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无线电电子与电气工程百科全书 网络变压器的维修与应用。 无线电电子电气工程百科全书
今天的维修话题与其说是热门话题，不如说是必要话题。 因此，我们继续讨论如何自行恢复网络变压器（CT）或根据我们的需要制作必要的 CT 副本。 关于测量空载电流 (Ixx) CT 的值 广泛使用的 830 和 890 系列数字万用表（M830、DT830、M890、DT 890 等）非常适合大多数业余无线电任务。 但它们也有其特定的缺点。 更大的缺点是这些仪表缺乏 1 ... 2 A 范围内的电流测量范围。 例如，第 890 系列万用表有两个子范围 - 0,2 和 20 A。人们只能梦想在电流小于 1 A 时测量精度，因为显示屏将显示 20 或 10，而不是 30 mA。 看来，这里有什么问题，因为 0,2 A 的限制对于测量低功率 MT 的 Ixx 值几乎是理想的？ 但它不在那里。 通过该毫安表将全功能 CT 的初级绕组连接到电源将导致万用表内部的常规保险丝 (0,2 A) 熔断。 更换保险丝时，每次都必须拧开外壳，非常不方便。 通过初级绕组的电流浪涌超过 200 mA，在万用表中安装保险丝以获得更高的电流可能会因过载而导致设备出现故障。 在这种情况下，更容易将恒定电阻与初级绕组串联并以电压表模式测量初级绕组上的压降。 顺便说一下，830系列万用表并不是为测量交流电流而设计的，这令人失望。 这些设备没有用于测量交流电压的 20 V 范围，在许多情况下甚至不允许测量白炽电压的幅度，因为读数为近似值（大约为真值的 ±10%）。 超过 0,2 A 的电流浪涌几乎总是会发生，当然，除非 CT 功率更大一些（超过 10 W 就足以更换万用表中的保险丝）。 如果您没有 LATR（即使在基辅，LATR 的价格也已经是天文数字了！），可以使用白炽网络灯来限制电流。 对于第一近似，灯功率大约等于 ST 的功率。 基于 III 号铁的 ST 的功率大约等于其横截面的平方 (2×2 cm - 4 W)。 最有可能的是，ST 的功率大于该值。 您不应该被第一绕组的多余匝数冲昏头脑，但这并不总是可能的，因为可能没有足够的可用空间容纳其他绕组。 不可能从 CT 中“挤出”计划功率，特别是当 CT 功率略超过负载功率时。 空载电流对电源电压的依赖性 这个问题非常重要，特别是当网络电压经常超过额定电压时。 还需要测量较高电压的空载电流，因为这里的库存不是多余的，而是必需的。 根据钢的参数和匝数，当电源电压发生变化时，不同 CT 的 Ixx 会以不同的方式发生不同的变化。 在良好的情况下，Iхх随着电源电压的增加而平稳增加，并且当电压从200V增加到220V时，Iхх可能增加1,5倍。 一般来说，最好有一个带有一个线性刻度、多个子范围（例如 0,1-1-10 A）和一个低阻抗电流传感器的电源电流表。 作者已在各种 RES 的维修操作中使用这种电流表 [1] 多年。 通过电流表 [270] 测量的 ТСА-1А 的电流 Iхх 值（在这种特殊情况下，初级绕组没有缠绕）（从表中可以看出），对于相同的差值 ΔUс，其变化也不同。
这一切都取决于Us值、匝数（一个绕组或两个串联）、钢的参数，当然还取决于CT磁路的装配质量。 事实上，经常会发现 TS-180、TS-200、T-270 等类型的不小心组装的 ST 磁路。 甚至（经常）磁路的一半也被不准确地切割，并且被随机连接。 这很糟糕，因为功率损耗会增加，车辆的嗡嗡声会增加，Ixx也会增加。 磁路的两半必须精确定位，就像它们是一个产品一样。 如果一个部件在任何方向上突出于第二个部件之上，那么损失就会增加。 我们必须始终记住，降低电流 Ixx 幅度的最有利可图的操作恰恰在于磁路部件的仔细（紧密！）连接。 对于 TS-180 等“zhuzhiks”尤其如此。 通常，通过仔细组装 CT 及其磁路，可以降低 Ixx。 石蜡、油漆、纸张或其他材料的小颗粒可使 Ixx 增加数十毫安（我们谈论的是 TC-180）。 铁磁芯ST的表面从端部开始，即两半相遇的地方，应该会发光！ 将熨斗的一半放在另一半上后，使用任何明亮的光源仔细检查它们的连接位置（如果将熨斗靠近荧光灯（FLS），则非常合适）。 因此，如果气隙很大（铁部件之间的间隙很大），那么无论使用多少家庭绕组都无法在 ST 的高效率下实现低 Ixx。 作者曾遇到过单次运动足以降低当前 Ixx TC 类型 TC-180 或 TC-200 的情况。 要点是，有时改变（翻转）CT 磁路一半的位置就足以显着降低 Ixx。 通常，CT 铁的两半之间的气隙沿着磁路的外部（已由制造商提供）增加。 人们会自然地锯掉（去除）有突出物的铁。 这可以将 Iхх 减少大约 1,5-2 倍。 但这必须非常小心地进行，使用虎钳和锉刀（锉刀），并且夹紧熨斗时不要太用力。 不要忘记，您正在处理构成磁路的众多板材：即使不使用锉刀进行加工，过大的力也会导致 CT 磁芯分层。 最后一个操作需要特别小心和耐心。 尽管工作表面上很彻底，但这个过程并不需要太多时间。 当熨斗端部的表面抛光后，外部检查（在 LDS 上）应确认它们之间不存在气隙。 组装和拆卸 ST 型 TC-180（200、270）的技术方面 这个问题非常重要。 即使过度的嗡嗡声也会导致头痛、疲劳和病情恶化 福利。 作者自始至终都使用ST数据。 它们拆卸方便、恢复迅速、运行可靠。 较大的 Ixx 和明显的嗡嗡声是它们的缺点。 如今，一台旧电视（带有一台这样的 ST）可以花 10 UAH 购买。 在市场上，投机者对一份 TS-180 的要求至少为 10-15 UAH。 但它要花那么多钱（仅铜）。 如果同时开启多个类似的ST（烙铁用42V电源、印刷电路板钻孔装置、实验室电源、充电器等），恶意组装制造，则存在工作场所的嗡嗡声。 这就是为什么即使不需要从 CT 提取大功率，也要注意 Ixx 的小值。 ST 压盖中气隙造成的具体损失在第 2 页的 [17] 中有详细描述。 连续（环形）磁芯具有更高的磁性能：例如，其磁感应强度比分裂磁芯（如 TS-20 等）高 30-180%。 然而，在连续铁上制造绕组比在分体铁上制造绕组要困难得多且昂贵得多（传统的，特别是对于消费品）。 尽管存在技术困难，环形 CT 在无线电业余爱好者中仍然很受欢迎。 笔者将尝试就这个问题与读者分享他的经验。 这种 ST 的制造并不复杂。 只要有一点耐心和努力，这些美丽的 ST 就能安静地运行。 现成的环形变压器非常昂贵。 让我们回到 TS-180。 测试ST时，当需要从LATR获得超过250V的电压时，可以使用[3]中图3的电路。 这里使用了一个额外的变压器，其一个次级绕组（通过拨动开关）连接到 LATR。 这样就实现了在需要时增加电压的能力，Uc>250V。当有两个相同的CT，并且电源电压增加时，可以使用CT的串联。 那些。 两个ST的初级绕组串联并接220V电源，次级绕组也串联。 由于每个初级绕组只有电源电压的一半 (110 V)，因此次级绕组的情况类似。 换句话说，在电源电压长期存在超过300V或更高风险的情况下，可以使用两个相同的CT来可靠（而不是无故障）运行。 两个串联的CT可在440V电压下长期运行！ 以这种方式开启 CT 的缺点是，由于每个 CT 的次优运行（就效率而言），次级绕组上的压降会增加。 可以用“古老”的方法来避免火灾情况：打开与ST初级绕组串联的220V白炽灯，这种灯的功率根据具体情况来选择。 这种方法早已为人所知，甚至从旧的无线电杂志（60-70 年代）就知道了，尽管一些作者试图将其冒充为自己的发明。 白炽灯连接到与齐纳二极管串联的网络 ST 发射器的初级绕组的间隙，即就像现在许多无线电爱好者一样。 CT 和白炽灯的联合操作是在实际 CT 负载下检查的，在要求的范围内改变电源电压，因为灯有自己的特性和特点。 让我们考虑一下与 TS 型 TS-180-2 在大功率电源中的制造和使用相关的过程。 所以，TS-180-2，新的，从未使用过。 拆卸之前，在 Uс = 85 V 时，Iхх = 220 mA。拆卸并随后重新组装后，可以实现 Iхх 不超过 90 mA（没有标准标准紧固件）。 但这是通过使用手术刀非常彻底地清洁熨斗末端来实现的，而不仅仅是因为这个。 在线圈框架内部，需要用手术刀和锉刀去除剩余的粘合剂。 绕组（每个线圈上）D1,5 mm 的电压为 6,8 V，匝数为 23。 即每伏 3,38 匝。 根据上述方法，进行“勘察”以近似估计初级绕组的额外匝数，以获得约50mA的Ixx值。 在连接绕组78(或7'-8')之一之后，Ixx降低至约50mA(甚至更小)。 每个 CT 线圈都有一个这样的绕组。 那些。 现在网络绕组应有 890 匝（工厂 744 匝，附加 155 匝）。 展开 ST 的所有次级绕组，不要忘记计数并记下绕组 7-8 或 7'-8' 的匝数。 为了以后不浪费时间计算所需次级绕组的匝数，请测量现有标准绕组（例如 9 和 10 或 9' 和 10'）上的电压。 7-8绕组与初级绕组串联之前，9-10绕组与9'、10'串联时空载电压（Uxx）（这样结果会更准确）为13,6 V初级电路中的绕组7-8变为11V（ST的每个绕组为5,5V）。 检查电源，即将 11 欧姆的负载连接到 1,34 V 绕组。 电压降低至 10 V，即Uхх−Un=1 V。这是电压的“下降”。 在此类测试中，需要注意LATR输入处的压降，如有必要，重新设置（添加）电源电压，使ST初级绕组上的值不小于220V。 作者使用D64毫米的电瓷毛坯独立制作了规定值的电阻器。 此框架上缠绕了 13 匝直径大于 1,55 毫米的镍铬合金丝（未精确测量）。 是的，而且这并不那么重要。 主要是看看 ST 在这种情况下在所需功率下的表现如何。 缠绕起来很强大，因为。 即使 Rн <1 Ohm，电压也不会降至 9,8 V 以下。用于制作此标准绕组（9-10 和 9'-10'）的电线并非针对此类电流而设计。 根据标签，这些绕组的 In 额定电流仅为 4,7 A。 关于线圈 TS-180 线圈之间的差异仅在于绕组 11-12 中的线径约为 0,85 mm (In≤1,5 A)，而第二个线圈 (11'12') 中的线径约为 0,3 A。该 ST 作者缠绕（匝到匝）62 匝 D1 毫米的电线。 一个绕组（仅 62 匝）将 Ixx 从 90 mA 降低至 70 mA，两个绕组则将 Ixx 降低至 50 mA（或更少）。 计算次级绕组的自由空间时需要小心（或更准确地说）。 很容易计算所需的匝数。 很容易确定每层（或特定）的匝数、总层数和纸张厚度。 最令人不愉快的是，在逐层缠绕时会出现凸起，线圈呈现出越来越凸的形状。 漆包线层之间必须垫一层纸。 当拆除 TS-180 的次级绕组时，会留下比需要的更多的特殊纸张，因为多层电线被拆除，其直径比本例中的要小得多。 为了使线圈鼓起较少，在将导线放置在线圈上之前，将其弯曲，即。 给它一个与线圈中的形状大致相反的形状。 这需要从一开始就注意，即。 从第一层开始。 压缩方法在这里也有帮助。 但禁止用金属直接敲击电线：搪瓷太容易损坏。 为了减少痛苦，您应该记住线圈的位置，就像组装 ST 时一样。 那么仅需要在线圈的一侧进行密封，即在那里（磁路内部），两个线圈将接触（“看着”对方）。 在一层中放置 35 匝 D1,8 毫米电线。 当线圈安装在铁上并使用 TC-180 的完整组件（在所有标准紧固件的帮助下）时，线圈之间的距离略有增加（约 2 毫米），即出现额外的空间。 不过，不要对此抱太大希望。 绕组的布置方式应使线圈架的侧壁在彼此平行相邻时接触。 毫不费力地，在每个 TC-180-2 线圈上放置三层 D1,8 mm 电线。 那些。 每个线圈可以分别提供 28 V 电压。 对于使用这种 ST 的选择没有什么可幻想的。 许多业余爱好者被剥夺了购买和制造此类 ST 的机会。 此类 ST 已在强大的 UMZCH、电源等领域成功使用多年。 在此 ST 上，还制作了两个 D80 mm (0,41 V) PELSHO 线绕组（每个线圈 20,3 匝）。 现在讨论一个非常重要的方面 - 测试 ST 的特定副本。 Uxx（总计，即每个线圈上的 11,2 V）为 22,4 V。当 Rn = 1,34 欧姆（上述电阻器）时，Un = 19,2 V。换句话说，负载中的电流约为 14 A！ 20分钟过去了，CT开始暖和起来。 这一点非常重要，文献中根本没有提及。 在测试过程中，需要监控CT的整体加热过程。 特别要注意找出CT的哪些部分首先被加热（整个CT加热后，就无法再找出）。 如果次级绕组在没有预留的情况下缠绕，或者更糟糕的是，铜的横截面不足，那么它会首先发热，而且发热非常严重。 如果 ST 具有功率储备，并且被加热的绕组与初级绕组被多层其他次级绕组隔开（例如，这些次级绕组不会加热），则 ST 的总体加热对初级绕组几乎没有影响。 如果次级绕组的受热部分位于框架之外，则无需太担心。 毕竟，并不是每个人都有机会购买更粗的漆包线：它现在被投机者以超高价格出售（每20公斤高达1UAH，甚至更多）。 铜不是黄金，需求正在逐渐被供应满足，乌克兰漆包线价格小幅下降就证明了这一点，令人鼓舞。 在此过程中，我们还将考虑使用过的漆包线的不太常见的情况，它更容易被所有人群所使用。 当 TS-180 要求总电压不超过 20...30 V、电流不超过 1...3 A 时，可以以超过漆包线直径的增量缠绕绕组。 除了提高可靠性（就短路匝数而言）之外，绕组的冷却也得到了显着改善。 该方法已经过多次测试。 例如，在 D1 mm 处，高达 3 A 甚至更多的电流被从绕组中“拉出”，对于密集的标准绕组，这被认为违反了设计特性，超过了最大允许电流密度（参见 [2 ]，第 24 页）。 当需要5A以上电流时，可采用两线或多线绕制。 同时，可以使用不合格的电线作为第二根电线（即使绝缘层损坏）。 现在，电线成为两个相邻匝之间的分隔元件。 如果一个人不熟悉电流密度等概念，那么可以有不同的解释。 变压器功率越大，线径应越大。 这是因为强大的 ST 具有更长的漆包线。 而且长电线已经起到了电阻的作用，会产生大量的热量。 随着温度升高，绕组线的电阻增大。 至于我们的TS-180-2，将其消耗的功率降低至200W，使我们能够大幅减少整个TS的过热情况。 现在这个 CT 可以根据需要使用很长时间，因为天气温暖但不热。 如果对大功率 CT 进行 20 分钟预热后，只有次级绕组变热，并且烙铁仅摸上去是热的，那么可以从 CT 获取更多的功率。 如果熨斗也变成了“炉子”，那么这个ST的使用能力就到了极限。 有必要区分初级绕组与磁路分开的可能性。 制造商专门为其 RES 生产绕组。 如果你相信参考书的话，那么 TS-180 使用的是铁，其最大参数约为 280 W [2]。 更令人印象深刻的是 ST 型 TS-270 熨斗的功能 - 约 600 W。 为了使 TS-180 或 TS-200 输出 250 W，您需要用直径为 0,9...1,1 mm 的电线缠绕初级绕组。 对于TS-270：直径应该更大，即1,25...1,4毫米。 根据 [3]，在 400 Hz 频率下，这些内核的“上限”为 1220 W 和 2600 W。 ST型TS-270-1的初级绕组线径约为1毫米，因此能够在300瓦左右的功率输出下长时间工作。 对于 ST TS-180 或 TS-200，它要薄得多，因此结果比较温和。 关于考虑的 ST 的组装 建议“现场”组装 TS-180，即ST 运行。 拧紧紧固件螺母时，需要仔细监测电流Ixx的大小和CT的嗡嗡声。 非常重要的是不要在夹子中过度使用，以免剥线（它看起来很坚固）。 如果磁路的极板是分层的，那么使用现在流行的“强力胶”就很方便了。 不应该用这种胶水粘合磁芯的两半，原因很简单，您需要考虑 ST 的可能修复。 在安装中，使用两个螺母代替一个常规螺母不会造成干扰。 当精心制作的 CT 突然开始过热时，许多爱好者都会感到惊讶，例如，绕组并联。 不同线圈上的绕组只有在电压值非常接近时才能连接。 而业余爱好者使用的数字万用表存在很大的谎言（例如，测量22V已经在200V的极限）。 这里应该这样做。 应该并联的绕组串联起来并计数，以便查看（测量）它们之间的电压差。 一百或二毫伏的差异不会导致 TS-180 过热，但如果更大，则需要消除差异。 即使在组装好的 CT 上，您也可以缠绕一圈或两圈所需横截面的绞线，而无需拆卸它。 这样可以实现电压差的完全补偿。 这显示了同时缠绕两根线的优点。 还有这样一个微妙之处：并联绕组沿绕组高度的距离不应太远，以便绕组的有功电阻不会有差异。 增加上层绕组的线径也没有什么坏处。 使用变压器时，不应优先考虑输入电阻较高的设备，而应优先考虑磁电系统的常规测试仪（Ts-20、AVO-5M 等）。 这些测试仪不会在读数时“大惊小怪”（如数字测试仪），也不会拿起手动拾音器。 当我们处理充满各种化合物并包含许多未知绕组的 CT 时，这一点尤其明显。 TS-180型网络变压器 这款 ST 有很多优点，特别是在可制造性方面。 让我们看一下连接 42 V、65 W 烙铁的示例。 我们打开与标准初级绕组串联的绕组 7-8 或 7'-8'。 在绕组 5-6 上产生 50 V 电压，多余的电压由电阻器消除。 同时ST也不存在拆解和倒带的情况。 通过串联强大的灯丝绕组 9-10 和 9'-10'，我们得到 13,82 V 的总电压，并且可以去除高达 10 A 的电流。 您可以为汽车电池构建一个充电器，连接 12 V 烙铁，创建强大的（负载高达几安培）可调电源。 TS-200、TS-250、TS-270 型网络变压器 对ST型TS-200、TS-250进行拆解并与ST型TS-180进行比较，发现其中的熨斗具有相同标准尺寸的PL20Ch45Ch87，显然比PL20Ch40Ch80（280W）功率更大。 但由于初级绕组的导线较细，TS-180 的功率不可能超过 200 W。 因此，如有必要，初级绕组可用直径为0,85...1,0毫米的导线重绕。 TS-270 中的磁芯比 PL25Ch45Ch105 更大，可让您发射高达 400 W 的功率。 但要做到这一点，您需要用直径至少为 1,25 毫米的电线重新缠绕初级绕组。 当TS-180、TS-200、TS-250中的磁路横截面积为9cm2时，根据标准公式50/S=5,55vit./V，每伏的匝数。 但事实证明，出厂版本的TS-180只有3,38 vit./V。 同样，对于横截面为 270 cm11,25 的 TS-2，其应为 4,4 vit./V，但实际上为 2,53 vit./V。 TS-200-2 很好，因为它的初级绕组为 237 V，即有库存满足我们的需要。 当绕组 1-2-3 和 1'-2'-3' 串联时，开路电流仅为 72 mA。 包含此内容后，其余绕组上有电压：5-6 和 5'-6' 各 111 V； 7-8 - 17,52V； 7'-8' - 6,03V； 9-10 - 6,02V； 9'-10' - 6,03V； 11-12 - 6,05 V。除去初级以外的所有绕组后，用 1,1 mm 导线缠绕电压为 26 V 的 XNUMX mm 绕组。 在4欧姆负载下，电压降至22V。绕组发热，但手可以握住。 TS-250-2M。 初级绕组的绕线与 TC-200 中的绕线大致相同。 它的匝数/伏特比还不错，为 3,33 vit./V。 绕组电压：4-4' - 18 V（每个线圈 9 V）； 5-5' - 170 伏； 6-6' - 6,4V； 8-8' - 10V； 9-9'- 27 V。用直径为 25 mm 的导线缠绕在 1 V 绕组的两个线圈上，并且它们的并联连接在 5 欧姆负载下可产生高达 22,5 V 的电压下降。 上述类型的 ST 经上述修改已运行多年。 参考文献：
作者：A.G. 日久克
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