Инструкция по намотке трансформаторов своими руками

• Инструменты для намотки трансформатора
• Изоляция слоев обмотки
• Процесс намотки
• Соединение проводов
• Важные тонкости

Намотка трансформаторов своими руками – та задача, с которой рано или поздно сталкивается любой радиолюбитель. Если уж не с нуля изготавливать новый, то радикально переделывать старый трансформатор вам придется наверняка. Дело это не сложное, но длительное, однообразное и требующее постоянного внимания.

Схема намотки сварочного трансформатора.

Тем не менее задача эта вполне выполнима даже для неопытного радиолюбителя: изготовление тороидального трансформатора едва ли будет ему под силу, но прибор более традиционного типа сделать удастся наверняка.

Инструменты для намотки трансформатора

Прежде всего следует подумать о том, чтобы облегчить себе работу с помощью различных приспособлений. При заводском производстве трансформаторов они изготавливаются, разумеется, при помощи особых станков, а не вручную.

Простейший вариант – две стойки, прикрепленные к деревянной доске, и металлический прут между ними, с одной стороны изогнутый в форме рукоятки. Внешне что-то вроде вертела. Прут продет сквозь отверстия в стойках, толщиной обычно не более 1 см. Ось «вертела» должна быть продета сквозь каркас будущего трансформатора (на его изготовлении мы не останавливаемся, так как его тип и особенности зависят от предполагаемой функции прибора). Обычно для этого используют деревянную колодку с отверстием для оси и по размерам подходящей к каркасу.

Схема станка для намотки трансформаторов.

При наличии ручной дрели задача упрощается. Дрель надежно крепится параллельно столу (можно просто зажать в тиски) таким образом, чтобы рукоять ее могла крутиться свободно. В патрон дрели вставляется металлический прут с насаженной на него колодкой, на которой закреплен каркас трансформатора. В идеале прут должен быть с резьбой, тогда колодку можно легко зафиксировать, просто зажав ее с двух сторон гайками. В некоторых случаях удается вовсе обойтись без колодки, зажимая каркас либо самими гайками, либо деревянными дощечками или текстолитовыми пластинками.

Можно использовать в качестве механизма для намотки телефонный индуктор, станок для текстильных шпулей, устройство для перемотки кинопленки и другие подобные механизмы. Ключевой момент – «мягкий», без рывков, ход процесса.

Кроме того, вам понадобится и приспособление для размотки (особенно в том случае, если вы используете в качестве источника провода старый трансформатор). Ход его тоже должен быть равномерным, чтобы не усложнять процесс наматывания нового трансформатора, а также не повреждать изоляцию провода. Обычно разматывающее устройство изготавливается по аналогии с наматывающим, но ручка для вращения необязательна.

Полезным может оказаться и дополнительное устройство для счета числа витков. Можно обойтись устным счетом, когда считается каждый виток (или пара витков), а каждая сотня отмечается на бумаге. Если используется станок с шестеренчатой передачей, не следует забывать о коэффициенте передачи.

Однако можно применить и какой-нибудь прибор. Подойдут водяной счетчик, электросчетчик, спидометр для велосипеда. Счетчик соединяют со станком для намотки с помощью гибкого валика (резиновая трубка с достаточно толстыми стенками) или шестеренок.

Изоляция слоев обмотки

Схема первичной и вторичной обмоток.

Часто между слоями провода требуется вставлять изоляционные прокладки. Обычно их делают из бумаги, лучше всего подойдет кабельная или конденсаторная. Бумага для прокладок должна быть плотной, ровной, без отверстий и просветов.

Между соседними обмотками трансформатора изоляция нужна куда более серьезная. Обычно используется лакоткань, с двух сторон от которой размещается бумага («сэндвич»). Слой бумаги нужен еще и для выравнивания поверхности перед началом наматывания следующей обмотки. При отсутствии лакоткани вместо нее можно использовать ту же бумагу в несколько слоев (не менее 3).

Полосы бумаги для изолирующих прокладок делаются шире, чем обмотка, ее края должны выходить на 2-4 мм за пределы витков обмотки. По краям лишняя загибается вверх, защищая тем самым крайние витки.

Процесс намотки

Сама намотка происходит следующим образом.

Катушка с проводом закрепляется в размоточном устройстве, а каркас трансформатора – в намоточном. Это необходимо сделать таким образом, чтобы вращение шло мягко, без рывков, с умеренной скоростью. Провод должен идти на верх каркаса с верха катушки. Между проводом и столом должно остаться не менее 20 см (иначе руку, которой придется направлять провод, не удастся расположить на столе).

Схема непрерывной обмотки.

Изолирующие прокладки и все остальное следует приготовить заранее и разместить на том же столе в сфере досягаемости. Понадобиться вам могут карандаш и бумага, ножницы, мелкая наждачка, изолирующие материалы, включенный в сеть паяльник.

Одной рукой нужно вращать намоточное приспособление, другой рукой – направлять провод так, чтобы он ложился на каркас виток к витку.

Перед началом наматывания каркас трансформатора следует покрыть изоляцией того же типа, что будет между обмотками (возможно, ее придется приклеить). Выводной конец провода продевается через отверстие в каркасе и временно фиксируется на оси наматывающего устройства.

Процесс намотки нужно начинать не спеша: нужно «навостриться» укладывать обороты близко друг к другу, так, чтобы следующий прижимал предыдущие. Уровень натяжения провода и его угол всегда должны сохраняться примерно постоянными. При этом каждый слой витков доматывать «до упора» не следует: не должно быть риска соскальзывания витков и проваливания их вдоль щечки каркаса.

Счетное устройство, если оно есть, нужно перед началом работы установит на ноль (или отметить имеющееся на нем значение). Если его нет – нужно внимательно считать витки и слои обмотки, фиксируя их количество на бумаге. При необходимости приостановить работу (например, для установки изолирующей прокладки) следует оставлять провод в натянутом состоянии, иначе витки могут распуститься! Для этого можно просто зафиксировать провод относительно каркаса бельевым зажимом.

Схема самодельного приспособления для обмотки трансформаторов.

Изолирующая прокладка либо склеивается (чтобы не раскручивалась, пока еще не прижата следующим рядом витков), либо прижимается эластичным резиновым колечком. На выводные концы провода в начале и конце обмоток надеваются гибкие изолирующие трубки.

Рекомендуется каждый следующий ряд обмотки делать более узким: не докручивать 1-2 витка. Свободное пространство оставлять при этом не нужно, его надо заполнять, в зависимости от толщины провода, нитками или шпагатом. Особенно важно это в том случае, если есть сомнения в прочности каркаса трансформатора.

Соединение проводов

В случае обрыва провода при наматывании (или если трансформатор изначально планируется намотать из нескольких отдельных фрагментов проволоки) процесс спаивания производится по-разному в зависимости от толщины провода.

Если провод средний по толщине (до 0,3 мм), то концы освобождаются от изоляции (шкурятся) на 1-1,5 см от места разрыва. После этого концы скручиваются и спаиваются.

Толстые провода (более 0,3 мм) можно паять напрямую, без скручивания. Соответственно, освобождать от изоляции можно более короткий кусок провода.

Тонкие провода (0,1 мм и меньше) можно не паять, а сваривать. Для этого их, скрутив так же, как провода средней толщины (но зачистка изоляции в этом случае не нужна), нужно поместить в пламя спиртовки, нескольких спичек или газового факела. При удачном сваривании на месте скрутки образуется металлический «шарик».

Во всех случаях место спаивания/сваривания изолируется с помощью лакоткани или кусочка изолирующей бумаги.

Важные тонкости

Если намотка производится тонким проводом (менее 0,1 мм), при этом нужно делать несколько тысяч витков, то в этом случае ее можно производить не в режиме «виток к витку», а «в навал». Разумеется, при этом все равно нужно соблюдать примерно равную толщину слоев. Обмотка должна оставаться ровной, через каждый мм надо ставить изолирующую прокладку.

Если обмотка сделана из толстого провода, снаружи ее можно ничем не покрывать. Если же провод тонкий, то внешнюю обмотку нужно обернуть дерматином или изолирующей бумагой.