Содержание
Пропитка трансформаторов необходима для повышения технических характеристик. Использования современных компонентов позволяют успешно выполнить пропитку в домашних условиях. Перед тем как узнать, чем можно пропитать трансформатор в домашних условиях, необходимо определиться с возможными средствами. Оптимальным средством для выполнения такой задачи становится трансформаторный лак.
Использование составов удобно для обеспечения исключения в процессе работы гудения трансформатора. Он хорошо пропитывает обмотку. Плюсом становится достаточно быстрое высыхание.
Для чего нужна пропитка
Использование трансформаторного лака улучшает эксплуатационные характеристики. Его использование делает устройство тихим в работе даже в условиях перегрузки. В большинстве случаев выполнение пропитки на начальном этапе осуществляется еще на стадии промышленного производства в заводских условиях. Использование специализированных лаковых составов:
- увеличивает электродинамическую стойкость при КЗ;
- сокращению негативного влияния контрольных толчков и нагрузок;
- устраняет последствия частых включений.
Итогом становится повышение электродинамичной стойкости. Нанесение защиты снижает негативный контакт с влагой и пылью, скрепляет витки.
Основные способы
Выполнение пропитки трансформаторов в домашних условиях может выполняться несколькими способами. Каждый из них в своей мере позволяет улучшить технические характеристики устройства.
В свечном воске или парафине
Выполнение пропитки с использованием парафина в домашних условиях осуществляется в несколько этапов:
- На плите без использования открытого огня плавится парафин или свечной воск. Состав должен стать жидким и лишенным включения комков. Количество рассчитывается с учетом возможности полного погружения в жидкий парафин или свечной воск трансформатора.
- Трансформатор расклинивают и сжимают на должном уровне. Его подвешивают на проволоке и полностью погружают в кастрюлю. Оставляют минут на пять. За этот срок он полностью пропитывается.
- Достают трансформатор из кастрюли и подвешивают примерно на три часа, чтобы парафин или свечной воск полностью высох.
- Остатки подсохшего средства аккуратно счищают с контактов и устанавливают трансформатор в штатное место.
При отсутствии этих веществ, альтернативным вариантом становится использование парафинового лака.
Пропитка в лаке
Для выполнения нанесения такого защитного слоя могут использоваться различные типы лаков. Чаще всего в домашних условиях используется алкидный лак. Также можно использовать ПВФ-170 или ПВФ-171, мебельные лаки. Такая технология также готова существенно повысить эксплуатационные характеристики работы трансформатора.
Какой лак можно использовать
В большинстве случаев для пропитки используется алкидный лак. Наиболее доступным распространенным вариантом становится «Зебра». При покупке следует обратить внимание на степень вязкости. Для этого предпочтение желательно отдавать составам, упакованным в прозрачную емкость. Например, в прозрачную пластиковую или стеклянную бутылку.
Консистенция должна быть достаточно вязкой, что хорошо видно через прозрачные стенки.
Как залить
Трансформатор готовят к обработке, как и в случае с парафином. Чтобы пропитка прошла успешно, выбирают емкость большой вместительности. Трансформатор должен погружаться в нее полностью и заливаться составом с верхом. Далее емкость чаще всего приходится выбрасывать. По этой причине в домашних условиях удобно использовать пятилитровую пластиковую бутылку, у которой обрезается верх.
Далее пропитка выполняется в следующей последовательности:
- положить трансформатор в емкость;
- залить лаком полностью, состав может покрывать устройство на 1-2 см выше верней части, можно просто облить со всех сторон два или три раза;
- трансформатор достают из емкости и дают лаку слиться, полностью на эту процедуру требуется минимум пять минут;
- остатки лака можно будет использовать повторно;
- трансформатор подвешивают на проволоку и оставляют просушиваться, в зависимости от условий эта процедура составит разную продолжительность, если пропитка выполняется в закрытом помещении и проводится при комнатной температуре, будет достаточно выделить на просушку сутки, если пропитка выполняется на улице, потребуется до трех суток.
После этого необходимо выполнения тестирование аппаратуры.
При помощи вакуумной камеры
Использование вакуумной камеры позволяет улучшить качество пропитки трансформаторов. В такой ситуации трансформатор погружают в емкость и после заливки герметично её закрывают. Следующим шагом становится откачка из емкости воздуха. Он пузырьками выходит из пустот и собирается на поверхности.
После откачки и поднятия всех пузырьков на поверхность, в емкость принудительно закачивается воздух. Такая процедура обеспечивает заполнение лаком всех пустот. Это происходит за счет действия атмосферного давления.
Вакуумная пропитка требует обязательного наличия в домашней мастерской специального оборудования. Важнейшим становится создающий разрежение вакуумный насос. Устройство можно выполнить самостоятельно, проводят откачку и обратное наполнение емкость воздухом с помощью купленного в аптеке шприца с резиновым поршнем. Возможно использование и шприца с пластмассовым поршнем, но его КПД будет ниже.
Соединение емкости с трансформатором с штуцером или шприцем проводится с помощью герметичного закрытия крышкой, в которой просверливаются отверстия для присоединения откачивающего или накачивающего устройства.
В домашних условиях определить уровень создания в емкости, в которой находится залитый трансформатор, поможет состояние крышки. После создания вакуума, она должна втянуться внутрь. Поршень шприца для обеспечивания успешного использования предварительно смазывается парафином, политолом или маслом.
Успех процедуры возможен только в случае, когда выбранный для проведения пропитки лак не является слишком густым. Полная пропитка возможна только в ситуации, когда после нескольких переворачиваний банки с трансформатором и откачки воздуха шприцем, пузырьки прекратили выходить полностью. Расстояние между крышкой и поверхностью лака должно быть больше 15 мм. Полное исчезновение пузырьков показывает, что лак заполнит все пустоты.
После завершения процедуры через минимум 5 минут пропитки, трансформатор просушивают от 1 до 3 дней в зависимости влажности и температуры.
Особенности пропитки тороидальных трансформаторов
Отличием этого типа устройств становится наличие изогнутого кольцом замкнутого сердечника. Для этого типа устройств за счет особенности конструкции оптимальным способом надежной пропитки становится использование вакуума. Именно эта технология позволяет полностью заполнить лаком все пустоты в устройстве нетипичной формы.
Для просушки потребуется также не более трех суток в зависимости от температуры и влажности. При этом в случае, когда такой трансформатор работает только в сухих условиях, от проведения процедуры пропитки можно отказаться. Такой трансформатор и так в большинстве работает с минимальным гулом и шумом.
Пропитка трансформаторов необходима для повышения технических характеристик. Использования современных компонентов позволяют успешно выполнить пропитку в домашних условиях. Перед тем как узнать, чем можно пропитать трансформатор в домашних условиях, необходимо определиться с возможными средствами. Оптимальным средством для выполнения такой задачи становится трансформаторный лак.
Использование составов удобно для обеспечения исключения в процессе работы гудения трансформатора. Он хорошо пропитывает обмотку. Плюсом становится достаточно быстрое высыхание.
Для чего нужна пропитка
Использование трансформаторного лака улучшает эксплуатационные характеристики. Его использование делает устройство тихим в работе даже в условиях перегрузки. В большинстве случаев выполнение пропитки на начальном этапе осуществляется еще на стадии промышленного производства в заводских условиях. Использование специализированных лаковых составов:
- увеличивает электродинамическую стойкость при КЗ;
- сокращению негативного влияния контрольных толчков и нагрузок;
- устраняет последствия частых включений.
Итогом становится повышение электродинамичной стойкости. Нанесение защиты снижает негативный контакт с влагой и пылью, скрепляет витки.
Основные способы
Выполнение пропитки трансформаторов в домашних условиях может выполняться несколькими способами. Каждый из них в своей мере позволяет улучшить технические характеристики устройства.
В свечном воске или парафине
Выполнение пропитки с использованием парафина в домашних условиях осуществляется в несколько этапов:
- На плите без использования открытого огня плавится парафин или свечной воск. Состав должен стать жидким и лишенным включения комков. Количество рассчитывается с учетом возможности полного погружения в жидкий парафин или свечной воск трансформатора.
- Трансформатор расклинивают и сжимают на должном уровне. Его подвешивают на проволоке и полностью погружают в кастрюлю. Оставляют минут на пять. За этот срок он полностью пропитывается.
- Достают трансформатор из кастрюли и подвешивают примерно на три часа, чтобы парафин или свечной воск полностью высох.
- Остатки подсохшего средства аккуратно счищают с контактов и устанавливают трансформатор в штатное место.
При отсутствии этих веществ, альтернативным вариантом становится использование парафинового лака.
Пропитка в лаке
Для выполнения нанесения такого защитного слоя могут использоваться различные типы лаков. Чаще всего в домашних условиях используется алкидный лак. Также можно использовать ПВФ-170 или ПВФ-171, мебельные лаки. Такая технология также готова существенно повысить эксплуатационные характеристики работы трансформатора.
Какой лак можно использовать
В большинстве случаев для пропитки используется алкидный лак. Наиболее доступным распространенным вариантом становится «Зебра». При покупке следует обратить внимание на степень вязкости. Для этого предпочтение желательно отдавать составам, упакованным в прозрачную емкость. Например, в прозрачную пластиковую или стеклянную бутылку.
Консистенция должна быть достаточно вязкой, что хорошо видно через прозрачные стенки.
Как залить
Трансформатор готовят к обработке, как и в случае с парафином. Чтобы пропитка прошла успешно, выбирают емкость большой вместительности. Трансформатор должен погружаться в нее полностью и заливаться составом с верхом. Далее емкость чаще всего приходится выбрасывать. По этой причине в домашних условиях удобно использовать пятилитровую пластиковую бутылку, у которой обрезается верх.
Далее пропитка выполняется в следующей последовательности:
- положить трансформатор в емкость;
- залить лаком полностью, состав может покрывать устройство на 1-2 см выше верней части, можно просто облить со всех сторон два или три раза;
- трансформатор достают из емкости и дают лаку слиться, полностью на эту процедуру требуется минимум пять минут;
- остатки лака можно будет использовать повторно;
- трансформатор подвешивают на проволоку и оставляют просушиваться, в зависимости от условий эта процедура составит разную продолжительность, если пропитка выполняется в закрытом помещении и проводится при комнатной температуре, будет достаточно выделить на просушку сутки, если пропитка выполняется на улице, потребуется до трех суток.
После этого необходимо выполнения тестирование аппаратуры.
При помощи вакуумной камеры
Использование вакуумной камеры позволяет улучшить качество пропитки трансформаторов. В такой ситуации трансформатор погружают в емкость и после заливки герметично её закрывают. Следующим шагом становится откачка из емкости воздуха. Он пузырьками выходит из пустот и собирается на поверхности.
После откачки и поднятия всех пузырьков на поверхность, в емкость принудительно закачивается воздух. Такая процедура обеспечивает заполнение лаком всех пустот. Это происходит за счет действия атмосферного давления.
Вакуумная пропитка требует обязательного наличия в домашней мастерской специального оборудования. Важнейшим становится создающий разрежение вакуумный насос. Устройство можно выполнить самостоятельно, проводят откачку и обратное наполнение емкость воздухом с помощью купленного в аптеке шприца с резиновым поршнем. Возможно использование и шприца с пластмассовым поршнем, но его КПД будет ниже.
Соединение емкости с трансформатором с штуцером или шприцем проводится с помощью герметичного закрытия крышкой, в которой просверливаются отверстия для присоединения откачивающего или накачивающего устройства.
В домашних условиях определить уровень создания в емкости, в которой находится залитый трансформатор, поможет состояние крышки. После создания вакуума, она должна втянуться внутрь. Поршень шприца для обеспечивания успешного использования предварительно смазывается парафином, политолом или маслом.
Успех процедуры возможен только в случае, когда выбранный для проведения пропитки лак не является слишком густым. Полная пропитка возможна только в ситуации, когда после нескольких переворачиваний банки с трансформатором и откачки воздуха шприцем, пузырьки прекратили выходить полностью. Расстояние между крышкой и поверхностью лака должно быть больше 15 мм. Полное исчезновение пузырьков показывает, что лак заполнит все пустоты.
После завершения процедуры через минимум 5 минут пропитки, трансформатор просушивают от 1 до 3 дней в зависимости влажности и температуры.
Особенности пропитки тороидальных трансформаторов
Отличием этого типа устройств становится наличие изогнутого кольцом замкнутого сердечника. Для этого типа устройств за счет особенности конструкции оптимальным способом надежной пропитки становится использование вакуума. Именно эта технология позволяет полностью заполнить лаком все пустоты в устройстве нетипичной формы.
Для просушки потребуется также не более трех суток в зависимости от температуры и влажности. При этом в случае, когда такой трансформатор работает только в сухих условиях, от проведения процедуры пропитки можно отказаться. Такой трансформатор и так в большинстве работает с минимальным гулом и шумом.
Силовые (сетевые) трансформаторы в блоках питания приборов применяются все реже и основания для этого есть – импульсные преобразователи значительно более компактны, имеют более высокие многие характеристики. Тем не менее, в ряде случаев, хрестоматийный низкочастотный трансформатор предпочтительней.
Основные параметры трансформатора определяются при его расчете, на ряд характеристик влияет также подбор материалов. Пропитка трансформатора лаком, позволяет при применении недорогих (в том числе и бывших в употреблении) материалов улучшить положение. Лак внутри катушек способствует их лучшему охлаждению (особенно актуально в тороидальных трансформаторах), залечивает большую часть микродефектов лаковой изоляции обмоточного провода (особенно актуально при применении старого или бывшего в употреблении провода), скрепляет витки провода в катушках, не позволяя магнитострикционному эффекту безобразничать при рыхлой намотке и нефиксирующей межслоевой изоляции. Повышает прочность и живучесть изоляции. В целом, пропитка повышает надежность трансформатора, очень сильно уменьшает гудение, особенно при не достаточно тщательной намотке и выборе тяжелых режимов. Улучшает «климатическое исполнение».
Следует иметь в виду – пропитка трансформатора изрядно повышает его распределенную межвитковую емкость, это ухудшает (изменяет) АЧХ (амплитудно-частотную характеристику) сигнальных трансформаторов. Например, пропитка выходных трансформаторов (ламповых) стационарных усилителей звука не применяется. Она приводит к завалу АЧХ на высоких частотах.
Что понадобилось для работы.
Самодельная вакуумная камера, лак для пропитки, тара, сушильный шкаф (можно обойтись электрической плиткой), набор некрупного слесарного инструмента для сборки трансформатора, набор инструмента для электромонтажа (проверка работоспособности готового трансформатора).
Подопытный – трансформатор для лабораторного блока питания выполненный на основе ТС-180-2. Это хороший (не смотря на несколько повышенную индукцию в сердечнике и плотность тока в проводах), надежный и удобный трансформатор, применявшийся в ламповых телевизорах. Первичные обмотки и электростатический экран оставлены в первозданном виде, вторичные обмотки пересчитаны и перемотаны. Главные данные трансформатора ТС-180-2 сведены в таблицу.
Требовалось намотать несколько низковольтных обмоток, штатные высоковольтные (много витков, много слоев) были удалены. Использовались освободившиеся штатные прокладки между слоями из плотной бумаги. Число витков для новых обмоток было невелико, провод значительного диаметра – намотка делалась вручную, без применения специальных механизмов.
Для проверки правильности намотки трансформатор был собран «на живую нитку». Половинки сердечника стянуты проволокой, концы выводов обмоток зачищены от лаковой изоляции. Мультиметром найдены выводы каждой из обмоток, пробным включением замерено напряжение без нагрузки. Порядок. Напряжения есть, они в пределах нормы.
Трансформатор разобрал, на катушках сделал верхний «декоративный» слой бумажной изоляции.
Катушку примерил к вакуумной камере из стандартной обрезанной 0,75 л банки. Как говорил поэт с опилками в голове, — входит и выходит.
В процессе потребуется подогрев и сушка при повышенной температуре. Применил для этих целей старинную отечественную духовку. Никаких регуляторов температуры в ее конструкции не предусмотрено, приходилось вручную включать-выключать. При частом использовании такой прибор лучше оснастить простым терморегулятором. Не обязательно иметь в своем распоряжении именно духовку, относительно небольшой размер катушки позволяет обойтись неким суррогатом. Например, в бытность свою, студиозусом, автор пользовался большой жестяной банкой поставленной на электрическую плитку (возможность выставить на открытый воздух). Чтобы катушки не подгорали, на дно банки насыпался песок, клались обломки керамической плитки. Кусочком жести банка прикрывалась сверху.
Здесь также под катушку насыпался слой сухого песка (впитывать вытекший лак) и были положены несколько плоских камней (чтобы не извалять в песке катушку).
Лак для пропитки трансформатора. Конечно, существуют специальные пропиточные лаки, обеспечивающие более высокие характеристики, однако, при обычных не военных-космических-тропических требованиях к трансформатору, с успехом работают лаки на алкидной, уретановой или глифталевой основе из ближайшего строительного магазина. Описанная технология именно для них. Спиртовой лак с шеллаком также весьма удобен для пропитки и в силу своей низкой вязкости хорошо пропитывает бумагу и скрепляет витки катушек. Особенно он хорош для катушек с тонким проводом. К сожалению, в настоящее время такой лак весьма редок и дорог.
В описанном опыте применялся алкидно-уретановый «яхтный» лак. В моем распоряжении оказался лак с пигментом (подкрашенный). Это вовсе не обязательно (задействовал имеющийся) и если лак для пропитки приобретать специально, лучше выбрать обычный прозрачный.
Подготовка. Лак – штука довольно вязкая, пролезать в узкие места он будет неохотно. Снизить вязкость можно разбавлением соответствующим растворителем или (лучше) нагревом. Греть лак лучше всего на водяной бане на электрической (без открытого огня!) плитке. Еще лучше и удобнее отдельно нагреть горячей воды (взять из водопровода) и поместить банку с лаком в нее.
Катушка с проводом оказывается значительно холоднее лака. Она значительной массы и имеет развитую (внутри) поверхность – нагретый лак будет быстро охлажден. Катушку очень желательно также предварительно подогреть до 70-80 градусов. Греть удобно в той же духовке-сушильном шкафу, такая температура на ощупь – «рука уже не терпит». Катушка должна быть прогрета по возможности полностью. Это требует времени.
После выполнения всех подготовительных операций (подогрев катушки и лака) приступаем непосредственно к пропитке. Здесь все очевидно – катушку помещаем в емкость, с головой заливаем лаком, выжидаем пять минуток (лак впитается и заползет куда сможет), доливаем лак и закрываем крышку камеры. Откачиваем насколько это возможно, воздух. Поверхность лака при этом может вспениться (это пузырьки воздуха, выходящие из катушки), поэтому откачку лучше делать порциями, давая пене осесть. При недостаточном подогреве (невысокой подвижности лака) процесс может растянуться, поэтому откачиваемый сосуд также стоит подогревать. Проще всего это сделать поместив и его в горячую воду.
Наконец, когда достигнуто максимально допустимое, конструкцией вакуумной камеры разрежение и при этом новые пузырьки воздуха из катушки не выходят, можно считать пропитку законченной. В камеру впускается воздух, катушка вынимается из лака. Даем ей немного обтечь и помещаем в нагретую сушильную камеру. Часть лака из катушки неизбежно вытекает, поэтому полезно под катушкой сделать засыпку сухим песком. Неплохим индикатором процесса является цвет наружной бумажной обертки катушки и испаряющаяся летучая часть лака. Цвет не должен быть слишком темным, горелым, хотя случалось и такое. Обычно, удовлетворительным результатом считался светло коричневый, коричневый оттенок. В процессе сушки, лучше несколько раз перевернуть катушку вокруг оси. Инструменты для этого должны быть приготовлены заранее.
Испарение летучих из лака, как показывает практика, основной индикатор. Пока в катушке есть лак в первоначальном виде, из него испаряется растворитель и летучие фракции. Это выглядит как белый дым с характерным запахом. Он выделяется довольно интенсивно, поэтому процесс не допустимо, проводить в помещении. Разве только, в хорошем вытяжном шкафу. Когда дым перестал выделяться, сушку можно прекращать. Следует иметь в виду, что лак внутри катушки не затвердел. Он представляет собой размягченную (температура) густую массу. Поэтому сильно трясти и теребить горячую катушку не стоит. Ее нужно осторожненько, не шевеля проводов, вытащить из печи и поставить рядом (при комнатной температуре) остывать.
После остывания, катушки абсолютно не должны иметь запаха лака, нежелательны и внешние подгорелости.
Ножом удаляются затвердевшие лаковые подтеки, очищаются контактные лепестки, тщательно выравнивается тоннель для сердечника. Выравниваются выводы трансформатора, выясняется их принадлежность. Проверяется их целостность. Выводы укорачиваются до рабочей длинны, зачищаются, лудятся.
Трансформатор собирается, сборке сердечника уделяется особое внимание. Все пластины должны быть плотно прижаты, витой разрезной сердечник не должен иметь расслоений. Половинки его сердечника должны быть плотно сжатыми. Не допустимо попадание (сгребание со стенок тоннеля при слишком плотной посадке) мусора между сжимаемыми поверхностями. При сборке трансформатора с наборным сердечником, для минимизации зазора между пластинами, сердечник с торцов сжимают в тисках через резиновую прокладку.
Очень хорошо, если размеры вакуумной камеры позволяют поместить весь трансформатор в сборе. Это позволит достигнуть хороших результатов относительно простыми средствами, хотя такой трансформатор полностью лишается ремонтопригодности.
