Одной из составных частей трансформатора является сердечник. Среди нескольких разновидностей часто встречается броневой трансформатор, имеющий Ш-образную пластину. Расскажем об особенностях такой пластины и проблеме ее расслоения.
Конструктивные особенности Ш-образной пластины трансформатора
Любой трансформатор содержит две основных детали: замкнутый сердечник и медные обмотки. Сердечник, в свою очередь, состоит из пластин, для создания которых используется особая электротехническая сталь. Толщина пластин сердечника напрямую влияет на рабочую частоту трансформатора: чем деталь тоньше, тем больше параметр.
Трансформатор с Ш-образным сердечником также называют броневым. Главные условия, при которых используются такие пластины:
- частота не более 8кГц;
- максимальная мощность 150В*А.
Ш-образная пластина увеличивает поток рассеяния за счет раздвоения магнитного потока. Положение обмоток на среднем стержне сердечника защищает их от помех и механического воздействия.
Детали для высокочастотных трансформаторов предпочтительно изготавливают из трех основных материалов: пермаллоя, альсифера и феррита. Последний обладает широким диапазоном рабочих частиц, что объясняет использование феррита для создания импульсных трансформаторов.
В описании к магнитопроводу трансформатора даются параметры набора пластин. К примеру, если указано, что необходимо взять железо Ш15Х10, это означает, что:
- Ширина средней части пластины должна составлять 15 мм.
- Толщина получившейся стопки Ш-образных пластин – 10 мм.
Главным достоинством сердечника, собранного из пластин, является его устойчивость к механическим воздействиям. Это позволяет собирать магнитопровод даже из хрупких материалов. Минус конструкции – повышенная чувствительность к магнитным полям, имеющих низкую частоту.
Собирая сердечник, к пластине Ш-образной формы добавляют перемычки.
Чтобы минимизировать зазор, образованный между перемычкой и пластиной, магнитопровод собирают «вперекрышку».
В каких случаях необходима склейка
Специалисты отмечают два признака того, что Ш-образные пластины расслоились, им требуется перемотка и склейка:
- ощутимое нагревание первичной обмотки;
- возникновение гула.
Непонятному шуму и повышению температуры в трансформаторе есть физическое объяснение.
Как уже говорилось выше, магнитопровод состоит из пластин, каждая из которых обладает ферромагнитыми свойствами. Когда по первичной обмотке протекает электрический ток, вокруг образуется магнитное поле, способствующее рождению энергии во вторичной обмотке. При неизменной частоте тока, напряжение может расти или падать.
Изменение напряжения воздействуют на воздух, окружающий трансформатор: в нем возникают колебания, звуковые волны. Имея определенную частоту, некоторые из них доступны для уха человека. Но, к примеру, в импульсных трансформаторах гула не слышно.
Более распространен силовой трансформатор. Если раньше устройство издавало тихий гул, а теперь гудит заметно громче, проблема кроется в расслоившихся пластинах. В случае если устройство не только сильно гудит, но и нагревается, значит, повышена токовая нагрузка.
Технология склейки сердечника
Когда проблема определена, нужно позаботиться о восстановлении сердечника. Не всегда конструкция требует склейки. Гул часто становится результатом неправильной сборки, а расслоение можно устранить, стянув их плотнее.
Если склеивание все же необходимо, поможет следующая инструкция:
- Рассчитать рабочий ток первичной обмотки.
- Аккуратно зачистить керны.
- Промазать их небольшим количеством клея.
- Собрать трансформатор.
- Подключить первичную обмотку к источнику тока.
- Оставить до отвердевания клея.
Рассмотрим каждый шаг подробно.
Специалисты советуют пропускать ток для намагничивания пластин сердечника и их нагрева. Так половинки магнитопровода плотнее прижмутся друг к другу. Для того чтобы понять, какое напряжение необходимо, нужно произвести простые расчеты. Измерив сопротивление первичной обмотки (R), подсчитать силу первичного тока по формуле I=220/P. Следовательно, подходящее напряжение – U=IR, но можно поставить и больше.
Зачищать керны нужно максимально аккуратно. Ручная шлифовка приведет к потере плоскостности сердечника.
Далее керны промазывают клеем и собирают трансформатор. Важно следить за тем, чтобы половинки сердечников не были перепутаны. Желательно заранее их пометить.
Подключив обмотки к источнику тока, остается лишь ждать затвердевания клея. Процесс заметно ускорит нагрев, производимый током.
Некоторые мастера советуют смешивать эпоксидный клей с ферритным порошком. Проблема в том, что достать его сложно. Можно сделать его из куска ненужного феррита, подточив его. Больше значение имеет чистота и структура порошка. Если в клеевую массу попадут крупные частицы, это испортит сцепку между пластинами.
Как выбрать клей, чтобы заклеить
Для склейки пластин используется универсальное средство на основе эпоксидной смолы. Эпоксидный клей широко используется не только в быту, но и в промышленности. Популярность вещество получило за высокое качество сцепки между материалами различного происхождения.
Клей является синтетическим продуктом. В составе, помимо основного ингредиента, содержатся растворители, отвердители и прочие добавки, влияющие на качество продукта.
Плюсы эпоксидного клея:
- эластичность, не позволяющая шву разрываться при небольших сдвигах;
- устойчивость к трещинам;
- высокая степень адгезии (состав склеивает разные материалы);
Выбирая клей для работы с сердечником трансформатора, нужно помнить о двух типах эпоксидной смолы. Клей может быть конструкционным и декоративным. Декоративный предназначен для бытовых нужд, его швы отличаются аккуратностью и прозрачностью.
Конструкционные эпоксидные клеи обладают более мощными сцепляющими свойствами. Для склеивания Ш-образных пластин стоит использовать KER-828 и ЭД-20. Оба состава устойчивы к изменениям температуры и химическим воздействиям, отличаются высокой прочностью.
Между этими марками есть несколько несущественных различий. Так, клей российского производства ЭД-20 желтеет под лучами ультрафиолета. При этом смола намного тверже аналога и не стирается твердыми материалами.
KER-828 – корейская марка, обладает меньшей вязкостью. Практически не желтеет с течением времени, но перед действием абразивов уязвима. Однако этот небольшой минус в эксплуатации склеенных предметов не проявляется.
Иногда клей продается в двух тюбиках и называется двухкомпонентным. В одном тюбике содержится жидкая эпоксидная смола, в другом – густое вещество, напоминающее пластилин. Для работы требуется смешать содержимое обоих тюбиков.
Если сердечник трансформатора, состоящий из Ш-образных пластин, издает непривычные звуки и нагревается, проблема в расслоении. Иногда достаточно использовать стяжки, чтобы восстановить целостность магнитопровода. В других ситуациях поможет эпоксидная смола. Четко следуйте инструкции и покупайте качественный клей.
Пример работы
В сети есть примеры работ людей, столкнувшихся с проблемой расслоения пластин сердечника. На фото представлены уже сцепленные пластины.
Если сердечник трансформатора, состоящий из Ш-образных пластин, издает непривычные звуки и нагревается, проблема в расслоении. Иногда достаточно использовать стяжки, чтобы восстановить целостность магнитопровода. В других ситуациях поможет эпоксидная смола. Четко следуйте инструкции и покупайте качественный клей.
