Как производится намотка трансформатора своими руками?

Намотка трансформатора своими руками – необходимый навык как для начинающего, так и для опытного электрика или радиолюбителя. Выполняется она при таких работах, как сборка радиоприемника, усилителя или ремонт старого трансформаторного устройства. Перед тем как намотать трансформатор, важно определить для себя последовательность действий и испытания устройства, а также знать, какие материалы и инструменты для этого используются.

Рисунок 1. Устройство по принципу ворота колодца.

Какие устройства использовать?

В заводских условиях, когда промышленность требует от процесса намотки, прежде всего, скорости и точности, все работы осуществляются при помощи специальных станков. Что же делать домашним мастерам и радиолюбителям? В большинстве случаев намотку приходится делать вручную, что сказывается в итоге на точности работы устройства. Второй (более предпочтительный) вариант – применение самодельных намоточных станков. Их конструкция предельно проста, наличие такого инструмента заметно облегчит эту рутинную задачу. При выборе конструкции прибора для намотки необходимо руководствоваться следующими параметрами:

• простота создания и использования устройства;
• плавность движения катушки;
• возможность намотки трансформаторов разного размера;
• желательно наличие приспособления для подсчета количества мотков проволоки.

Рисунок 2. Устройство из ручной дрели.

Существует несколько простых устройств, которые полностью отвечают заявленным требованиям. Их изготовление не отнимает много времени, и использовать при этом можно подручные материалы. Рассмотрим такие варианты ниже.

Самое простое и распространенное устройство работает по принципу ворота колодца. Его элемент – основание, на котором крепится горизонтальная металлическая ось, находящаяся на двух вертикальных стойках. Ее пропускают сквозь отверстия в обеих стойках, с одной стороны выгибая в форме ручки (рис. 1).

Чтобы избежать движений оси в горизонтальном направлении, на нее надевают две небольшие трубки. Около одной из трубок будут размещены деревянная колодка, фиксируемая металлической шпилькой, и клин, позволяющий надежно закрепить прибор на оси.

По тому же принципу работает и устройство, сделанное из ручной дрели. Единственное отличие в том, что инструмент нужно надежно зафиксировать, чтобы избежать лишних движений, которые могут привести к нарушению интервала между мотками проволоки. В дрель вставляют стальной стержень, на который надевают корпус будущего трансформатора. Идеальный вариант – использование металлической шпильки небольшого диаметра. Благодаря наличию на ее поверхности резьбы корпус трансформатора можно полностью обездвижить стопорами из 2 гаек (рис. 2).

Намотка тороидального трансформатора

Рисунок 3. Кольцевые станки используют для намотки трансформаторов в промышленных масштабах.

В некоторых типах приборов – аудиосистемах, устройствах низковольтного освещения – используются особые трансформаторы тороидального типа. Потребность намотки такого прибора часто заводит в тупик людей, столкнувшихся с данной ситуацией. В промышленных условиях обмотка тороидальных трансформаторов осуществляется при помощи специальных кольцевых станков (рис. 3), а вот в домашней мастерской придется обойтись подручными средствами. Существуют 3 способа намотки устройств такого типа:

1. Вручную. Недостатки таковы: долго, трудно, витки получаются не очень ровными. Но иногда это единственный доступный метод.
2. При помощи «челнока». Челнок представляет собой ручное устройство, работающее по принципу механизма швейной иглы.
3. Использование самодельного устройства.

Если с первыми двумя способами все понятно, то третий требует детального объяснения. Для создания самодельного устройства понадобятся обод от велосипедного колеса, подвижно закрепленный на стене штырем, и резиновое кольцо для фиксации проволоки (рис. 4).

Рисунок 4. Намотка с помощью обода.

Велосипедный обод нужно будет разрезать и приспособить к нему металлическую пластину на двух небольших болтах для дальнейшего соединения разреза. После того как катушка трансформатора подготовлена к намотке, ее надевают на обод сквозь прорезь, закрывают круг и начинают наматывать на него нужное количество проволоки. Незакрепленная катушка в это время будет свободно вращаться вдоль обода. Следующий шаг – соединение катушки с проводом. После этого ее просто ведут вдоль обода, а проволока при этом будет сама укладываться ровными витками. Следить нужно только за натяжкой и плотностью витков.

Описанный выше способ хорошо подходит для трансформаторов больших размеров. Для небольших устройств, используемых в бытовых приборах и радиотехнике, метод можно видоизменить и применять не велосипедный обод, а любое подходящее кольцо с плоской поверхностью нужных размеров.

Размотка проволоки

Если в качестве источника проволоки для намотки вы планируете использовать старый трансформатор, то облегчить и ускорить работу можно при помощи небольшого размоточного станка. Его использование позволяет равномерно извлекать проволоку, избегая рывков и повреждений изоляции. Принцип действия и строение устройства напоминают намоточный станок, но движения катушки происходят в обратном направлении.

Довольно простое в изготовлении и использовании приспособление выглядит практически так же, как и ручной станок. Отличие заключается в отсутствии ручки и наличии приспособления для фиксации пустотелого корпуса трансформатора на металлической оси. Закрепляют корпус при помощи свернутого в многослойную трубку куска картона, бумаги или любого другого подходящего материала. Так, можно будет обеспечить плавность размотки, отсутствие скачков и ударов катушки об ось.

Рисунок 5. Станок со шпильками.

Немного усложнив конструкцию и добавив в нее фиксаторы из деревянных, металлических или текстолитовых пластин, можно сделать приспособление гораздо более удобным в применении. Вместо металлической оси в таком случае используют шпильку с резьбой диаметром 6 мм. Она будет не просто свободно вращаться в стойках, а фиксироваться системой гаек-барашков (рис. 5).

При размотке мощных трансформаторов между первичной и вторичной обмотками можно обнаружить изоляционный материал. Не следует его выбрасывать, так как он обладает повышенной надежностью и пригодится при конструировании вашего устройства. Помимо этого, во время разборки старого трансформатора вы встретитесь с такой проблемой, как отдельные слои проволоки, покрытые прозрачным материалом – специальным лаком. Не нужно пытаться снять или соскрести его, так как в процессе можно легко повредить тонкую внешнюю обмотку проволоки. Лучше всего разматывать такой трансформатор на станке, делая плавные и медленные движения, при этом проволока сама будет нормально отходить.

Автоматизация подсчета количества витков

Один из важнейших показателей, от которого зависит КПД трансформатора, количество витков проволоки на его корпусе.

Их ручной подсчет оставляет желать лучшей точности, так как результаты во многом зависят от человеческого фактора. Вы можете сбиться со счета, отойти куда-то, забыв, на чем остановились, да и просто отвлечься. В таких случаях на помощь придет способ подсчета с применением вспомогательных приспособлений. В их роли может выступать старый водомер, электросчетчик или велосипедный спидометр.

Передача движений от станка к счетному механизму осуществляется при помощи гибкого валика, изготовленного из резиновой трубки, либо системой шестерней. Второй способ сложнее в подготовке, но гораздо проще и удобнее в использовании. Главное – выбрать шестерни одинакового размера, чтобы не пришлось рассчитывать и принимать поправочный коэффициент.

Заключение по теме

Необходимость намотки трансформатора своими руками часто застает врасплох как опытных мастеров, так и новичков, особенно при отсутствии времени, возможности или желания идти в магазин. Зная, как устроены приборы для укладки проволоки на катушку, можно за очень короткое время смастерить такой агрегат.

Будьте уверены, что эта вещь еще не один раз вам пригодится, так как выполняет работу быстро, удобно и точно.