da napravi spoj sa onom izolovanom žicom koja će biti izvod primara i još to mjesto gdje si lemio treba da izoluješ.
Što se tiče mjerenja debljine žice koja se koristi za namotavanje transformatora. Najlakše je otići kod nekoga ko se bavi premotavanjem transformatora ili elektromotora pa kupiti žicu pa nema ni potrebe onda za merenjem njene debljine.
Kada si sve ovo namotao i izvukao izvode primara i sekundara ostaje vam da vratite limove jezgra a to ćete uraditi tako da ćete prvo uklopiti sve limove oblika E ali naizmjenično jedan stavljate sa jedne a drugi sa druge strane pa kad ih sve uklopite onda samo posle ti ostaje da uklopite između i limove oblika I i da stegnete jezgro da ne zuji i da probate transformator. Naravno treba da budete pažljiv kada uklapate limove da ne oštetite žicu koju si upravo namotao. Možda vam se sve ovo čini komplikovano ali kada se malo uhodate vidjet ćete da će ići vrlo lagano.
Preporučujem ti da prvo namotate neki transformator snage 50 – 100 VA jer ga je mnogo lakše motati za početnika s obzirom da nema puno namotavanja kao za neki od 1 VA koji samo u primaru ima oko 6-9 hiljada namotaja.
Izvor: www.elitesecurity.org