Practical

transformer
winding
In the good old times it
was a matter of fact that
every electronic hobbyist
or technician would wind
himself any power
transformers he needed,
and rewind any that
burned out.
Unfortunately, nowadays
transformer winding is
fast becoming a lost art,
and I have seen many
people despair about
where to find some very
specific transformer, or
pull their hair out about
the cost of having one
professionally wound to
specifications.

Since I started in
electronics, as a 12 year old boy, I have always wound my own transformers. I started using the
basic, but useful instructions provided in The Radio Amateur's Handbook of the time, and later I
came to better understand how transformers work, which enabled me to optimize a given
transformer for the intended application.

Following a request by many readers of my web site, I've added this page, which is
complementary to the previously published Transformers and coils. You should first read (and
understand!) that page, before trying to design any transformer. Then come to this more
practically-oriented page, to learn some tricks and hints about the design process, and about
hands-on winding.

This page addresses mainly single-phase power transformers in the power range from about 1
watt to 10,000 watts, operating at line frequencies, but much of what's described here can be
applied to a wide range of other transformers too.
 Let's start with the
materials. To make a
typical transformer, you
need the iron laminations
for the core, enameled
copper wire of several
different diameters for
the windings, a bobbin
(or some material to
make one), insulating
material to apply between
wire layers, between
windings, around
the whole winding
assembly, and on
exposed wires, and in
most cases it's also a good idea to use an impregnation varnish.

The photo here shows several stacks of iron E-I laminations, two coils of wire (with cardboard
protecting the wire from damage), one roll of thick, stiff Pressspan, another roll of NMN
laminate (we will soon see what that is), two small bundles of spaghetti for wire protection, and a
can of transformer varnish. Add to this some glue, cotton straps, ropes, adhesive tape, terminals,
bolts, angle iron, and other small material, and that's it.

All these materials are sold by companies specializing in transformers and parts for transformers.
Enameled wire is also sold by many other distributors, but is usually cheapest at the places that
sell it together with the other materials. You will have to dig into the phone book or some other
directory to find these companies, since they don't usually have a shiny nice store in the
downtown shopping
mall!

Transformer iron is an
alloy of iron with silicon
and some other minor
components. It's
characterized by a
relatively high
permeability, very high
saturation flux density,
relatively low hysteresis
loss, and relatively high
specific resistance. This
latter factor, along with
the practice of using the
material in thin, insulated
sheets, reduces the power
losses produced by eddy currents.

The most common shape of these sheets is shown at right. It's the classic "economy E-I" shape.
Why it's called E-I should be pretty obvious when looking at the photo! But the explanation for
"economy" might be a bit more elusive: It's because at the exact proportions shown in the photo,
the I's are nothing else than the cutouts to make the windows in the E's, when two E's are cut
facing each other! This allows stamping E's and I's out of a large steel sheet, without any wasting
of material, except for the little round bits cut out of the bolt holes. By the way, small
laminations often don't have such bolt holes, and such cores are held together by clamps instead
of bolts, or even welded.

The lamination in the photo is a large one, as the comparison with my hand shows. It's an E80
(the center leg is 80mm wide), typically used for transformers in the 3 to 10 kilowatt range!

In any E-I lamination you are likely to encounter, the center leg is twice as wide as each of the
other parts. This is because the entire magnetic flux has to go through the center leg, but then
splits up, with one half of the flux returning through each of the side legs. If you ever come
across a lamination that has all three legs of the same width, then you are looking at a lamination
intended for three phase transformers!

Such an economy E-I lamination like shown here has completely fixed proportions, beyond the
rule above, that stem from the need to cut the I out of the winding window of two E's facing each
other: If the center leg is 2 units wide, then the window is 1 x 3 units, the total E is 6 x 4 units,
the I is 1 x 6 units, and so
on.

Not all laminations

follow the
"economy" proportions,
though. Here is an
example of a lamination
that comes in one piece,
instead of being divided
into an E and an I, and
that has the windows
proportionally much
larger than the E-I
lamination shown above.
Such a lamination is a bit
more expensive to make,
because the steel cut from
the windows is wasted,
unless the manufacturer
can find some other use
for it. But being able to
accomodate a much large winding assembly, it has some advantages in certain cases.
These "non-economy" laminations were quite usual in Europe, many years ago, but nowadays
copper is so much more expensive than steel, that transformers are usually designed to use more
steel and less copper. And for that goal, the economy lamination is very well suited. So you
won't very often come
across a lamination like
this, unless you are
restoring antique
equipment.

The laminations should

be thin, and reasonably
well insulated from each
other, to reduce eddy
currents to an
insignificant value.
Typical thicknesses vary
from 0.2 to 0.5mm, but
higher frequency
transformers (audio) use
much thinner ones, while
extremely large
transformers might use
slightly thicker ones.

The insulation is often applied at the factory that makes the big rolls of steel sheet, even before
stamping the E's and I's. Different kinds of insulation are used: A thin oxide layer, a thin layer of
enamel, or any of several chemical processes. Antique transformers sometimes even used very
thin paper!

When I was young, patient and overly eager to do things right, I painted each and every E and I
for my transformers, using diluted transformer varnish, to make a thin, nice layer. The photo
shows the steel for a 200 watt transformer, drying. Later, getting old and lazy, I noticed that the
layer of rust on old, recycled laminations is more than enough insulation, and that the very thin
and imperfect insulation that comes on new laminations is enough too, even if it takes only a
light scratch with the multimeter's test probe to puncture it and get through to the steel. We don't
need perfect insulation between the sheets! We only need enough resistance to reduce eddy
currents to a low level.

Transformer steel is not all born alike. Manufacturers will provide data sheets about their
products (often on their web sites), where you can see what they offer. There are usually many
grades, with vastly different loss characteristics. At a given flux density and frequency, a good
material might have ten times less loss than a cheap material! So it pays to look, investigate, and
decide intelligently what to buy. Thinner sheets normally have lower loss, and the rest of the
secret lies in the exact alloy. In any case, you need to know what material you have, to be able to
make a meaningful transformer design!
Some transformer steel is grain-oriented. That means that when rolling the steel sheets, a process
is used to align the crystalline grains in the direction of the rolling. This kind of material has
particularly good behavior when the magnetic flux is aligned with the direction in which the
sheet was rolled, but is worse than standard material in the perpendicular direction. Such grain-
oriented material is ideal for toroidal cores, which are made by coiling up a long strip of steel,
but is not a large improvement for E-I laminations, because in these a significant portion of the
material has to work with
the flux perpendicular to
the rolling direction.

Enamelled copper wire

comes in many different
diameters, and with
several different kinds of
enamel. The diameters
vary from less than that
of a hair, to about that of
a child's finger. Different
standards exist for the
wire diameter. A very
common one is American
Wire Gauge, shortened to
AWG, which is used in
much of the world.
Britain has its own
standard, and in many
countries the wire is
specified simply by its diameter in millimeters.

Thick wires usually are coated with a sort of enamel that is very tough, an excellent insulator,
highly heat-resistant, highly resistant to solvents, and that clings to copper even better than dirt
does to children! This enamel is usually yellowish clear, so that the wire coated in it looks mostly
copper-colored, but many exceptions exist. To solder the ends of these wires, it's necessary to
scrape off the enamel, using a sharp knife or similar tool. This procedure would be too difficult
with a thin, fragile wire, so that these thin wires are instead covered with an enamel that has most
of the same characteristics of the other one, except the heat resistance: It will melt and turn into
solder flux at a temperature a common soldering iron easily achieves! This allows easily
soldering these wires, without previously stripping them. But transformers using this latter kind
of wire enamel cannot survive temperatures as high as those using only the former kind of wire
enamel. The red wire on the right side in this photo has this kind of enamel. But be careful with
colors! The clear wire on the extreme left side also has solderable enamel, while the dark violet
one in the middle is of the non-melting variety!

The thickness of the enamel layer depends on the wire thickness, the manufacturer, and can
sometimes be chosen: Some manufacturers will offer the wire with seeral different thicknesses of
enamel. In any case, the diameter specified by a certain AWG number refers to the copper
diameter, so that the complete wire, with enamel, will be slightly thicker than what the AWG
standard tells!

Here is a wire table for

AWG wire. It shows the
AWG number, the
diameter in millimeters
excluding the enamel, the
approximate typical total
diameter including the
enamel (but this varies
somewhat), the cross
sectional copper area in
square millimeters, the
area of the square of
window space occupied
by that wire in a
transformer (including
the enamel, of course),
the current carrying
capacity at a typical,
average value of current density, the resistance in ohms per meter, and finally how many meters
of that wire come in one kilogram, because enamelled wire is usually bought by weight, not
length.

This table has wires from AWG #1 to #40, and for the thickest ones I didn't calculate all data.
But you should be aware that there are wires exceeding this range! The thinnest I have ever used
was #46. It breaks when you blow at it! The photo here shows a #39 wire lying on a #7 wire. The
hairy thing below is my floor carpet. Note that even this #39 wire is not much thicker than the
hairs of this carpet!

It's interesting to note that every three AWG numbers, the cross sectional area exactly doubles.
Any deviation from this
in my table is due to
approximation errors.

Modern transformers of
small to moderate size
are usually wound on
plastic bobbins. Here you
can see simple ones.
Some bobbins have pins
or terminals molded into
them, others have one or
two divisions. Some don't
have the slits for
terminals, which the ones shown here do have.

Typically for a given size of E-I laminations, bobbins will be available in two or three sizes,
accomodating different numbers of steel sheets. So you can vary the amount of steel in your
transformer not only by
choosing the lamination
size, but also the height
of the lamination stack!

Here is a little
transformer using a
divided (or split) bobbin.
This is very practical,
because it completely
separates the primary
from the secondary
winding, making it much
easier to achieve the
degree of insulation
required for safety. More
about that later.

If you cannot find a

plastic bobbin in the
proper size, don't despair!
Bobbins can be easily
made from materials such
as strong cardboard, or
Pressspan, which is
nothing else than a
particularly strong
cardboard.

The bobbin shown here

was made from 1.5mm thick Pressspan, which is really too thick for this small bobbin, but I had
nothing better on hand. The pieces are cut to size using a sharp knife (X-acto or the like), and
glued together with cyanoacrylate adhesive (instant bonder). The clever structural design of this
super high tech bobbin holds it together perfectly while the glue sets!

You must make the inner dimensions of the bobbin core a tad larger than the transformer center
leg, but JUST a tad, no more, unless you want to waste valuable winding space! The sides can be
made pretty tight to the size of the laminations, because if they don't fit at the end, they are easily
enough cut or filed down, even after the winding has been made. But the length of the bobbin
must be smaller than the window length of the core, by as much as 2 or 3%, plus any tolerances
of your manufacture! Because it is critically important that the E's and I's can touch each other
properly, without being
kept separated by a
bobbin that deformed
during winding, and
grew!

Be sure to at least break

the corners as shown
here, or even better,
round them off.
Otherwise the wire is
guaranteed to tangle at
the sharp corners during
winding, and a wire loop
sticking out of the
completed winding can
ruin the whole thing!

Note that the junction of

the bobbin's center piece
is placed in the middle of
one side, and not in a
corner. It's next to
impossible to produce a
reasonably symmetrical
and precise bobbin when placing the junction in a corner.

If the material is thin compared to the bobbin size, the junction should be made by overlapping
the material. Of course, the overlapped junction is always placed on one side that will end up
outside the core window, so that the added bulk has little detrimental effect.

To bend this thick material in reasonably clean right angles, my technique is to use a sharp knife
to cut out a 90 degree wedge from the inside, along each bend line, leaving only the outer third
of the material intact. After that admittedly cruel treatment, the Pressspan eagerly bends to my
will.
 Most antique
transformers, and many
of the larger modern
ones, don't use a real
complete bobbin. Instead,
they use only the center
former, and no sides at
all! It takes some tricks
and practice to wind a
transformer like this
without having the whole
thing come apart many
times over during
winding, but for people
who have acquired
enough practice, it's
faster than making a real
bobbin!

Further down, I will show

you a trick to make this
kind of transformer, with
high quality.

Note in this photo how

the Argentinian maker of
this transformer (back in
1931!) used insulating material of several different thicknesses for the bobbin center, the
interlayer insulation, the interwinding insulation, and the terminal support.

You might ask why any insulation material is required at all, if the wire is insulated by its enamel
layer! Well, the enamel is very thin, and easily scratched. It might survive as much as a few
thousand volts, but it might also break down with a lot less! It depends on type, condition,
thickness, temperature, and other factors. So, wherever the voltage can exceed a few tens of
volts, some additional insulation needs to be used. Specially between the primary and secondary,
safety regulations ask for an insulation good for at least 4000 volts, to avoid electrocuting
somebody when there is a lightning transient on the AC power network.

In antique transformers, the most usual insulating material was paper, impregnated with
something like beeswax, tar or the like. This impregnation had several purposes: Mainly, it
would seal the pores of the paper, making it a really good insulator, while without the
impregnation it would only insulate as well as the same thickness of air! But in addition, it kept
moisture out, it helped stick the thin wires in place during winding, and it improved the thermal
conductivity of the completed winding assembly.

It was also quite sticky, dirty, messy and gross.

Modern insulating materials are far superior. Plastic sheets such as Mylar provide excellent
dielectric strength and have no pores, so they require no impregnation to realize their high degree
of insulation. Nomex instead, with its fibrous structure, behaves like paper, but both Nomex and
Mylar are much better than paper at surviving high temperatures! This is a key characteristic of
insulating materials: The temperature class. It's coded with a letter. Paper would have an A or B
rating, telling that it is fine for temperatures not much above that of boiling water. Different
plastic insulation materials instead are routinely available in classes as high as F, G or even H!
They can safely run much
hotter than paper can.

The photo shows an NMN

insulating sheet. This is a
sandwich of a Mylar sheet
embedded between two
layers of Nomex.
The Nomex will eagerly
soak up and distribute the
impregnation varnish (or
the oil, in an oil-inmersed
transformer), while the
Mylar will provide safe
insulation even in places
that for any reason stayed
dry! I love this material.
It's thermal class G, if I
remember right.

Insulation materials come not only in many different variants, and temperature classes, but of
course also in many different thicknesses. You choose the proper thickness so that it has enough
dielectric strength and mechanical strength, without taking up an undue portion of your valuable
window space!

Despite all modern materials, good old paper and cardboard is still used sometimes. Mostly in its
form known by the German word Pressspan, which means "compressed chips", and is simply a
very dense paper or cardboard.

It's very good practice to soak a completed transformer in some impregnation varnish. It will
form fillets around wires, papers, and anything else. It will improve the insulation, make the
transformer highly moisture-proof, glue everything together so that nothing can rattle, come
loose, or chafe through, it will improve thermal transfer, and so on.

Varnish comes in several thermal classes, just like the insulation material, and also it comes in
variants that dry at high temperature, or at room temperature. My experience is that no varnish
ever fully dries at room temperature, and when you start using the transformer and it warms up,
the varnish inside will start drying, and stink! So, it's necessary to apply heat anyway, regardless
of what sort of varnish you use.

Now that you have turned into a person very knowledgeable about transformer materials, let's
turn to those pesky questions such as "how many turns do I have to wind?" or "what wire size?"
or "how much power will I get?"

There are three typical situations:

1. You need to repair/rewind a transformer that burned out.

2. Your want to rewind an existing transformer, to produce the voltages and currents you need,
which are different from the original ones. A variation of this case is when you want a certain
voltage, at the highest current that transformer can provide.

3. You have fixed specifications, want to design a transformer to optimally meet them, and you
will buy the core and all
other materials.

Let's start with the first

case. You MUST find
out why that transformer
failed! A correctly
designed, correctly built
and correctly used
transformer is, for all
practical ends, eternal. If
it failed, there is a reason.
If you know that the
transformer was shorted,
overloaded for a long
while, exposed to intense
lightning transients,
thrown into water,
gnawed through by rats,
exposed to corrosive
substances, or anything
like that, then your best approach is to unwind it, count the turns, measure the wire sizes, and
rewind it exactly as it was originally made.

The photo shows an antique speaker field coil, mounted in my winding machine. I unwind coils
by pulling off the wire while having the thing spin in the machine, so that the turns counter in the
machine will do the pesky job of keeping count. The problem, as illustrated here, is often that
thin wires won't come off nicely! They are stuck in place, and will break, then entire chunks of
wire will come off all together. This often makes it hard to accurately count the turns.

In such cases you might simply estimate how many turns you didn't count. Or you can collect all
the pieces of wire you removed, weigh them, calculate the amount of wire from there, and
calculate the turns number from it. Or, instead of unwinding the coil, cut it with a knife or better
a Dremel tool, remove it in one block, measure the cross sectional area of the entire winding,
then remove a little piece of wire to measure the diameter, and finally calculate the number of
turns from this. Any of these methods will usually be precise enough for non-demanding
applications, and none of it will be precise enough when you need anything critical.

By the way, do you know how to precisely measure the diameter of a thin wire, when you don't
have a micrometer screw? Simple: You wind 10 or 20 or even more turns tightly on a former
(such as a screwdriver stem), measure the length of the coil with a common ruler, then divide by
the number of turns to get the wire diameter. It's highly accurate. Sometimes it's even better than
using a micrometer screw, which can flatten the wire if you apply too much torque!

But there are cases when you have a burned transformer, and no good reason why it burned. It
might have been a manufacturing defect, a huge transient, an overload that went undetected, but
maybe - the Gods of Electromagnetics forbid - that transformer might have been misdesigned! In
that case, painstakingly rewinding it with the same wire gauges and turn numbers as original,
will only produce a transformer that will fail again. So, if you don't know why a transformer
failed, re-do the design, and compare your results with what the manufacturer did! Many
manufacturers are cheapskates, and use substandard transformers, in the hope that most clients
will never use them intensively enough to blow them up! This sends you straight to the section
about the third case, further down this page!

In the second case, when you want to rewind an existing transformer for new output values, very
often the transformer will already have a properly wound and healthy primary winding. In such a
case, keep it! There is no point in unwinding and rewinding the primary, if it is fine. The
calculation work for such a transformer is quite simple: Before taking it apart, measure the
voltage delivered by the secondary. Disassemble it, unwind the secondary, counting the turns,
and calculate the number of turns per volt from this. Calculate the new number of turns you need
for your desired voltage. Calculate what's the largest wire size that will comfortably fit in the
available space. Get the wire, wind it, and assemble the transformer. The power rating will be the
same as before, and this allows you to calculate the current you can safely draw, at your new
voltage.

And if you also want a new primary, well, do the same as above, but unwind and re-wind all
windings, according to the value of turns per volt you found out!
 Do you know what you
can do with all that wire
you remove from old
transformers? Well, a
super trendy wig, like the
one shown here,
modelled by my sister, is
sure to catch
everybody's attention!
Otherwise, there isn't
really much use for such
wire. It comes out totally
kinked, stretched, broken,
scraped, with varnish,
wax or tar sticking to it.
Don't even dream about
ever re-using it in any
other transformer!

OK, now it's time to

really start designing a
transformer. Because this
is what you have to do in
case 3, which is
essentially creating a
transformer from scratch.
I hope you are still fresh and aware of everything you learned in Transformers and coils, because
you will need it here to understand what's going on.

The design process starts with guessing the size of core you need, for the power you want. If you
are experienced in electronics, you will be able to make a reasonably close first guess.
Otherwise, use the data given by core manufacturers to get this first guess.

The core chosen will have a certain cross sectional area, and will have a certain window area.
The two multiplied are the "area product", which can be related to the approximate power
capability, with a reasonably simple, but nonlinear curve. This curve also depends on the quality
of the core material, and several other factors.

The next step is calculating how many turns per volt you need on this core. To this end, you have
to decide how much flux density you will put through your core, and then you can apply the
equations from Transformers and coils. The optimal flux density might be anything from 0.8 to
1.6 Tesla, and sometimes even outside this range! General rules of thumb are these:

- Larger transformers use lower flux densities.

- Better core material uses higher flux densities.

- Transformers that are always energized, but rarely used at full power, use lower flux densities.

- Likewise, transformers that work at full power whenever energized, use very high flux density.

- Forced air cooled transformers use higher flux density.

- Oil-immersed transformers use even higher flux density!

- Higher flux density produces better voltage regulation.

- Lower flux density produces less base loss.

- Lower flux density is less likely to produce humming noise, and magnetic stray fields.

- Lower flux density produces lower iron loss, but higher copper loss.

I have seen many text books giving design equations that result in a flux density of 1 Tesla in
each and every transformer you calculate by them, like if that were a sacred rule! If you come
across any such book, BURN IT! It's nonsense! While 1 Tesla indeed tends to produce a
workable transformer in most cases, in at least 70% of all situations it's far enough from the
optimal value to warrant some effort toward optimization! Specially in small transformers, and in
those using the better core materials.

So, I suggest to start with a value chosen from the rules above, and then calculate the transformer
based on this value, analyzing the losses, heating, voltage drop, efficiency, and so on. Then
change the flux density, by 10 or 20%, and re-do all the calculations. You will see what I mean!
There is a clear optimum value for flux density in each particular case, and this value is very
often sufficiently removed from 1 Tesla to make you wonder why some book authors still copy
that "magic number" from other, long gone authors! Most likely they have no idea about the
matter they are copying.

That said, sometimes I do wind my transformers for 1 Tesla, because there are cases when this is
really a good value!

The loss calculation isn't very hard: The manufacturers of transformer steel specify the loss of
their products, as a certain amount of watts per unit of volume or weight, under certain
conditions of frequency and flux density. And the better of these data sheets also contain curves,
or give equations, to calculate the loss under different conditions. That's about the iron loss. The
total loss of the transformer also includes the copper loss, which is caused simply by the current
flowing through the resistance of the wire. For a given flux density you get a certain number of
turns per volt, this allows you to calculate the total turns in each winding. Dividing the available
window cross section between these wires, insulation, bobbin, and inevitably wasted space, you
get the wire cross sections. From the dimensions of the core, you can then calculate the total wire
length, from this and the cross sections you calculate the resistances of the windings, and from
that and the currents you
calculate the power loss.
It's easy!

What? You are banging

your head against the
wall? Come on! Don't
cry! I have prepared an
Excel sheet for you,
which takes care of these
calculations! It's really
too time consuming to do
all this math step by step,
every time. Click on the
screenshot at right to get
the Excel file, and then
play with it as you
continue reading.

In this sheet, you enter

your data in the green
area, and watch what happens in the orange one. The first three values you have to enter are the
ones that specify the core. First is the center leg width of the lamination used, in millimeters. The
100mm width given in the example is a pretty large lamination. You will typically use values
between 12 and 50mm. The sheet is based on the proportions of the economy E-I core, so that
you don't need to enter any other dimensions of the lamination. If you happen to be using
a lamination that has different proportions than the economy E-I, you should still enter the width
of the center leg, but later you will need to manually compensate for the larger available window,
by increasing wire size beyond that calculated by the sheet, reducing the copper loss, and so on.

The second value you have to enter about the core is the stack height, also expressed in
millimeters. This is simply the height of the stack of E's, well compressed. This sheet does not
allow you to enter the stacking factor, which tells how much of the stack is actually steel. There's
always some little space used by insulation, and even wasted space due to imperfect
compression. But the effect of this is small enough to ignore, as long as you compress the stack
well enough!

Good stack heights to use are from the same as the center leg width, to close to twice that. Often
you have the choice to use a certain lamination, stacked as high as the center leg is wide, or use
the next smaller lamination, stacked much higher, with both options producing the same output.
It pays to simulate both options, optimize each, and compare the efficiency, voltage drop,
weight, and cost! The differences can be profound.

And the third value is the loss factor of the steel material. This must be taken from the datasheet
provided by the manufacturer of the lamination. My sheet expects this loss factor to be expressed
in watts per kilogram of material, at a flux density of 1 tesla and a frequency of 50 hertz. Many
data sheets include the value in this exact form, but those published by US companies might
instead express the loss factor in an eclectic mixture of metric, CGS and Imperial units! If that's
what you have, you will need to convert the value into its fully metric equivalent. You might
want to modify the spreadsheet to do that.

The value of 2 W/kg @ 1T and 50Hz is pretty representative for modern low cost laminations. A
modern ultra low loss material might be a lot better, while an antique or ultra-cheap material
might be significantly worse.

The next three values in that column are pretty obvious: You have to indicate the primary and
secondary voltages, and the frequency of operation. The secondary voltage refers to the open
circuit (no load) voltage. And the frequency will usually be either 50 or 60 Hertz. If you enter a
frequency far away from this, it's quite possible that the loss calculated for the material will be
rather imprecise, so use this sheet with caution if you need to design a transformer for a very
different frequency.

In the right hand column, you have four values which are design decisions which you can vary
somewhat. The first is the all-important flux density. Just try varying that value, and watch how
things change in the orange output area! Specially, see what happens with the iron loss. I have
already given guidelines about what flux density to use. Use them and see what happens in your
case, when you change it.

The next is the amount of copper cross section you will allow for each ampere of current in the
windings. Reasonable values are about 0.25 mm^2/A for very small transformers, increasing to
0.5 for large ones. 0.35 is typical for medium sized transformers (50 to 300 watts or so). When
you adjust this value, the design of the transformer doesn't really change, but the sheet will
calculate a new set of currents, power, voltage drop, efficiency and loss. With this parameter,
you basically are telling the sheet how much you will stress a particular transformer.

The fill factor expresses how much of the lamination's window will actually be filled with
copper. It can never be very high, because a lot of that area gets inevitably filled out with the
bobbin, the wire's lacquer, the air around the round wire, the insulation between layers, between
windings, and some space is always lost due to sloppy winding, even if you are careful! The
value of 0.4 used in this example has proven in practice to be achievable without much trouble.
If you wind very carefully, and minimize the amount of space devoted to insulation, you should
be able to get up to 0.5. But don't push this number too much, or you will end up with a
transformer design that you cannot actually wind! On the contrary, if you have never before
wound a transformer, and will do so by hand, in a ragged, ugly winding, it might be a good idea
to design the transformer with an even lower fill factor, such as 0.3, to make sure you will be
able to fit all the turns! Of course, using a lower fill factor means simply using thinner wire, and
this means that at a given amount of loss and heating, you get less current.

The fill factor can be pushed beyond 0.5 when you wind a transformer with square wire (instead
of round), or with copper tape separated by thin layers of insulation. But square wire is hard to
find and a hassle to wind properly, and tape winding is acceptably easy only for transformers that
have rather few turns. This is often the case with high frequency transformers used in switching
power supplies, but not at line frequencies.

The temperature rise defines how many Kelvins (same as degrees Celsius in this case) hotter
than the surrounding air and objects you want your transformer to run. You need to carefully
choose this value, according to the highest ambient temperature (inside the equipment!) at which
your transformer will have to work, also taking into account the highest temperature your wire,
insulation material, varnish, glue, etc, can survive. And what's most difficult, you will also need
to estimate the thermal gradient from the innermost wire turns (the hottest ones) to the
transformer's surface! Calculating all this can be quite hard, and I can't give you simplified
equations for it. Maybe you can find them elsewhere. The value of 70 Kelvins which I used in
the example design is relatively high. This is so because this transformer would work in open air,
not inside a housing, where the ambient temperature is never above 25 degrees Celsius; also, I
used class G or higher insulating material, wire and varnish throughout; and finally, this
transformer was carefully impregnated with varnish, giving it a reasonably good thermal
conductivity between winding layers.

If your transformer will not be impregnated, or use class A or B insulation material (paper), or
run inside a cabinet that can be hot, then you will need to use a lower value for allowed
temperature rise then my 70 Kelvins!

Finally, you can enter your local and current prices for enameled copper wire and transformer
steel laminations, to have the sheet calculate the cost of these main materials for your
transformer. All the additional cost, for the bobbin, insulation material, terminals, bolts and so
on, is usually small compared to the copper and steel cost. The most expensive item is usually
the wire, by far.

The first two lines of the orange output area of my spreadsheet show some basic results for that
transformer: The cross sectional area of the magnetic core and of the winding window, also the
total copper area (after applying the fill factor), the turns per volt constant that will be valid for
all windings on this transformer, and the average length of one turn, which is calculated as the
average between the length of a wire that goes around the center leg touching it, and one that
goes around the entire winding package, touching the outer legs.

Then you have a line for the primary winding and one for the secondary. Each of these lines tells
you the number of turns, the length of the wire need to wind it, the copper cross sectional area of
the wire, and the nominal current that will flow at full rating. The number of turns isn't rounded
off, so you will have to do that, because you can't wind a fraction of a turn. You can fiddle with
your voltage data to get the sheet to show round numbers of turns. The wire length is based on
the length of the average turn, so this will be correct only if you wind the primary and secondary
side-by-side, on a split bobbin. If instead you wind the secondary on top of the primary, you will
need less wire than calculated for the primary, and more than calculated for the secondary.
Anyway, these lengths are not very useful in practice, because wire is bought by weight, not
length. The main situation where they are useful is when you have to wind a transformer with
several thin wires in parallel, because these are much easier to bend than one thick wire. In such
a situation, it's great to know how long the total winding is, so that you can cut the strands and
twist them together, before you start winding.

The remainder of the orange output area is divided into two columns. The left one shows some
important performance data of the transformer: There is the input power, expressed in
voltamperes, which is really more correct than watts. The value calculated by the sheet does not
include the magnetizing current; Calculating it would need additional information about the core.
But in medium to larger transformers, at least, the magnetizing current tends to be small enough
to be ignored.

Then comes the percentual power loss of the transformer, at full load. This includes both the iron
loss and copper loss. The output power is of course the input power minus this loss.

Then we can see the voltage drop at full load. The value is calculated only from the resistances
of the windings. Any additional loss caused by imperfect coupling between the windings is not
considered here. So, if you use a poor core or winding technique, that results in bad coupling,
you should expect a somewhat higher voltage drop. Just for user convenience, the sheet also
calculates the output voltage under full load, which is based on the voltage drop calculated
above.

Below comes the weight of iron laminations and copper wire used in the transformer. This has
several purposes. One is knowing how heavy the beast will be, of course. The other is knowing
how much material you have to buy! If you use side-by-side winding of the primary and
secondary, you need to buy one half the calculated copper wire of each size (plus some extra, of
course, to be on the safe side). If instead you wind the secondary over the primary, you need a
little less than half of that weight of the primary wire, and a little more than half that weight of
the secondary.

And then, the sheet will calculate the total cost for laminations and wire, and also divide this by
the power, to give the cost per watt for your transformer, which is a good figure of merit which
you might want to optimize. Even while this calculation doesn't include the cost for insulating
material and other odds and ends, it's still a good reference.

The right side column of this area is about thermal matters. These tell whether your transformer
will survive, so don't take them lightly! The sheet calculates the power loss in the iron, in the
copper, and adds them to get the total power loss. Copper loss is calculated at ambient
temperature, though. When the wire heats up, its resistance increases, and so its loss increases
too! For this reason, take the calculated value with a small grain of salt. The same is true for the
voltage drop end efficiency calculations!

You need to be aware of the fact that the iron loss is essentially constant, regardless of the load
placed on the transformer, except for a little effect caused by voltage drop in the windings
reducing available magnetizing voltage, which causes a slight decrease in core loss when the
load gets higher ! The loss in the wire instead increases with the square of the current taken
from the transformer, and the value calculated by the sheet is for the full rated current.
This gives you some big help in optimizing a transformer design. For example, a transformer that
will spend lots of time plugged in, but idling or loafing along at low load, will see very little
copper loss, but the iron loss will be there all the time. So, you should design that transformer
with a relatively low flux density, resulting in low core loss, accepting a higher copper loss
instead, by setting a smaller value of copper cross section per ampere. After all, most of the time
the rated design current won't be present, so that the very high copper loss resulting in the
calculation will be present only very rarely, for short times! Transformers used in radio
communication equipment, in audio amplifiers, and many other uses, are best designed in this
way.

The opposite case happens with transformers that are energized only briefly, but run at full
output power whenever energized. Examples of such use are microwave ovens and spot
welders. In such a transformer, iron loss always happens at the same time as copper loss, and
you can optimize the transformer to get the lowest total loss, regardless of how it distributes
between the iron and the copper. Even more, you might intentionally place more loss into the
core than the windings, based on the fact that the core is less prone to be damaged by heat, has
more thermal mass, and that the short operation time won't allow the peak heat to distribute
through the transformer! And then, such a transformer that operates only for short times can
be designed to have a really huge loss, because it will have time to cool off between uses! These
things are what makes microwave oven transformers that deliver 800 watts be as small as a 200
watt transformer intended for continuous service at low rate, and run at a flux density of 2 teslas
or even more!

The heat produced by a transformer has to be dissipated to the surrounding air. The spreadsheet
calculates the approximate total surface area of the transformer, and finally calculates a required
thermal transfer coefficient, which expresses how much power the transformer needs to dissipate
per unit of surface it has, and per temperature rise allowed. This coefficient tells you how
difficult it will be to keep this transformer cool enough to survive! The violet area below this
coefficient includes referential values (not calculated by the sheet) which you can use to try
judging whether your transformer will be OK, when you have it in a tight area, in a more open
area, cooled by a fan, or immersed in oil. I have my doubts about these values, specially aout the
value for the oil-immersed transformer, so please take these with a big grain of salt, and let me
know if you have any further, better, or more reliable data.

Anyway, my transformers designed for a coefficient of around 12 have all survived so far, even
while getting quite hot at full load, so this value can't be too far from the truth.

A typical design sequence using this spreadsheet would be to first enter the tentative core size
and loss, the required voltages and frequency, then start with something like 1 tesla and
0.35mm^2/A, leaving the fill factor at 0.4 and setting the temperature rise according to your
transformer's materials and environment. Then you can observe the power and current it would
operate at, and the losses, efficiency, voltage drop, and also you would get the thermal transfer
coefficient which you can compare to the table to gain an idea of whether the transformer will
survive. You can then tweak the flux density and current density, trying to get the characteristics
into the range you need, without exceeding the thermal possibilities. If you just can't find a
combination that provides what you need, you will have to try with a larger (or lower loss) core.
Then you might want to explore several different core sizes, optimizing each, and watch the cost,
finally settling for the design that best provides what you need, at the lowest possible cost, while
staying in the survivable thermal range.

This work with the spreadsheet is only the first step, though. When you have arrived at a good
design using the sheet, you need to tweak it to make it buildable with real, available material!
For example, you cannot get wire in any desired diameter. The sheet doesn't know that; It might
ask you for a wire measuring 1.2345 square millimeters, or anything else. It's your job to see
what wire you can actually buy, or maybe what wire you happen to have in stock, and adapt the
design. The AWG standard is quite finely stepped, so you don't need to change the design very
much to adapt it to standard AWG sizes. But I have heard that in the US many stores only sell
the even numbered AWG sizes of wire! That's odd (pardon the pun), since even down here in
less developed Chile I can easily buy all AWG sizes, even and odd. If you are limited to even
sizes only, you will have to make bigger compromises.

A good approximation technique is to round the wire size to the nearest AWG size, or if the
values calculated fall just in the middle between AWG sizes, you might want to use the next
thicker wire for the primary, and the next smaller wire for the secondary. That way the final
losses and the amount of space required will be almost exactly the same as calculated by the
sheet.

If your transformer uses lots of turns of thin wire, you are about ready to start winding at this
point. But if it uses a winding that has few turns of a thick wire, you should check how well (or
how poorly) that wire fits in an integer number of layers, considering the width of the bobbin,
and about 5% of lost space due to the wire not being perfectly straight. The problem is this: If the
sheet calculates you need 48 turns of a certain wire size, and it happens that you can fit only 15
turns per layer, then you will end up with three complete layers, plus one additional layer in
which you have just three turns! So the total height taken up in the window by those 48 turns will
be as much as 4 complete layers, that could have 60 turns! Consequently, the winding might end
up too high, and won't fit the window! Then you cannot assemble the core, and you have to
unwind that winding, throw the wire away, get new (thinner) wire, do it again... you get the idea.
Try to avoid such frustration!

When you are in the situation just described, it would be wise to try the next smaller wire size.
It's very likely that this smaller wire size would accomodate 16 turns per layer, thus allowing you
to wind the 48 turns in three nice, clean, complete layers, and using up a little bit less space than
calculated by the sheet. This can in turn allow you to use the next larger wire size for the other
winding, which will almost completely compensate for the higher loss and voltage drop of the
smaller wire you used for the 48 turns!

Putting it in short words, you have to pick the best wire sizes for your transformer so that their
cross sections are close enough to the calculated values, but still allow a good, space-saving
distribution on the bobbin and thus inside the window area of the core.
Sometimes you might end up with a high current transformer requiring a very thick wire. Such a
wire is very stiff! If the bobbin is small, you might not be able to bend that thick wire tightly
enough around the corners of the bobbin. The result would be a huge loss of space, and the
completed winding wouldn't fit in the window, making it unusable. To work around this
problem, you can replace one thick wire by a bundle of seven wires, each of which is one third as
thick as the single wire. Such a seven wire bundle twists very nicely into a round cable, and is
more then 20 times as flexible as the single thick wire! It costs only very slightly more money,
and performs great. So, this is the way to go when you have a need for such thick high current
conductors. It's good to know that an AWG number 10 units higher is roughly one third the
diameter. So, if you would need a #7 wire and this is too thick to wind comfortably, you can use
7 strands of #17, lightly twisted together.

Sometimes instead of using one thick wire you will also find it convenient to wind with two or
three thinner wires in parallel, without twisting them. This technique can significantly ease the
distribution of a winding in entire layers.

Another hint: Most transformers use some thin and some thick wire. For transformers that have
the windings on top of each other (instead of side-by-side), I suggest to always first wind the
windings that use the thin wire, then the ones using thicker wires, regardless of which will be
primary and secondary. This allows to wind the stiffer wire on the outside, where the bending
radius required is a lot larger and thus less demanding. Whether the primary is under or over the
secondary has no significant effect on performance.

You might have noticed that my spreadsheet only considers transformers that have a single
primary and a single secondary. But many transformers use several secondaries, and some use
two or more primaries! In such cases you will have to do some more work manually. You should
use the sheet to calculate the transformer, simulating only the main secondary, tweaking it for the
total power, and then manually reduce the wire size of that secondary proportionally to the
percentage of the total transformer power this secondary will have to deliver. Then you can add
the other windings, calculating their turns number from the turns per volt calculated by the sheet,
and the wire size from the current they have to carry, and the mm^2/A you selected.

Or if you have two equal secondaries (or two equal primaries!), you can let the sheet calculate a
single secondary (or primary) of twice the voltage. That will produce the correct number of total
turns and wire sizes. You only have to remember to cut the wire after having wound half of the
turns, bring it out, start again and wind the second half!

You might have noticed that I didn't assign additional wire cross section to the primary, to
account for the magnetizing current. The reason is that the magnetizing current is normally much
smaller than the main current, and on top of that, the magnetizing current is 90 degrees out of
phase with the main current! The vectorial sum of the main and magnetizing currents is so little
higher than the main current alone, that there is usually no need to consider the difference.

You might also miss any discussion of core saturation. The problem is that's quite hard to discuss
saturation of silicon steel cores, because they just don't saturate at a well defined level of flux
density! Instead, the saturation is quite gradual: It might start at a level as low as 0.5 tesla,
become more noticeable at 1 tesla, then the curve bends further, but even at 2 tesla there might
be a significant amount of permeability left! The effect of this is that with increasing flux
density, the magnetizing current increases more sharply, but it would be really hard to reach a
level where the saturation makes the transformer stop working. So, the most important
consideration about flux density is the sharply increasing core loss. Only when you are using
very high flux density, would it be a good idea to allow some additional cross section for the
primary wire, to accomodate the larger magnetizing current.

Enough calculations. Let's go to winding!

Very often, winding a

transformer for a
hobbyist will start with
unwinding an old, burned
one! The photo shows
part of the guts of a
Heathkit tube tester from
the 1950's, which was
given to me in damaged
but restorable condition
by my friend Renato
Menare. Its power
transformer worked, but
got extremely hot in just
one minute of operation,
and started smelling
burned after two
minutes.

After restoring the tube tester, without touching the transformer, I used it for about a year,
switching it on only for a minute at a time to test one tube, and then letting it cool off. But
eventually the inevitable happened: The transformer burned out, filling my home with smoke.

Such a tube tester transformer is one of the worst nightmares any transformer maker can get: It
has two secondaries, each of which has a huge number of taps to provide all the different
filament and plate voltages needed by any of the thousands of different tubes around in the
1950s! It takes patience to rewind such a thing. Every few turns you have to install a tap!

The first step is removing the transformer from the circuit, unsoldering all wires and taking notes
which wire goes where. The fact that may wires are the same color doesn't help. Then, the core
has to be disassembled. To do that, you first remove the bolts, then push a sharp knife between
the first and second lamination, prying them apart to break any glue or varnish or rust between
them, then grab the lamination with flat pliers and wiggle it out. Depending on how much the
core was compressed during manufacture, this can be quite hard to do, and one or two
laminations might be damaged in the process. That's not the end of the world, the transformer
should later work even with one or two laminations less. Usually, after removing the first few,
the others come out easily. Sometimes each lamination needs a little help with the knife to come
loose, while in other transformers the core falls apart on its own as soon as compression is
relieved.

Once the winding

assembly has been freed
of the core, it is mounted
on a suitable wooden
core in the winding
machine. Then the
windings are carefully
unwound, letting the
turns counter of the
winding machine do its
job. You should take
notes on the number of
turns of each winding,
between each tap and the
next, and anything else
you find worthwhile
noting down. Shooting
pictures with a digital
camera can also be very
helpful, should you later suddenly get doubts about where each tap connection should be located!

You should also save the wire, so you can measure its diameter and find out what sizes of wire
you need to buy.

As the layers of wire and paper come off, things usually turn darker and ever darker! This is
because transformers work hottest at the inside. This picture shows severely carbonized
insulation, both the paper and on the connection wires. Probably the paper slowly carbonized,
becoming slightly conductive, causing further loss, further heating, until the beast failed for
good. This is the problem of paper insulation!

When I was done unwinding this

transformer, I found that even the
cardboard winding core was
totally carbonized, crumbly and
definitely unusable. I was left
with the heap of burned,
charcoal-like insulation shown
here, kilometers of thin, crumbly,
burned copper wire, burned pieces of hookup wire, these photos, and a piece of paper where I
had written down wire sizes and turn numbers.

Don't do such a job in your parent's bedroom, because as you can see, it's messy! Even the
kitchen might not be the best place to do it. Neither mothers nor wifes tend to like this sort of
transformer autopsy!

When not even the bobbin is usable, you will need to make a new one, or find one that fits. I was
lucky this time, and found one in my junk box (aka treasure chest) that just fit this core, and even
had side walls! It's a great thing that core sizes are standarized, even if several different standards
exist...

It's
probably
high time
to
introduce
my
transform
er
winding
machine.
Here you
can see it
in all its
glory,
somewhat
obscured
by the
messy
backgrou
nd (my
workbenc
h).
Amateur radio friend Enrique Villanueva, CE5FSB, gave me this machine when I was still a
schoolboy. That was many years ago, Enrique is no longer in this world, but I remember him
every time I wind a transformer! He was a true gentleman, and always helpful.

This machine is simply a motor and switchable two-speed gearbox with central neutral position,
that drives a three-pronged thorn, opposed to which is an adjustable centering screw. It's quite
handmade, but does the job well. The fast speed is about 120 rpm, and the slow one is about 15
rpm.
I added a turns counter to it. It didn't have one when I got it. This turns counter came from a
surplus store, out of a broken gas meter. It advances 4 counts per revolution, so I coupled it to the
machine's drive shaft via a 4:1 speed reduction, getting exactly one count per turn. To make this
coupling, I made two gears! One was cut from the lid of a coffee can, has 16 teeth, and is visible
in the picture. The other one was made from a piece of wire, has 4 wire loops acting as teeth, and
is hidden in the photo. It's crude, but was cheap and has worked well for about 30 years now! I
can hardly even try to calculate how many transformers I have wound wit this machine!

When winding a transformer, you

need to have the wire unwind
straight and cleanly from the
spool on which it's sold. If you
simply stand the spool on the
ground, the wire will twist while
unwinding, curl up, and kink. At
that point, you can throw it away
and start anew! So, don't. Instead,
you need to fashion some device
that allows the spool to rotate,
letting the wire unwind without
kinking. This photo shows one of
the methods I often use: A
screwdriver, serving as axle, held
in a vise.

Sometimes I'm too lazy to set up

the vise. In those cases I simply hold that same screwdriver between my knees while winding the
transformer!

Here you can see the

junk box bobbin, made
from Pertinax, mounted
on a wooden core in my
winding machine, and
with part of the primary
winding already wound.

There are several styles

for winding transformers.
The highest quality one is
to painstakingly lay the
windings out in neat,
perfect, orderly layers,
with every turn of wire
placed precisely next to its neighbor, in close contact, and never crossing over. Each layer is
separated from the next by a sheet of thin insulation material, cut precisely to the width of the
bobbin, and to such a length that it will overlap a bit. This overlap is placed at either of the
outside sides of the bobbin, not on the sides that will end up in the core's window. Such a
winding is gorgeously beautiful to look at, produces an excellent fill factor, but is very time
consuming to make. I tend to use that technique when winding few turns of thick wire, but not
when winding many turns of thin wire. One time only I wound a 78,000 turn high voltage
transformer in that way, because no other technique would do, but I almost turned crazy, and
never repeated that feat.

Modern small split bobbin transformers are normally wound in a very untidy way: The operator
at the factory simply lets the machine run, and fill the bobbin section with wire, letting it build up
wherever it wants to. There are no layers, no insulation between layers, it looks poor, is less
reliable, the fill factor is less good but still acceptable, and it's fast and cheap to do.

The winding shown in this photo, instead, is a hybrid of both techniques. The winding is split up
into just a few layers, two or three or so, but each layer is wound thick, with the wire turns
actually building up on each other. I let the machine run and guide the wire to let it slowly fill the
layer from one side to the other (never going forth and back several times!), letting the windings
build up to the desired height, about two millimeters or six wire diameters in this case. When that
ugly layer is complete, I apply a coating of self adhesive tape as insulation, and then wind the
next layer. It's almost as quick to do as a totally wild winding, but significantly more reliable.

A word about tapes: Transformer parts stores sell self-adhesive mylar tape, usually yellow, in
several thicknesses and widths. This is a good material, and you should use it. But I often don't
have it on hand, and use alternative materials. Vinyl insulating tape can be pressed into service,
but isn't great , because it gets very soft when hot, and the wires can press through it. Much
better, even if you don't believe that, is painter's masking tape! It has just about the optimal
elasticity, is thin, cheap, comes in several widths, holds up well when hot, and looks pretty good
on transformers for antique equipment, on which any plastic tape would look out of place!
Masking tape is what I
used for this transformer.

A question many
newcomers have is how
to handle the ends and
taps of windings. When
the wire is rather thick
and robust, you can
simply let the end stick
out of the bobbin! In that
case it's good practice to
protect that wire by a
piece of spaghetti (I don't
mean an Italian noodle,
but a piece of plastic or
fiber hose that looks much like it). It should ideally be only slightly thicker than the wire. You
slip it over the wire, and anchor it in the winding assembly, with adhesive tape and the pressure
of the windings. It will protect the wire from chafing, and provide additional insulation at places
where the wire might pass very close to other wires or to the core.

But thin wires should not be treated like that. They are too fragile, and might very easily break
later, forcing you to rip up and rewind the whole transformer! Instead, you should take some
pigtails of stranded, plastic-insulated wire, strip and tin the ends, solder the thin enamelled wire
to the end of a pigtail, and embed it in the winding like is shown in this photo. You need to place
enough layers of insulating material both under and over the connection, to make sure that no
sharp tip or edge of the wires may puncture through the insulation. This adds quite a lot of bulk,
so of course these connections must be done on the sides of the bobbin that will end up outside
the core's window!

When you solder these connection, make absolutely sure that the enameled wire stripped
properly in the solder bath. It's very frustrating to end up with a nice new transformer, that has
one winding that doesn't conduct, because of a badly done connection! In this photo, the first one
and a half loops of the thin enamelled wire around the pigtail didn't strip, but the other three
loops did, so the connection is secure.

One word about safety: Between the primary and secondary windings, and at any place where
there might be high voltage, you need really good insulation. After connecting this pigtail, which
is the end of the primary winding, I had to apply such safe insulation. When doing it with
adhesive tape on a bobbin like this, it's done by winding several layers of that tape, and winding
it not only all the way to the side walls, but even a bit up on these walls, forming a kind of cradle
bedding for the secondary winding. You need to get either a perfect seal between the tape and the
side walls, or having so much tape, and the wire moved far enough toward the middle of the
bobbin, that the creepage distance from primary to secondary, around the insulation, is at least 4
millimeters. This
is even a legal
safety
requirement!

After winding the

two secondaries
with their lots of
taps, and re-
assembling the
core, the
finished transfor
mer looked like
this, in all the
glory of its
dozens of
connecting wires!
In this Heathkit
tube tester, the wires connect directly to the circuit. In other cases, these wires would be neatly
dressed and soldered to terminal strips, which are either embedded in the outer layers of
insulation in the winding assembly, or bolted to the core.

A winding machine with turns counter is a

great tool, but it's not absolutely necessary.
Transformers can be wound with much
simpler tools too. And despite having my
machine, sometimes I have to wind
transformers that are larger than what the
machine can handle!

Such was the case in 2008, when I had to

build two transformers for 10kVA each,
starting from scratch. These are the
transformers I chose as an example to put
into the spreadsheet before uploading it to
this page! In the sheet, the primary voltage
is 230V and the secondary is 2000V. In
truth, one of the transformers works in this
way, while the other is opposite, the 2000V
winding serving as primary. In the
following discussion, I will use "primary"
to refer to the high voltage winding,
regardless of how the transformer will be
used later.

I built the simple but effective setup shown

in the photo. A big wooden bobbin was made, with dimensions such that the complete winding
package for the transformer would precisely fit inside. Note that this bobbin is just the support
for winding! It will be removed before final assembly of the transformer. For this purpose, it's
held together by screws, and the wooden pieces on the inside are designed so that they can be
easily removed from the finished coil assembly. This big wooden bobbin got fitted with a hand
crank, and mounted on a steel tube serving as axle, which was clamped to the workbench.

Each wooden piece of the bobbin was separately wrapped in kitchen wrap (saran wrap,
Sichtfolie) before assembling the bobbin. This assures it can be disassembled after varnishing the
winding assembly, without the wood sticking to the coil assembly!

The spools of wire for these big transformers weigh 30 kg for the secondary, and 25kg for the
primary. So I made a simple but sturdy support structure for them and placed it at the work site.
Instead of a complete bobbin with side
walls, I chose to employ only a basic
bobbin, made from a sheet of 1.5mm thick
Pressspan (I couldn't obtain a material
strong enough with a better temperature
rating). The Pressspan was cut to size, half-
depht cuts were made with the knife at the
bending lines, then it was bent around the
wooden bobbin. The overlapping side was
smeared with epoxy glue, and the whole
thing was compressed with wooden boards
and clamps like shown here, to get it nice
and straight.

Since the Pressspan

might carbonize and
become slightly
conductive at high
temperature, I wound two
layers of high
temperature NMN
laminate over this core, to
insure permanent safe
insulation between the
winding and the core. It's
temporarlily held in place
with plain office type
adhesive tape, but this
tape is later removed
when winding the wire,
to keep it from carbonizing and possibly causing trouble.

This transformer has sufficiently few turns and thick wire to wind it in orderly layers, separated
by insulating sheets. To keep the whole thing from falling apart, I bound the layers together with
cotton straps, and to make sure the wire turns don't get closer to the edge of the bobbin than 5mm
or so, I wound cotton ropes at the edges, used as spacers. These ropes will be removed later.

The photo shows the assembly, ready to start winding. A double rope makes one turn on each
side of the bobbin, enough spare rope for the successive turns is coiled up on screws driven into
the bobbin, and the cotton straps are installed and coiled up too. The wire end, protected by a
piece of high temperature red fiber spaghetti, is anchored in a hole drilled into the wooden
bobbin. Time to start
winding!

The first layer has to be

wound very carefully,
pushing each winding
into tight contact with the
previous one. When that
first layer is complete, be
sure to count the turns to
make sure you actually
got as many turns as you
calculated! Otherwise,
you need to compress the
winding a bit more, and
then add the remaining
turns.

When not using a turns

counter, such as in this
case, a good thing to do is
to wind a full layer, then
count the turns, and write
it down. Don't forget!
Otherwise it's just too easy to loose count of the layers! That sounds stupid, but it's very real. A
good way to count the turns is to lightly draw a pointy, non-scratching object (plastic or wood)
over the wire turns, and count the clicks as you feel them. Counting by sight tends to be
confusing.

Since the wire isn't ever perfectly straight, it's impossible to completely eliminate air between the
turns. That's why you have to consider a safety factor when calculating how many turns you can
fit in each layer!

The next layers instead are easier to wind, because the wire will embed itself slightly in the
depressions between two turns of the previous layer, automatically assuming the correct
spacing. Note that this produces either winding layers which alternatingly have one more or one
less turn, or else the windings with the same number of turns in each are alternately offset
sideward by one half wire diameter, respective to each other. You need to consider this when
designing the transformer, when you
intend to do a neat, tight winding like
this.

After each layer, the wire is pressed flat,

using boards and clamps, on the sides of
the bobbin that will end up inside the
core's window. This further helps to
actually make the winding fit. It doesn't
matter at all if the windings bulge out a
bit on the other two sides, because these
will end up outside the core, where space
is plentiful.

If you do this, be careful not to damage

the wire's insulation. It's quite tough, but
not infinitely so. The boards should have
a smooth and not too hard surface. I used
a thick paper as cushion between the
chipboard and the wire.

After winding and compressing a layer, a

single layer of insulating material (NMN
laminate in this transformer) is wound,
overlapping it a bit on one side that won't be inside the core window. Then the four ends of the
cotton straps are crossed over, pulled tight, and reattached to the bobbin, and the cotton ropes are
wound another turn, taking care to avoid tangling the straps with the ropes! The straps will
remain in the transformer, while the ropes will be
removed. So the straps should hold just the wire
and insulation sheets, but not the ropes.

If you simply let the wire unwind from the spool

and wind it on your transformer, it will get a bow
shape instead of lying flat, and have so much air
below it in the center region of each bobbin side,
that later when compressing the layer you would
get excessive bulging on the other sides. To
prevent this, the wire gets a pre-bend in the
opposite sense while winding, by guiding it with
the thumb like shown here. I used a woolen
glove for this, because the wire has to be kept
pretty tight, is quite stiff, and it would wear through my skin, despite being quite smooth!

This photo was shot during the winding of an intermediate layer of the primary.

The wire and the cotton ropes are placed between the ends of the insulation sheet, for the
transition from one layer to the next. Said in a different way, the insulation sheets are simply
wound into the coil of wire and
rope.

Here you can see how a center

tap is made. The winding was
arranged in an even number of
layers, so that the center point
ends up at the transition from one
layer to the next. At this point,
the wire was brought out and
back in through a single hole, and
protected with spaghetti. The
spacing ropes were also brought
out and back in through two
holes, to keep them from
interfering with the wire tap.
Finally, the cotton straps are
threaded so that they will hold
both wire ends in place.

After this, the insulation

layer can be wound, and
then the ropes and the
wire for the next layer.

After winding the last

layer of the primary, the
spacing rope is anchored
in a hole in the bobbin.
The end of the wire is
treated just like the
beginning of it, and
brought out through a
hole too. I drilled all
these holes where
needed, while winding.

Then several layers of

insulating material are
wound, since the voltage
between primary and secondary can reach 10kV or more during a nearby lightning strike! These
transformers were built to send power over a 600 meter long outdoor transmission line, in a
mountainous and lightning-prone area.

Since the secondary winding uses much thicker wire, the spacing rope needs to be thicker too. I
used one strand of thick rope for the secondary, and two strands of thinner rope for the primary.
As a result, both
windings are spaced
about the same 5mm
from the sides.

The secondary is wound

just like the primary. In
this case it was a little
more complicate, because
I actually wound two
secondaries, each of them
having a wire half the
cross section calculated
in the sheet. On top of
that, each of the
secondaries is center-
tapped too.This allows
me to do several clever
things with my
transformers, and as a
bonus lets me wind with
a thinner, more manageable wire. This is #7, still stiff enough!

The photo shows the completed secondary, before applying the final layers of insulation. You
can see the spacing ropes, and how the
cotton strap will hold the last turn.

The spacing ropes are pulled through

holes and secured, several layers of
insulation are wound, the final layer is
secured with a loop of masking tape, and
then the cotton straps are pulled tight one
last time, and knotted together using a
special pulling knot, the same sort
truckers like to tie down their cargo. If
you don't know how to tie such a knot,
ask a trucker, a sailor or a boy scout.

At this point, the winding assembly is

ready to remove part of the wooden
bobbin, and start the varnish impregnation process.

Removing one of the side walls of the wooden bobbin reveals not only the structure of the inner
part of the wooden bobbin, designed for strength and easy disassembly, but also you can see the
spacing ropes partially falling out, leaving the insulation protruding nicely between the turns of
wire. This produces plenty creepage distance for safe operation!

After removing all those ropes, the winding assembly looks like this. Note how the wires are
nicely tucked in between the insulation layers.

While the cotton straps do a great job holding the end turns of each layer in place, preventing
them from falling out and the whole thing springing open, this assembly is still far too weak to
be used like this. Considerable forces act on wires of big transformers. They need to be secured
very well.

And a further closeup showing how the straps hold the wires, and bend the insulation, always
maintaining a safe creepage distance.

In this photo you can also see the overlap of the Pressspan bobbin, complete with some epoxy
glue that seeped out before setting. Since the bobbin was made 2mm shorter than the core's
window length, such seepage and similar imperfections cause no trouble.

Without removing the other remaining parts of the wooden bobbin, I soaked the entire winding
assembly in impregnation varnish. I poured the varnish in from the top, until it flowed out
profusely from the bottom. Then I let the assembly soak, let the excess drip off, and let it dry
somewhat on the surface.

But this is an oven-drying varnish, so it needs to be heated, or it will never dry. I do have a
thermostatically controlled oven - but not large enough to fit a winding assembly of this size! So
I applied enough DC current to
the primary winding to slowly
heat up the whole thing to
a temperature high
enough to dry the
varnish.

Every transformer
varnish has a
recommended drying
temperature. To get it
right, I occassionally
removed the power
supply, and measured the
resistance of the primary
winding. Comparing to
its resistance when cold,
and considering the
thermal coefficient of the
resistance of copper, it's
easy to calculate the
internal temperature!
Then I adjusted the DC
current to keep the temperature just right.

I removed the other wooden bobbin side, and the spacing ropes on that side, when the exposed
side of the assembly seemed to be dry. The newly exposed side was still fresh, so drying
continued with the assembly supported only by the wooden parts in the center.

When the varnish stopped smelling, signalling that it was dry, I removed all of the remaining
wooden parts. This was quite easy, thanks to the kitchen wrap, which stayed partially adhered to
the Pressspan core. In this photo you can see that. The brownish color is that of the varnish,
while the near black sections inside the assembly are partially carbonized kitchen wrap. This
stuff doesn't endure the temperature the varnish needs to dry! But no harm was done, except to
the wrap, which is of course irrelevant.

At this point, the winding assembly has a monolithic feel, with everything firmly glued together
by the varnish. It could actually be used without further work, but the edges of the thin insulation
material are quite fragile. Any object striking them could bend or even break them,
compromising the creepage distance and thus the safety of the transformer! 2000 volts at 10
kilowatts is not something to take chances with.
 So I filled these areas with
silicone caulk. This material is
available, inexpensive, easy to
work with, tixotropic, permanent,
an excellent insulator, and
endures very high temperature. In
short, it's a nearly ideal material
for this task! There is only one
point to watch: Be sure to use the
neutral curing type, not the more
common, acid curing one! The
last thing you want to do is
releasing highly corrosive acetic
acid into your new transformer!

The color of the silicone is your

(or in this case, my!) choice.

I didn't do a particularly neat caulking job, but the point was to get the edges sealed and
protected, not to do a work of art.

The winding assembly is

now ready!

The next step is

assembling the core. I
usually do this in the
same way for every
transformer: I place the
winding assembly on one
side, then I start inserting
E laminations from
alternating sides.
Distributed throughout
the core, I occassionally
insert two consecutive E's
from the same side.
When almost all E's have
been inserted, things tend
to get pretty tight, and
forcing additional E's in
between the last one and
the winding assembly, can lead to damage to the latter!
 This is where the E pairs
inserted from the same
side come into play: They
form excellent guides for
inserting a third E
between each two
neighboring E's, even
using a wooden block as
a hammer to drive them
in, if necessary! This is
the best trick I have
found to obtain a nice,
tightly compressed
lamination stack.

After all E's have been

inserted, the I's are slid
into the voids. After that,
two wooden blocks and a
big hammer are used to
knock all the laminations into their correct positions, aligning them with each other, and
specially, align the screw
holes of all the
laminations!

At this point, the

transformer is functional,
and you can hook it up
and try it, if you want.
But it will hum like
crazy, because all those
loose steel laminations
will magnetically repel
each other at twice the
line frequency rate, and
vibrate. The core needs to
be tightly compressed to
stop all that noise. The
performance will also
improve when the core is
correctly compressed.

In small transformers this is done with clamps. But big ones, like this, use bolts. Often you won't
find real bolts long enough and thin enough, though! In those cases, buy some threaded stock,
which is sold in great lengths, cut it to size (a Dremel tool with a heavy duty cutoff disk does this
very nicely!), and use it with washers and nuts on each end.
 In large transformers, these bolts
sometimes have enough shorting action
to cause significant additional loss and
heating! For this reason it's a good idea
to insulate the bolts from the core. You
can use tubing for that purpose, or like I
did here, slide in a sheet of NMN
laminate (or plain paper) rolled into a
tube.

Installing the bolts just on the core

leaves you with an unevenly compressed
lamination stack, and what's more
important, with nothing to mount the
transformer! For that reason usually
some angle stock is used . It distributes
the force over much of the core, and
provides convenient surfaces to drill
mounting holes into.

Some transformers use formed caps

instead, or complete steel frames.

Note the insulation sheets under the

washers of the bolts! Depending on the
specific transformer, they might make
any difference, from barely noticeable to
dramatic!

At this point, the transformer is truly

ready for trying. If it still hums, you can
try tightening the bolts even further, and

inserting wooden or plastic wedge pairs

between the winding assembly and the
core center leg, to compress the latter. If
even this fails, which is often the case,
then you have no better option than once
again getting your varnish can, and soak
the core in varnish! You can loosen the
bolts, let varnish flow into every space,
then tighten the bolts again and warm up
the whole transformer by applying
a suitable amount of DC for at least a full
 day. I have yet to see a
transformer that still
hummed after that
treatment!

Depending on the
application, different
things can be done with
the connections. If they
are made of flexible wire,
they might be directly
wired into the circuit. In
small transformers, often
plastic bobbins with pins
are used, and
the windings are
connected to these pins, like shown here, and then the whole transformer is soldered to a printed
circuit board. The example shown here is a current sensing transformer, which also has a one-
turn, high current
winding, which is
brought out separately
from the bobbin pins.

Often terminal strips are

attached to the winding
assembly, and the
windings are connected
there. But in larger
transformers, the most
common practice is
bolting terminal blocks to
the transformer, and
connecting the wires
there. I did this with my
large transformers,
leading to the final
product shown in the
very first photo of this
web page. That system is
more solid and reliable
then most others, and allows repeated solderless disconnection and reconnection, which I need a
few times per year to reconfigure my transformers for different conditions of usage.
Some people wonder whether they should try winding their own transformers, or if they should
instead shell out big $$$ to have the job done by a professional winding shop. I can only tell you
one thing: If you had the patience to read this long web page from start to end, then you most
certainly also have the patience required for winding your own transformers!!!

În vremuri era o
chestiune de fapt că
fiecare colecţionar
electronice sau tehnician
ar vânt însuşi orice
transformatoare de putere
are nevoie, şi înapoi şi că
orice ars. Din păcate, în
zilele noastre
transformatorului este de
a deveni rapid o artă
pierdută, şi am văzut
mulţi oameni despre
disperare în cazul în care
pentru a găsi unele
transformator foarte
specifice, sau trag de păr
despre costul de a avea
unul profesional rană la
caietul de sarcini.

Din moment ce am
început în electronică, ca
un băiat în vârstă de 12
ani, am rana mereu transformatoare de propria mea. Am inceput sa folosesc de bază, dar
instrucţiunile utile furnizate în Manualul Amatori Radio din timp, şi mai târziu am ajuns să
înţeleagă mai bine cum transformatoare de lucru, care mi-a permis pentru a optimiza un
transformator dat pentru aplicarea destinate.

În urma unei cereri de multi cititori ai site-ul meu, am adăugat această pagină, care este
complementar publicate anterior Transformatoare şi bobine . Ar trebui să citiţi mai întâi (şi să
înţelegeţi!) Acea pagină, înainte de a încerca să proiecteze orice transformator. Atunci vino la
acest practic orientate pagină mai mult, de a învăţa câteva trucuri şi indicii despre procesul de
proiectare, şi despre hands-on de lichidare.
Această pagină se adresează în principal, o singură fază transformatoare de putere în gama de
putere de la aproximativ 1 watt la 10.000 de wati, care funcţionează la frecvenţe linie, dar o mare
parte din ceea ce este
descris aici pot fi aplicate
la o gamă largă de alte
transformatoare prea.

Să începem cu materiale.
Pentru a face un
transformator tipic, ai
nevoie de tole de fier
pentru miez, emailată
sârmă de cupru de
diametre diferite pentru
înfăşurări, o bobină (sau
alt material pentru a face
una), materiale izolante
să se aplice între straturi
de sârmă, între înfăşurări,
în jurul toata adunarea de
lichidare, şi pe fire expuse, şi în cele mai multe cazuri este, de asemenea, o idee bună de a utiliza
un lac impregnare.

Fotografia arată aici mai multe stive de tole de fier EI, două bobine de sarma (cu carton
protejarea sârmă din pagube), o rolă de gros, rigid Pressspan, un alt sul de NMN laminat (vom
vedea în curând că ceea ce este), două mici pachetele de spaghete pentru protecţia sârmă, şi o
cutie de lac transformator. Adăugaţi la acest nişte lipici, curele de bumbac, corzi, bandă adezivă,
terminale, buloane, fier unghi, şi alte materiale mici, şi asta este.

Toate aceste materiale sunt vândute de către companii specializate în transformatoare şi piese
pentru transformatoare. sârmă de email este, de asemenea, vândute de distribuitori la multe
altele, dar este mai ieftin, de obicei, la locurile care le vinde împreună cu alte materiale. Va
trebui să sape în cartea de telefon sau un alt director pentru a găsi aceste companii, deoarece nu
au de obicei un magazin
strălucitor frumos în mall
in centrul orasului!

fier Transformer este un

aliaj de fier cu siliciu şi
unele alte componente
minore. Este caracterizată
printr-o permeabilitate
relativ mare, foarte mare
densitate de flux de
saturaţie, relativ pierderi
histerezis scăzut, şi
rezistenţă relativ ridicat specifice. Acest factor din urmă, împreună cu practica de a utiliza
materiale în subţire, foi izolate, reduce pierderile de putere, produs de curenţi turbionari.

Cea mai comuna forma a acestor foi este afişat în dreapta. Este clasica "economia EI" forma. De
ce se numeşte EI ar trebui să fie destul de evident atunci când se uită la fotografie! Dar explicaţia
pentru "economie" ar putea fi un pic mai evaziv: Este ca la proportii exacte afişate în fotografie,
e eu nu sunt nimic altceva decât decupaje pentru a face ferestre în E lui, atunci când două E sunt
tăiate cu care se confruntă fiecare alte! Acest lucru permite ştanţare E şi am ieşit din o foaie mare
de oţel, fără nici o pierdere de material, cu excepţia biţi mici rotunde tăiate din găuri. Apropo,
tole mici, de multe ori nu dispun de astfel de gauri in cui, şi miezuri sunt deţinute împreună de
cleme in loc de suruburi, sau chiar sudate.

Laminare în fotografie este una mare, ce priveşte comparaţia cu spectacole mâna mea. Este un
E80 (picior centru este mare 80mm), de obicei folosite pentru transformatoare în intervalul 3-10
kilowatt!

În orice laminare EI vă sunt susceptibile de a întâlni, piciorul centru este de două ori mai mare ca
fiecare dintre celelalte părţi. Acest lucru se datorează faptului că întregul flux magnetic trebuie să
treacă prin centrul de picior, dar apoi împarte, cu o jumătate din flux prin fiecare se întoarce de la
picioare laterale. Dacă vreodată o laminare care are toate cele trei picioare de aceeaşi lăţime,
atunci sunteţi în căutarea la un laminare destinat pentru transformatoare trifazate!

Astfel o economie de laminare EI ca proporţiile indicate aici a rezolvat in totalitate, dincolo de

regula de mai sus, care decurg din necesitatea de a reduce I din fereastra de lichidare a două E lui
cu care se confruntă reciproc: Dacă picior centru este de 2 unităţi lat, apoi Fereastra este de 1 x 3
unităţi, E total este de 6 x
4 unităţi, I este de 1 x 6
unităţi, şi aşa mai
departe.

Nu toate laminare urmaţi

"economie" proporţii,
totuşi. Aici este un
exemplu de laminare care
vine într-o singură
bucată, în loc să fie
împărţită într-o E şi o eu,
şi care are ferestre
proporţional mult mai
mari decât laminare EI
arătat mai sus. O astfel de
laminare este un pic mai
scump pentru a face,
deoarece oţel tăiate de la
ferestre este irosit, cu
excepţia cazului în care
producătorul poate găsi altă utilizare pentru acesta. Dar fiind capabil de a găzdui un ansamblu
mult mai mare de lichidare, acesta are unele avantaje, în anumite cazuri.

Aceste "non-economie", laminare au fost destul de obişnuit în Europa, mulţi ani în urmă, dar în
zilele noastre de cupru este atât de mult mai scumpe decat otelul, ca transformatoarele sunt de
obicei proiectate pentru a utiliza mai mult de oţel şi cupru mai puţin. Şi pentru acest obiectiv,
laminare economia este foarte bine adaptat. Deci, nu va veni foarte des peste un laminare ca
aceasta, dacă nu sunt
restaurarea utilaje de
colecţie.

Laminare ar trebui să fie

subţire, şi destul de bine
izolate una de alta, pentru
a reduce curenţi
turbionari la o valoare
nesemnificativă. grosimi
tipice variaza de la 0,2 la
0,5 mm, dar
transformatoare de mare
frecvenţă (audio)
utilizarea celor mult mai
subţire, în timp ce
transformatoare extrem
de mari s-ar putea folosi
cele putin mai groase.

Izolaţia este adesea aplicat la fabrica care face role mari din tabla de otel, chiar înainte de
ştampilarea E si eu lui. Diferite tipuri de izolaţie sunt folosite: Un strat subtire de oxid, un strat
subtire de smalt, sau la oricare dintre procese chimice mai multe. transformatoare Antique
folosite uneori chiar hartie foarte subtire!

Când eram tânăr, pacientul şi prea dornici de a face lucrurile bine, am pictat fiecare E şi I, pentru
transformatoare meu, folosind lac transformator diluat, pentru a face un strat subtire, frumos.
Fotografia arată oţel pentru un transformator watt 200, uscare. Mai târziu, devine vechi şi leneş,
am observat că stratul de rugină pe tole vechi, reciclate este mai mult decât suficient de izolare,
şi că izolaţia foarte subţire şi imperfectă, care vine pe tole noi este suficient, chiar daca este
nevoie de doar o zgârietură lumină cu sonda test multimetru de ao puncţie şi ajunge până la oţel.
Nu avem nevoie de izolaţie perfectă între foi! Avem nevoie doar de rezistenta suficient pentru a
reduce curenţi turbionari la un nivel scăzut.

oţel Transformer nu este tot născut la fel. Producătorii vor furniza foi de date despre produsele
lor (de multe ori pe site-urile lor web), unde puteţi vedea ceea ce le oferă. Există mai multe grade
de obicei, cu caracteristici foarte diferite pierdere. La o densitate de flux dat şi de frecvenţă, un
bun material care ar putea avea pierderi de zece ori mai puţin de un material ieftin! Deci, merită
să se uite, investiga, inteligent şi să decidă ce să cumpere. foi subţiri au în mod normal, pierderi
mai mici, iar restul de secretul constă în aliaj exact. În orice caz, trebuie să ştiţi ce material aveţi,
pentru a putea face un design transformator semnificativ!

Unele din oţel transformator este cereale-orientată. Asta înseamnă că, atunci când rulare foi de
oţel, un proces este folosit pentru alinierea boabe cristaline în direcţia de rulare. Acest tip de
material are un comportament deosebit de bine atunci când fluxul magnetic este aliniată cu
direcţia în care fişa a fost laminate, dar este mai rău decât material standard în direcţia
perpendiculară. Astfel de materiale cereale-orientată este ideal pentru miezuri toroidale, care sunt
fabricate de forma de o fâşie lungă de oţel, dar nu este o imbunatatire mare pentru tole EI,
deoarece în aceste o parte semnificativă a materialului trebuie să lucreze cu flux perpendicular la
direcţia de rulare.

sârmă de cupru emailat

vine în diferite diametre
mai multe, şi cu mai
multe tipuri diferite de
email. Diametrele variază
de la mai puţin decât cea
a unui fir de par, la
aproximativ cea a
copilului degetul.
standarde diferite pentru
diametrul firului. O
comună este una foarte
American Wire
Gauge, scurtat la AWG,
care este folosit în mare
parte a lumii. Marea
Britanie are propriile sale
standard, şi în multe ţări
firul este specificat pur şi
simplu prin diametrul în milimetri.

fire groase, de obicei, sunt acoperite cu un fel de smalt, care este foarte greu, un izolator
excelent, foarte rezistente la căldură, foarte rezistent la solvenţi, şi care agaţă la cupru chiar mai
bine decât murdărie nu pentru copii! Acest email este de culoare gălbuie, de obicei, clare, astfel
încât sârmă acoperită în cea mai mare parte se pare de cupru, dar există multe excepţii. To lipit
capetele de aceste fire, este necesar să razuiti smaltului, folosind un cuţit ascuţit sau un
instrument similar. Această procedură ar fi prea dificil, cu o sârmă subţire, fragil, astfel încât
aceste fire subţiri sunt în schimb acoperite cu un email care are cea mai mare parte aceleaşi
caracteristici de celălalt, în afară de rezistenţă la căldură: Acesta va topi şi transforma în flux de
lipire la o temperatură de un fier de lipit comun realizează cu uşurinţă! Acest lucru permite cu
uşurinţă de lipit aceste fire, fără ca în prealabil le stripping. Dar transformatoare utilizarea acestui
tip de email de sârmă din urmă nu poate supravieţui la temperaturi fel de mare ca cei care
folosesc doar un fel de fostul smalţ sârmă. Firul roşu pe partea dreaptă în această fotografie are
acest tip de email. Dar fii atent cu culorile! Firului clară pe partea stanga extrema are, de
asemenea email solderable, în timp ce cea violet închis în mijlocul este soiului non-topire!

Grosimea stratului de smalt depinde de grosimea firului, producătorul, şi, uneori, poate fi ales: va
oferi Unii producători de sârmă, cu grosimi diferite seeral de email. În orice caz, diametrul
specificat de un anumit număr de AWG se referă la diametrul de cupru, astfel incat firul complet,
cu email, va fi uşor mai
groase decât ceea ce
standard AWG spune!

Aici este un tabel de

sarma pentru sârmă
AWG . Acesta indică
numărul de AWG,
diametrul în milimetri, cu
excepţia email, tipic total
diametrul aproximativ
incluzând şi emailul (dar
acest lucru variază
oarecum), a secţiune
transversală zona de
cupru în milimetri pătraţi,
zona pătraţi de spaţiu
ocupat de fereastra care
sârmă într-un
transformator (inclusiv
email, desigur), realizarea capacitatea de curent la o, valoare medie tipică a densităţii de curent,
rezistenţa în ohmi pe metru, şi cât de mulţi metri în cele din urmă de sârmă, care vin într-un
kilogram, pentru că este sârmă emailată de obicei, cumparat de greutate, care nu lungime.

Acest tabel are fire de la AWG # 1 la # 40, şi pentru cei mai gros nu am calculat toate datele. Dar
tu ar trebui să fie conştienţi de faptul că există cabluri care depăşesc această gamă! Cel mai
subţire pe care am folosit a fost # 46. Se rupe, atunci când sufla la el! Fotografia arata aici un fir
de # 39 situată pe o sârmă de # 7. Lucru păros de mai jos este covorul meu podea. Reţineţi că,
chiar acest # 39 de sârmă nu este mult mai groase decât firele de păr ale acestui covor!

Este interesant de notat că la fiecare trei numere AWG, secţiune transversală exact duble. Orice
abatere de la acest lucru în tabelul mea se datorează erorilor de aproximare.
 Transformatoarele
moderne de dimensiuni
moderate mici sunt, de
obicei, rană pe bobine din
plastic. Aici puteţi vedea
cele mai simple. Unele
bobine au pini sau
terminale turnate în ele,
altele au unul sau două
divizii. Unele nu au fante
pentru terminale, care
cele prezentate aici nu au.

De obicei pentru o
dimensiune dată de tole
EI, bobine va fi
disponibil în două sau trei dimensiuni, acomodarea diferite numere din tablă de oţel. Astfel încât
să poate varia cantitatea de oţel în transformator dvs. nu numai prin alegerea dimensiunii
laminare, dar, de asemenea, o înălţime de laminare stiva!

Aici este un transformator de mica folosind un divizat (sau split) bobină. Acest lucru este foarte
practic, deoarece separă complet primare din înfăşurarea secundară, ceea ce face mult mai uşor
pentru a atinge gradul de izolare impuse pentru siguranţă. Mai multe despre asta mai târziu.
 Dacă nu puteţi găsi o
bobină de plastic în
dimensiunea corectă, nu
disperaţi! Bobine pot fi
uşor de realizat din
materiale, cum ar fi
carton puternic, sau
Pressspan, care nu este
altceva decât un carton
deosebit de puternic.

Bobina prezentat aici a

fost făcut de la 1,5 mm
grosime Pressspan, care
este de fapt prea gros
pentru acest bobinei mici,
dar am avut nimic mai
bun pe mână. Piesele sunt
tăiate la dimensiune folosind un cuţit ascuţit (X-acto sau similare), şi lipite cu adeziv cianoacrilat
(Bonder instant). Designul inteligent structurale ale acestui super bobină de înaltă tehnologie pe
care le deţine împreună perfect, în timp ce lipici seturi!

Trebuie să faceţi dimensiunile interioare ale miezului bobinei un pic mai mare decât piciorul
centru de transformare, ci doar un pic, nu mai multe, dacă nu doriţi să deşeuri valoros lichidare
spaţiu! Părţi se pot face destul de bine la dimensiunea de laminare, pentru că în cazul în care nu
se potrivesc la sfârşitul, ele sunt destul de uşor de tăiat sau depuse în jos, chiar şi după lichidare a
fost făcută. Dar lungimea bobinei trebuie să fie mai mică decât lungimea ferestrei de bază, cu cât
mai mult de 2 sau 3%, plus eventualele toleranţe de fabricaţie dumneavoastră! Pentru că este
extrem de important ca si eu E poate atinge reciproc în mod corespunzător, fără a fi păstrate
separat de către o bobină
care deformat în timpul
de lichidare, şi a crescut!

Asiguraţi-vă că cel puţin

rupe colţuri aşa cum se
arată aici, sau chiar mai
bine, rotund le-off. În caz
contrar, firul este garantat
pentru a se intretine la
colturi ascutite timpul de
lichidare, şi o buclă de
sârmă ieşită din finalizate
lichidare poate ruina
totul!
Reţineţi că intersecţia dintre elementul central al bobinei este plasat în mijlocul de o parte, şi nu
într-un colţ. Este aproape imposibil pentru a produce o bobină rezonabil simetrice şi precise
atunci când plasarea jonctiunii într-un colţ.

În cazul în care materialul este subţire în comparaţie cu mărimea bobinei, la intersecţia ar trebui
să fie făcute prin suprapunerea de material. Desigur, la intersecţia suprapus este întotdeauna
plasat pe de o parte, care va ajunge în afara ferestrei de bază, astfel încât cea mai mare parte a
adăugat are puţine efecte negative.

Să îndoiţi acest material gros în unghi drept rezonabil curate, tehnica mea este de a folosi un cutit
ascutit pentru a taia o pană de 90 de grade din interior, de-a lungul fiecare linie de îndoire, lăsând
doar al treilea exterioară a materialului intact. După acest tratament, desigur, crud, Pressspan
apleacă cu nerăbdare să
va mele.

Cele mai multe

transformatoare antic, şi
multe dintre cele mai
mari modern, nu utilizaţi
o bobină real complet. În
schimb, se folosesc
numai fostul centru, şi nu
părţi la toate! Este nevoie
de unele trucuri şi
practici pentru a vântului
un transformator ca acest
lucru fără a avea totul în
afară de multe ori vin
peste timpul de lichidare,
dar pentru persoanele
care au dobândit practică
suficient, este mai rapid
decât a face o bobină
real!

Mai jos, eu vă va arăta un

truc pentru a face acest
tip de transformator, de
înaltă calitate.

Notă În această fotografie

cum producatorul argentinian al acestui transformator (înapoi în 1931!) Utilizate materiale
izolante de grosimi diferite pentru centrul bobinei, izolaţia stratul intermediar, izolaţia
interwinding, şi sprijinul terminal.
S-ar putea întreba de ce orice material izolant este necesară la toate, în cazul în care sârma este
izolat cu strat de email! Ei bine, smaltul este foarte subţire, şi uşor de zgâriat. S-ar putea
supravieţui cât mai mult de câteva mii de volţi, dar s-ar putea rupe, de asemenea, în jos, cu mult
mai puţin! Aceasta depinde de tipul, starea, grosime, temperatură, şi de alţi factori. Deci, ori de
câte ori tensiunea poate depăşi câteva zeci de volţi, unele suplimentare de izolare trebuie să fie
utilizate. Special între primar şi secundar, regulamentele de securitate cere o buna izolare de cel
putin 4000 de volţi, pentru a evita electrocutare cineva atunci când există un fulger tranzitorie pe
reţeaua de curent alternativ.

În transformatoare antic, material izolant a fost cel mai obişnuit de hârtie, impregnate cu ceva de
genul ceara de albine, gudron sau similar. Această impregnare a avut mai multe scopuri: În
principal, aceasta ar sigiliu porii de hârtie, făcându-l un izolator foarte bun, în timp ce fără
impregnarea ar izola numai precum şi aceeaşi grosime de aer! Dar, în plus, acesta a menţinut la
umezeala, a ajutat la stick firele subtiri, in loc in timpul de lichidare, şi sa îmbunătăţit
conductivitatea termică a ansamblului completat de lichidare.

Acesta a fost, de asemenea, destul de lipicios, murdar, dezordonat şi brut.

materiale izolante moderne sunt mult superioare. folii de plastic, cum ar fi Mylar oferă rezistenţă
excelentă dielectrică şi nu au porii, astfel încât acestea nu necesită impregnare, pentru a realiza
gradul lor ridicat de izolare. Nomex în schimb, cu structura sa fibroase, se comportă ca hârtia,
dar atât Nomex şi Mylar sunt mult mai bine decât hârtia de la supravieţuitori temperaturi
ridicate! Aceasta este o caracteristică cheie de materiale izolante: clasa de temperatura. Este
codat cu o scrisoare. Cartea ar avea un rating A sau B, spune că este bine pentru temperaturi nu
prea mai sus că de apa clocotita. Diferite materiale din plastic în loc de izolare sunt de obicei
disponibile în clase de fel de mare ca F, G sau chiar h! Acestea pot rula în condiţii de siguranţă
mult mai fierbinte decât
hârtia poate.

Fotografia arata o NMN

izolant foaie. Acesta este
un sandwich de o foaie de
Mylar încorporat între
două straturi de Nomex.
The Nomex va absorbi cu
nerabdare si distribui lac
impregnare (sau ulei, într-
un transformator de ulei-
inmersed), în timp ce
Mylar va oferi izolare în
condiţii de siguranţă chiar
şi în locuri care pentru
orice motiv, a rămas uscat!
Imi place acest material.
Este clasa termică G, dacă
îmi amintesc bine.
Materialele de izolare nu vin numai în mai multe variante diferite, şi clase de temperatură, dar,
desigur, de asemenea, în grosimi diferite. Tu alegi grosimea corespunzătoare, astfel încât acesta
are suficienta forta dielectrică şi rezistenţă mecanică, fără a lua o parte nejustificată a spaţiului
ferestrei valoros!

În ciuda tuturor materialelor moderne, hârtie şi carton bun vechi este încă folosit uneori. Mai ales
în forma sa cunoscută de cuvântul german Pressspan, ceea ce înseamnă "comprimat chips-uri", şi
este pur şi simplu o lucrare foarte dens sau carton.

Este practică foarte bună pentru a absorbi un transformator finalizate în unele impregnare lac.
Acesta va forma în jurul Fileuri de fire, lucrări, şi orice altceva. Aceasta va îmbunătăţi izolaţia,
face transformator extrem de rezistent la umezeală, totul lipici împreună, astfel încât nimic nu
poate sunatoare, vin vrac, mânia sau prin intermediul, acesta va îmbunătăţi transfer termic, şi aşa
mai departe.

Lac vine în mai multe clase termice, la fel ca material izolant, şi, de asemenea, vine în variante
care uscat, la temperaturi ridicate, sau la temperatura camerei. Experienţa mea este că nici un lac
vreodată pe deplin usuca la temperatura camerei, şi când începeţi să utilizaţi transformator şi-l
încălzeşte, interior lac va începe de uscare, şi put! Deci, este necesar să se aplice de căldură
oricum, indiferent de ce fel de lac le utilizaţi.

Acum, că aţi transformat într-o persoană foarte cunostinte despre materialele de transformare, sa
ne intoarcem la aceste întrebări, cum ar fi plictisitor "cum se transformă de multe am de vânt?"
sau "ce marime fire?" sau "cât de mult puterea voi primi?"

Există trei situaţii tipice:

1. Ai nevoie pentru a repara / înapoi un transformator care ars.

2. Doriţi să vă înapoi un transformator existente, pentru a produce tensiuni şi curenţi ai nevoie,

care sunt diferite de cele originale. O variantă a acestui caz este atunci când doriţi o anumită
tensiune, la cel mai înalt transformator curent care poate oferi.

3. Ai specificaţii fixe, doriţi să proiectaţi un transformator pentru a răspunde optim le, şi veţi
cumpăra de bază şi toate celelalte materiale.
Să începem cu primul
caz. Puteţi găsi
TREBUIE de ce nu a
reuşit că transformator!
Un corect proiectate,
construite în mod corect
şi transformator este
folosit corect, pentru
toate scopurile practice,
veşnică. În cazul în care
nu a reuşit, există un
motiv. Dacă ştiţi că
transformatorul a fost
shorted, supraîncărcat
pentru un timp lung,
expuse la fulgere intense,
aruncat în apă, prin ros de
şobolani, expuşi la
substanţe corozive, sau
ceva de genul asta, atunci cea mai buna abordare este sa-l relaxaţi-vă, conta se transformă, se
măsoară dimensiunile de sârmă, şi înapoi şi-l exact aşa cum a fost iniţial făcute.

Fotografia arată o antichitate bobina domeniu vorbitor, montat în maşina mea de lichidare. Am
relaxaţi-vă bobine prin tragerea de pe sârmă având în acelaşi timp spin lucru în maşină, astfel
încât se transformă contra in masina va face treaba plictisitor de tine numarul. Problema, aşa cum
este ilustrat aici, este de multe ori ca fire subţiri nu se va desprinde frumos! Ele sunt blocati in
loc, şi va rupe, apoi bucăţi întregi de sârmă va veni de pe toate împreună. Acest lucru fac adesea
greu de a contoriza cu acuratete se transformă.

În astfel de cazuri s-ar putea estima cât de multe se transformă pur şi simplu nu ai conta. Sau
puteţi colecta toate piesele de sârmă l-aţi scos, se cântăreşte, se calculează suma de sârmă de
acolo, se transformă şi se calculează numărul de la ea. Sau, în loc de relaxare a bobinei, se taie cu
un cutit sau mai bine un instrument de Dremel, scoateţi-l într-un singur bloc, se măsoară
suprafaţa secţiunii transversale a întregului lichidare, apoi scoateţi o mică bucată de sârmă pentru
a măsura diametru, şi în cele din urmă se calculează numărul de rotaţii de la acest lucru. Oricare
dintre aceste metode vor fi, de obicei, suficient de precisă pentru non-solicitante aplicaţii, şi nici
una nu va fi suficient de precisă atunci când ai nevoie de ceva critice.

Apropo, ştii cum să măsoare cu precizie diametrul unui fir subţire, atunci când nu au un şurub
micrometri? Simplu: Ai vânt 10 sau 20 sau chiar mai mult se transformă strâns pe un fost (cum
ar fi o şurubelniţă stem), se măsoară lungimea bobinei cu o riglă comună, apoi se împarte la
numărul de spire pentru a obţine diametrul firului. Este foarte precise. Uneori este chiar mai bine
decât cu ajutorul unui şurub micrometri, care poate netezi sârmă, dacă se aplică un cuplu prea
mult!
Dar există cazuri în care aveţi un transformator ars, şi nici un motiv bun de ce a ars-o. Acesta ar
fi fost un defect de fabricaţie, o trecătoare imens, o suprasarcină care a trecut nedetectate, dar
poate - Zeilor a interzice electromagnetism - transformator care ar fi putut fi misdesigned! În
acest caz, cu migală o întoarcere cu indicatoare de sârmă şi acelaşi număr de schimb ca original,
se va produce doar un transformator care va eşua din nou. Deci, dacă nu ştiţi de ce un
transformator a eşuat, re-face proiectarea, şi compara rezultatele dvs. cu ceea ce producătorul a
făcut! Mulţi producători sunt cheapskates, şi de a folosi transformatoare substandard, în speranţa
că majoritatea clienţilor nu le va folosi intensiv suficient pentru a le sufla-te! Acest lucru vă
trimite direct la secţiunea despre al treilea caz, mai jos aceasta pagina!

În al doilea caz, atunci când doriţi pentru a derula un transformator existent pentru valorile de
ieşire noi, de foarte multe ori de transformare va avea deja o rană în mod corespunzător şi
sănătos înfăşurării primare. Într-un asemenea caz, păstraţi-l! Nu există nici un punct în derulare
şi rebobinare primar, dacă este bine. Lucrarea de calcul pentru un astfel de transformator este
destul de simplu: Înainte de a lua aceasta în afară, măsurarea tensiunii livrate de către secundar.
Dezasambla aceasta, relaxaţi-vă secundară, numărare se transformă, şi se calculează numărul de
rotaţii pe volt de la acest lucru. Calcula numărul de noi se transformă care aveţi nevoie pentru o
tensiune dorită. Calcula ceea ce este cea mai mare dimensiune de sârmă care se va potrivi
confortabil în spaţiul disponibil. Ia sârmă, vântul-l, şi ansamblul de transformator. Ratingul de
putere va fi acelaşi ca şi înainte, şi acest lucru vă permite să calculeze curent se pot desena în
condiţii de siguranţă, la tensiune nou.

Şi, dacă doriţi, de asemenea, un primar nou, bine, nu la fel ca mai sus, dar relaxaţi-vă şi re-vânt
toate înfăşurări, în funcţie
de valoarea de rotaţii pe
volt ai aflat!

Ştii ce poţi face cu tot ce

sârmă să eliminaţi de la
transformatoare vechi? Ei
bine, o perucă super
trendy, ca cea arătată aici,
modelate de sora mea,
este sigur de a atrage
atentia tuturor! În caz
contrar, nu este cu
adevărat prea mare folos
pentru astfel de sârmă.
Iese complet răsucit,
întins, rupte, fragmentat,
cu lac, ceara sau gudron
lipirea-l. Nu chiar vis
vreodată despre re-
utilizarea în orice alt
transformator!
OK, acum este timpul pentru a începe cu adevărat proiectarea unui transformator. Deoarece
aceasta este ceea ce trebuie să faceţi în cazul 3, care este de a crea, în esenţă, un transformator de
la zero. Sper că sunt încă proaspete şi conştienţi de tot ceea ce aţi învăţat în Transformatoare şi
bobine , pentru că veţi avea nevoie de aici pentru a înţelege ce se întâmplă.

Procesul de design începe cu ghicitul dimensiunea de bază care aveţi nevoie, pentru puterea pe
care o doriţi. Dacă sunteţi cu experienţă în domeniul electronicii, va fi capabil să facă o ghici
rezonabil de aproape de primul. În caz contrar, utilizarea datelor oferite de către producătorii de
bază pentru a obţine acest ghicit prima.

Miezul ales va avea o anumită zonă secţiune transversală, şi va avea o anumită zonă fereastră.
Cele două înmulţit sunt "produsul zona", care pot fi legate de capacitatea de putere aproximativă,
cu o curbă rezonabil de simplu, dar neliniare. Această curbă, de asemenea, depinde de calitatea
materialului de bază, şi alţi factori.

Următorul pas este calcularea cât de multe se transformă pe volţi aveţi nevoie pe această bază. În
acest scop, va trebui să decidă cât de mult fluxul de densitate va pune prin dumneavoastră de
bază, şi apoi puteţi aplica ecuaţiile de la Transformatoare şi bobine . Densitatea de flux optim ar
putea fi nimic 0.8-1.6 Tesla, şi uneori chiar în afara acestui interval! Norme generale a degetului
mare sunt urmatoarele:

- Transformatoare mai mari densităţi de utilizare mai mică de flux.

- Material de bază mai bună foloseste mai mari densităţi de flux.

- Transformatoarele sunt mereu plini de energie, dar rareori folosit la putere maximă, utilizarea
mai mici densităţi de flux.

- De asemenea, transformatoare care funcţionează la putere maximă ori de câte ori plini de
energie, utilizarea densitatea de flux foarte mare.

- Răcire forţată cu aer transformatoare utilizarea densitatea de flux mai mare.

- Transformatori de unt utilizare densitatea de flux mai mare!

- Densitate mai mare flux produce o mai bună reglementare de tensiune.

- Densitate mai mica flux produce pierderi de bază mai puţin.

- Densitatea de flux de Jos este mai puţin probabil să producă colibri zgomot, câmpuri magnetice
şi vagabonzi.

- Densitate mai mica flux produce pierderi mai mici de fier, dar pierderea de cupru mai mare.
Am văzut multe cărţi de text care ecuaţiile de design care au ca rezultat o densitate de flux de 1
Tesla în fiecare şi fiecare transformator va calcula de către acestea, ca şi în cazul în care au fost o
regulă sacru! Dacă întâlniţi orice astfel de carte, arde-o! Este prostii! În timp ce un Tesla, într-
adevăr tinde să producă un transformator funcţional în majoritatea cazurilor, în cel puţin 70% din
toate situaţiile este destul de departe de valoarea optimă pentru a justifica un efort spre
optimizare! În special în transformatoare mici, şi în cei care folosesc materiale mai bine de bază.

Deci, vă sugerez să încep cu o valoare ales de la regulile de mai sus, şi se calculează apoi
transformator bazată pe această valoare, analiza pierderilor, de încălzire, cădere de tensiune,
eficienţa, şi aşa mai departe. Apoi schimba densitatea de flux, de 10 sau 20%, şi re-face toate
calculele. Veţi vedea ce vreau să spun! Există o clară valoare optimă pentru densitatea de flux în
fiecare caz particular, şi această valoare este de foarte multe ori suficient de îndepărtată de la 1
Tesla să vă întreb de ce unii autori de carti încă copie că "numărul magic" de la alţi autori,
dispărut de mult! Cel mai probabil nu au nici o idee despre această chestiune sunt de copiere.

Acestea fiind spuse, uneori fac vânt transformatoare meu pentru 1 Tesla, pentru că există cazuri
în care acest lucru este cu adevărat o valoare bun!

Calculul pierdere nu este foarte greu: producătorii de oţel transformator specifica pierderea a
produselor lor, ca o anumită cantitate de waţi pe unitatea de volum sau greutate, în anumite
condiţii de frecvenţă şi a densităţii de flux. Şi mai bine de aceste foi de date conţin, de asemenea
curbe, sau să dea ecuaţii, pentru a calcula pierderea în condiţii diferite. Asta e despre pierderea
de fier. Pierderea totală a transformatorului include, de asemenea, pierderea de cupru, care este
cauzat doar de curentul prin rezistenţă a firului. Pentru o densitate de flux dat veţi obţine un
anumit număr de rotaţii pe volt, aceasta vă permite să calculaţi consumul total se transformă în
fiecare înfăşurare. Divizarea secţiunea fereastra disponibila încrucişare între aceste fire, izolatie,
bobină, şi inevitabil irosite spaţiu, veţi obţine secţiuni transversale de sârmă. De la dimensiunile
de bază, puteţi calcula apoi lungimea totală de sârmă, din acesta şi din secţiuni când calculaţi
rezistenţe a înfăşurărilor, precum şi din faptul că şi curenţii când calculaţi pierderea de putere.
Este uşor!

Ce? Sunteţi loveste cu

capul de perete? Haide!
Nu plânge! Am pregătit o
foaie Excel pentru tine,
care se ocupa de aceste
calcule! E într-adevăr
prea consumatoare de
timp pentru a face toate
acestea pas cu pas
matematica, de fiecare
dată. Click pe screenshot
la dreptul de a obţine
fişierul Excel, şi apoi se
joace cu ea ca a continua lectura.

În această foaie, introduceţi datele dvs. în zona verde, şi urmăriţi ce se întâmplă într-o portocala.
Primele trei valori trebuie să introduceţi sunt cele care specifică miezul. În primul rând este
piciorul lăţimea centrul laminare utilizate, în milimetri. Lăţimea 100mm dat în exemplul de
laminare este o destul de mare. Veţi folosi de obicei valori cuprinse între 12 şi 50mm. Foaia se
bazează pe proporţiile de bază economiei EI, astfel încât să nu trebuie să intre în orice alte
dimensiuni ale laminare. Dacă se întâmplă să fie folosind un laminare care are proporţii diferite
decât economia EI, tu ar trebui să intre în continuare lăţimea picior centru, dar mai târziu va
trebui să compenseze manual pentru fereastra disponibile mai mari, prin creşterea dimensiunii
sârmă dincolo de cea calculată de foaia, reducerea pierderilor de cupru, şi aşa mai departe.

A doua valoare trebuie să introduceţi cu privire la miezul este inaltimea cosului, de asemenea,
exprimate în milimetri. Acest lucru este pur şi simplu înălţimea stivei de E lui, bine comprimat.
Această foaie nu vă permite să introduceţi factorul de stivuire, care spune cât de mult a stivei este
de fapt oţel. Există întotdeauna un anumit spaţiu puţin utilizate de izolare, chiar şi irosit spaţiu
datorită compresie imperfecte. Dar efectul acesta este suficient de mic pentru a ignora, atata timp
cat comprima stiva destul de bine!

Bun stiva înălţimi de utilizare sunt din aceeaşi cu lăţimea picior centru, la aproape două ori.
Deseori, aveţi posibilitatea de a utiliza un anumit laminare, aranjate fel de mare ca piciorul
centru este larg, sau utilizaţi laminare următoarea mai mici, aranjate mult mai mari, cu ambele
opţiuni care produc acelaşi rezultat. Se plăteşte pentru a simula atât opţiunile, pentru a optimiza
fiecare, şi să compare eficienţa, căderea de tensiune, greutate, şi costul! Diferenţele pot fi
profunde.

Şi a treia valoare este factor de pierdere a materialului de oţel. Aceasta trebuie să fie luate din
foaia de date furnizate de către producătorul de laminare. foaie meu se aşteaptă ca acest factor de
pierdere să fie exprimate în waţi pe kilogram de material, la o densitate de flux de 1 Tesla şi o
frecvenţă de 50 hertzi. Multe foi de date includ valoarea în această formă exactă, dar cele
publicate de companiile americane ar putea exprima, în schimb, factorul de pierderi într-un
amestec eclectic de CGS metrice, şi unităţi ale sistemului imperial! Daca asta e ceea ce ai, vei
avea nevoie pentru a converti valoarea în echivalent metric complet. Aţi putea dori să modifice
foaia de calcul a face acest lucru.

Valoarea de 2 W / kg @ 1T şi 50Hz este destul de reprezentativ pentru tole moderne low-cost.

Un material ultra modern cu pierderi mici ar putea fi mult mai bine, în timp ce un material antic
sau ultra-ieftine ar putea fi mult mai rău.

Următoarele trei valori în acea coloană sunt destul de evidente: Trebuie să indice tensiunile
primare şi secundare, precum şi frecvenţa de funcţionare. Tensiunea secundară se referă la circuit
deschis (fără sarcină) tensiune. Şi frecvenţa va fi de obicei, fie 50 sau 60 Hertz. Dacă introduceţi
o frecvenţă departe de acest lucru, este foarte posibil ca pierderea calculată pentru materialul va
fi destul de imprecisă, deci utilizaţi această foaie cu precauţie în cazul în care aveţi nevoie pentru
a proiecta un transformator pentru o frecvenţă foarte diferite.
În coloana din dreapta, aveţi patru valori care sunt deciziile de design pe care le pot varia
oarecum. Primul este densitatea de flux-toate important. Doar să încercaţi diferite ca valoarea, şi
urmăriţi cum lucrurile se schimba in zona de ieşire portocaliu! Special, a se vedea ce se întâmplă
cu pierderea de fier. Am dat deja liniile directoare cu privire la ceea ce densitatea de flux de
utilizare. Folositi-le si vezi ce se întâmplă în cazul dumneavoastră, atunci când aceasta
schimbare.

Următoarea este cantitatea de cupru secţiune transversală vă va permite pentru fiecare amperi de
curent în înfăşurări. valori rezonabile sunt aproximativ 0,25 mm ^ 2 / A pentru transformatoare
foarte mici, crescând la 0,5 pentru cele mari. 0.35 este tipic pentru transformatoare mijlocii (50-
300 W sau cam asa ceva). Când ajusta această valoare, de proiectare a transformatorului nu se
schimba cu adevarat, dar foaia se va calcula un nou set de curenti, putere, căderea de tensiune,
eficienţa şi pierdere. Cu acest parametru, aveţi practic spun foaia de cât de mult vă va sublinia un
transformator special.

Factorul de umplere exprimă cât de mult din fereastra laminare va fi de fapt plin cu cupru. Ea nu
poate fi foarte mare, pentru că o mulţime de acea zonă devine inevitabil completat cu bobina, lac
firul lui, aerul din jurul firului de runda, izolaţie între straturi, între înfăşurări, şi un spaţiu este
întotdeauna pierdut din cauza desfundat lichidare , chiar dacă eşti atent! Valoarea de 0,4 utilizat
în acest exemplu sa dovedit a fi, în practică, să fie realizabile fără prea multe probleme. Dacă
vânt foarte atent, şi pentru a minimiza cantitatea de spaţiul dedicat izolare, tu ar trebui să poată
obţine până la 0,5. Dar nu împinge acest număr prea mult, sau vei trezi cu un design
transformator că nu vă puteţi vânt de fapt! Dimpotrivă, dacă nu aţi rana înainte de un
transformator, si va face acest lucru de mână, într-un zdrenţăros, urât de lichidare, ar fi o idee
bună de a proiecta de transformare, cu o mai mică chiar factorul de umplere, cum ar fi 0,3, pentru
a face sigur că veţi fi în măsură pentru a se potrivi toate se transformă! Desigur, folosind un
factor de umplere mai mică înseamnă pur şi simplu folosind sârmă subţire, şi acest lucru
înseamnă că la o anumită sumă de pierdere şi de încălzire, veţi obţine mai puţin curent.

Factorul de umplere poate fi împins dincolo de 0.5, atunci când vântul un transformator cu sârmă
pătrat (în loc de rotund), sau cu bandă de cupru separate de straturi subţiri de izolare. Dar sarma
pătrat este greu să găseşti şi un hassle de a vânt în mod corespunzător, şi banda de lichidare este
acceptabil uşor doar pentru transformatoarele care au transformă destul de puţine. Acesta este
adesea cazul cu transformatoare de inalta frecventa folosite în surse de alimentare, dar nu la
frecvenţe linie.

Creşterea de temperatură defineşte modul în care de multe grade Kelvin (la fel ca de grade
Celsius, în acest caz) mai fierbinte decât aerul din jur şi obiectele pe care doriţi transformator
dvs. să ruleze. Trebuie să alegeţi cu grijă această valoare, în funcţie de temperatura ambiantă mai
mare (în interiorul echipamentului!), La care transformator dvs. va trebui să lucreze, de
asemenea, luând în considerare cea mai mare temperatura materialul dumneavoastră de izolare
sârmă,, lac, clei, etc, poate supravieţui . Şi ceea ce este cel mai dificil, va trebui, de asemenea, să
se estimeze gradientul termic din sârmă se transformă cel mai intim (cei mai tare) la suprafata
transformatorului! Calcul a tuturor acest lucru poate fi destul de greu, iar eu nu vă pot oferi
simplificate ecuaţii pentru ea. Poate că le puteţi găsi în altă parte. Valoarea de 70 grade Kelvin,
pe care am folosit în proiectarea exemplu este relativ mare. Acest lucru este asa pentru ca această
transformare să lucreze în aer liber, nu în interiorul unei carcase, în cazul în care temperatura
ambiantă nu este niciodată mai mare de 25 grade Celsius; de asemenea, am folosit clasa G sau
mai mare izolante, sârmă şi lacuri pe parcursul şi în cele din urmă, acest transformator a fost
atent impregnate cu lac, dându-i o conductivitate termică destul de bună între straturi de
lichidare.

Dacă transformator dvs. nu va fi impregnate, sau de a folosi clasa A sau B izolare material
(hârtie), sau executaţi în interiorul unui cabinet care poate fi fierbinte, atunci va trebui să utilizaţi
o valoare mai mică de creştere a temperaturii permis, atunci mea 70 kelvini!

În cele din urmă, puteţi introduce preţuri locală şi actuale pentru sârmă de cupru smaltuita
laminare transformator de oţel, de a avea foaia calcula costul acestor materiale principale pentru
transformator dumneavoastră. Toate costurile suplimentare, pentru bobina, materiale izolatoare,
terminale, şuruburi şi aşa mai departe, este de obicei mică în comparaţie cu costul de cupru şi
oţel. Elementul cel mai scump este, de obicei de sârmă, de departe.

Primele două linii din zona de ieşire portocaliu de foi de calcul meu arata unele rezultate de bază,
pentru că transformatorului: secţiune transversală de miezul magnetic şi a ferestrei de lichidare,
de asemenea, suprafaţa totală de cupru (după aplicarea factorului de umplere), se transformă pe
volt constantă care va fi valabil pentru toate înfăşurări pe acest transformator, iar lungimea medie
a unui rândul său, care se calculează ca medie între lungimea de un fir care merge în jurul
piciorului centru atinge-l, şi una care merge în jurul întreaga lichidare pachet, atingând picioarele
exterior.

Apoi, aveţi o linie pentru înfăşurarea primară şi unul pentru secundar. Fiecare dintre aceste linii
vă spune numărul de spire, lungimea firului de necesitatea de a-l vânt, zona de cupru secţiune
transversală de sârmă, şi curentul nominal, care vor curge de la evaluare completă. Numărul de
rotaţii nu este rotunjit, aşa că va trebui să faci asta, pentru că nu poţi vânt o fracţiune de rotaţie.
Puteţi juca cu datele dvs. de tensiune pentru a obţine foaie pentru a afişa numere rundă de rotaţii.
Lungimea firului este bazat pe lungimea medie rândul său, astfel că aceasta va fi corect numai
dacă vânt primare şi secundare side-by-side, pe o bobină split. Dacă în loc să vă vânt secundar pe
partea de sus a primare, veţi avea nevoie de mai puţin de sârmă calculat pentru primar, şi mai
mult de calculat pentru secundar. Oricum, aceste lungimi nu sunt foarte utile în practică,
deoarece firul este cumparat de greutate, care nu lungime. Principala situaţie în care acestea sunt
utile este atunci când ai să vant un transformator cu mai multe fire subţiri în paralel, deoarece
acestea sunt mult mai uşor să se aplece mult de o sârmă groasă. Într-o asemenea situaţie, este
minunat să ştii cât timp total de lichidare este, astfel încât să puteţi reduce şuviţe şi twist-le
împreună, înainte de a începe de lichidare.

Restul zonei de ieşire portocaliu este împărţit în două coloane. Stânga se arată unele date
importante de performanţă a transformatorului: Nu este puterea de intrare, exprimată în
voltamperes, care este de fapt mai corect decât waţi. Valoarea calculată de către foaia nu include
curent de magnetizare; Calculul ar fi nevoie de informaţii suplimentare despre core. Dar, în
mediu şi transformatoare mai mari, cel puţin, curentul de magnetizare tinde să fie suficient de
mic pentru a fi ignorate.
Apoi vine pierderea de putere procentuale a transformatorului, la sarcină maximă. Aceasta
include atât pierderea de fier şi pierderea de cupru. Puterea de iesire este, desigur, puterea de
intrare minus această pierdere.

Apoi, putem vedea căderea de tensiune la sarcină maximă. Valoarea se calculează numai de
rezistenta ale înfăşurărilor. Orice pierdere suplimentară cauzată de cuplare imperfecte între
înfăşurări nu este considerată aici. Deci, dacă utilizaţi un miez sarace sau lichidare tehnica, care
are ca rezultat de cuplare rău, trebuie să vă aşteptaţi o picătură ceva mai mari de tensiune. Doar
pentru comoditatea utilizatorului, foaia calculează, de asemenea, tensiunea de ieşire sub sarcină
completă, care se bazează pe căderea de tensiune calculat mai sus.

De mai jos vine greutatea de tole de fier şi sârmă de cupru utilizate în transformator. Aceasta are
mai multe scopuri. Una este să ştie cum grele fiara va fi, desigur. Celălalt este cunoaşterea cât de
mult material va trebui să cumpere! Dacă utilizaţi side-by-side lichidare a primare şi secundare,
aveţi nevoie pentru a cumpara o jumătate din sârmă de cupru calculate de fiecare mărime (plus
unele în plus, desigur, să fie pe partea în condiţii de siguranţă). Dacă în loc să vă vânt secundar
peste primar, aveţi nevoie de un pic mai mult de jumătate din greutatea firului de primar, şi un
pic mai mult de jumătate că greutatea secundar.

Şi apoi, foaia va calcula costul total pentru tole şi sârmă, si imparte, de asemenea, acest lucru
prin puterea, pentru a da costul per watt pentru transformator dvs., care este o figură bună de
merit pe care aţi putea dori pentru a optimiza. Chiar în timp ce acest calcul nu include costul
pentru izolare materiale şi alte cote şi se termină, este încă un bun punct de referinţă.

Coloana din partea dreaptă a acestei zone este de aproximativ problemele termice. Aceste spune
dacă transformator dvs. va supravietui, deci nu le iau uşor! Foaia calculează pierderea de putere
în fier, în cupru, şi adaugă-le pentru a obţine pierderea puterii totale. pierdere de cupru se
calculează la temperatura ambiantă, totuşi. Atunci când firul se incalzeste, creste rezistenta
acestuia, şi aşa mai creşte sale pierdere prea! Din acest motiv, ia valoarea calculată cu un bob
mic de sare. Acelaşi lucru este valabil şi pentru calculele de tensiune eficienţa picătură capăt!

Ai nevoie să fie conştienţi de faptul că pierderea de fier este, în esenţă constantă, indiferent de
sarcina plasate pe transformator, cu excepţia pentru un efect mic cauzate de căderea de tensiune
în înfăşurările magnetizare reducerea tensiunii disponibile, ceea ce determină o uşoară scădere
în pierdere miez atunci când sarcina devine mai mare ! Pierderea din sârmă în schimb creşte cu
pătratul curentului luate de la transformator, iar valoarea calculată de către foaia este pentru plin
curentul nominal.

Acest lucru vă oferă unele mare ajutor în optimizarea un design transformator. De exemplu, un
transformator care va petrece mult timp conectat, dar idling or lenevirii along la încărcare redusă,
se va vedea pierderea de cupru foarte puţin, dar pierderea de fier va fi acolo tot timpul. Deci, tu
ar trebui să elaboreze că transformator cu o densitate de flux relativ scăzut, ceea ce duce la
pierderea miez reduse, acceptând o pierdere de cupru mai mare în loc, prin stabilirea de o valoare
mai mică de cupru secţiune transversală pe amperi. După toate, cele mai multe ori design
curentul nominal nu va fi prezent, astfel încât pierderea de cupru foarte ridicate generate în calcul
va fi prezent doar foarte rar, pentru timp scurt! Transformatoare utilizate în echipamente de
comunicaţii radio, amplificatoare audio, şi multe alte utilizări, sunt cel mai bine concepute în
acest fel.

Cazul opus se întâmplă cu transformatoare, care sunt alimentate doar pentru scurt timp, dar rula
la putere de ieşire completă ori de câte ori energizat. Exemple de astfel de utilizare sunt
cuptoarele cu microunde şi sudori la faţa locului. Într-o astfel de transformare, pierderea de fier
întotdeauna se întâmplă în acelaşi timp ca pierderea de cupru, şi puteţi optimiza transformator
pentru a obţine cel mai mic pierdere totală, indiferent de modul în care distribuie între fier si
cupru. Chiar mai mult, este posibil să loc în mod intenţionat în mai multe pierderi decât miezul
înfăşurările, bazată pe faptul că nucleul este mai puţin predispuse să fie afectate de caldura, are
masa mai termică, şi că timpul de funcţionare scurt nu va permite de căldură de vârf pentru a
distribui prin transformator! Şi apoi, un astfel de transformator care operează numai pentru un
timp scurt poate fi conceput pentru a avea o pierdere foarte mare, deoarece va avea timp să se
răcească off între utilizări! Aceste lucruri sunt ceea ce face transformatoare cuptor cu microunde
cu livrare 800 waţi fi la fel de mici ca un transformator de 200 watt destinate pentru serviciu
continuu la rata scăzută, şi a alerga la o densitate de flux de 2 tesla sau chiar mai mult!

Caldura produsa de un transformator trebuie să fie disipat în aer din jur. Foaia de calcul
calculeaza aria aproximativă suprafaţa totală a transformatorului, şi calculează în cele din urmă
un transfer termice necesare coeficient, care exprimă cât de mult puterea transformatorului
trebuie să se disipeze pe unitatea de suprafaţă care le-a, şi pe creşterea temperaturii permis. Acest
coeficient vă spune cât de greu va fi să menţină această transformare se răcească suficient pentru
a supravieţui! Zona violet de mai jos acest coeficient include valori de referinţă (nu calculate de
foaie), pe care o puteţi utiliza pentru a încerca judeca dacă transformator dvs. va fi OK, atunci
când îl au într-o zonă strâns, într-o zonă mai deschisă, racit de un ventilator, sau scufundate în
ulei. Am indoielile mele cu privire la aceste valori, Aout special valoarea pentru transformator
scufundate în ulei, aşa că vă rugăm să ia aceste cu un bob mare de sare, şi lasă-mă să ştiu dacă
aveţi orice alte date suplimentare, mai bine, sau mai fiabile.

Oricum, transformatoare mea proiectat pentru un coeficient de aproximativ 12 au toate

supravieţuit până în prezent, chiar în timp ce obţinerea destul de cald la încărcare totală, astfel
încât această valoare nu poate fi prea departe de adevar.

O secvenţă de design tipic folosind această foaie de calcul ar fi mai întâi să introduceţi
dimensiunea de bază tentativă şi pierdere, tensiunile necesară şi frecvenţă, apoi incepe cu ceva de
genul 1 Tesla si 0.35mm ^ 2 / A, lăsând factorul de umplere la 0,4 şi setarea temperaturii naştere
în funcţie de materialele transformator dumneavoastră şi a mediului. Apoi, puteţi observa puterea
si actual s-ar opera la, şi pierderile, eficienţa, căderea de tensiune, şi, de asemenea le-aţi obţine
coeficientul de transfer termic pe care le poate compara la masa pentru a obţine o idee de
transformator dacă va supravieţui. Puteţi tweak apoi densitatea de flux şi densitatea de curent,
încercarea de a obţine caracteristicile în gama de care aveţi nevoie, fără a se depăşi posibilităţile
termice. Dacă chiar nu se poate găsi o combinaţie care oferă ceea ce aveti nevoie, va trebui să
încercaţi cu o mai mare (sau pierderii mai reduse) miez. Apoi, aţi putea dori să exploreze mai
multe dimensiuni diferite de bază, optimizarea fiecare, şi urmăriţi de cost, în cele din urmă
soluţionarea pentru cel mai bun design care ofera ceea ce aveti nevoie, la cel mai mic cost
posibil, în timp ce stau în intervalul termice suportabile.

Această lucrare cu foaia de calcul este doar primul pas, totuşi. Când au ajuns la un design bun
utilizând foaia, aveţi nevoie pentru a tweak-l să-l cu construibil, disponibil material real! De
exemplu, nu poţi obţine de sârmă, în orice diametru dorite. Foaia de nu ştie că, ar putea să vă
cere pentru un fir de măsurare 1.2345 milimetri pătraţi, sau orice altceva. Este dvs. de locuri de
muncă pentru a vedea ce sârmă puteţi cumpăra de fapt, sau poate de sârmă ce se întâmplă să aibă
în stoc, şi să adapteze design. Standardul AWG este destul de fin trepte, astfel încât nu aveţi
nevoie pentru a schimba design foarte mult pentru ao adapta la dimensiunile AWG standard. Dar
am auzit ca in multe magazine din SUA vinde doar numerotate AWG dimensiunile chiar de
sârmă! Asta e ciudat (graţierea joc de cuvinte), deoarece, chiar aici în mai puţin dezvoltate, Chile
pot cumpăra cu uşurinţă toate dimensiunile AWG, chiar şi ciudat. Dacă sunt limitate la
dimensiuni chiar numai, va trebui să faci compromisuri mai mari.

O tehnică bună aproximare este să rotunjească dimensiunea firului de la dimensiunea cea mai
apropiată AWG, sau în cazul în care valorile calculate se încadrează doar în mijloc între
dimensiunile AWG, este posibil să doriţi să utilizaţi sârmă următoarea gros pentru primar, şi
sârmă următoarea mai mici pentru secundar. Că modul în care pierderile finale şi suma de spaţiul
necesar va fi aproape exact la fel ca calculat de foaie.

Dacă transformator dvs. utilizează o mulţime de spire din sârmă subţire, sunteţi gata să înceapă
de lichidare de la acest punct. Dar dacă utilizează o înfăşurare care are puţine se transformă
dintr-un fir gros, ar trebui să verificaţi cât de bine (sau cat de slab) care se potriveste de sârmă
într-un număr întreg de straturi, având în vedere lăţimea a bobinei, iar circa 5% din spaţiul
pierdut din cauza la firul de a nu fi perfect drepte. Problema este aceasta: Dacă foaia de
calculează aveţi nevoie de 48 se transformă de o dimensiune anumită sârmă, şi se întâmplă pe
care le puteţi potrivi numai 15 rotaţii pe strat, atunci se va încheia cu trei straturi complet, plus un
strat suplimentar la care aţi doar trei se transformă! Deci, înălţimea totală luată în fereastra de
către cei 48 se dovedeşte va fi la fel de mult ca 4 straturi complet, care ar putea avea 60 se
întoarce! Prin urmare, lichidarea s-ar putea termina prea mare, şi nu se va potrivi fereastra!
Atunci nu poate asambla de bază, şi va trebui să vă relaxaţi că lichidare, arunca firul departe,
pentru a primi noi (mai subţire) de sârmă, o fac din nou ... ai prins ideea. Încercaţi să evitaţi astfel
de frustrarea!

Când sunteţi în situaţia descrisă mai sus, ar fi înţelept să încerce dimensiunea următoare sârmă
mai mici. Este foarte probabil ca această dimensiune fir mai mici ar găzdui 16 rotaţii pe strat,
astfel permiţându-vă să vânt 48 se transformă în trei frumos, curat straturi, complet, şi folosind
un spatiu un pic mai puţin decât calculat de foaie. Acest lucru poate la rândul său, vă permite să
utilizaţi dimensiunea următoare sârmă mai mare pentru celelalte lichidare, care va fi aproape
complet pentru a compensa pierderea mai mare şi căderea de tensiune a firului de mici aţi utilizat
pentru 48 se transformă!

De ao pune în cuvinte scurte, va trebui să alegeţi cele mai bune dimensiuni de sarma pentru
transformator dvs., astfel încât secţiune transversală sunt destul de aproape de valorile calculate,
dar permite în continuare o distribuţie bună, cu economie de spaţiu pe bobină şi, astfel, în
interiorul zonei ferestrei de miezul.

Uneori s-ar putea termina cu un transformator de curent mare care necesită un fir foarte gros.
Astfel de un fir este foarte rigid! În cazul în care bobina este mic, ar putea să nu se poată îndoi că
sârmă groasă strâns suficient în jurul colţuri ale bobinei. Rezultatul ar fi o mare pierdere de
spaţiu, şi completat de lichidare nu s-ar potrivi în fereastră, ceea ce face inutilizabil. Pentru a
rezolva această problemă, aveţi posibilitatea să înlocuiţi o sârmă groasă de un pachet de şapte
fire, fiecare dintre care este al treilea fel de groase ca firul de una singură. Astfel de un pachet de
sârmă şapte răsturnări de situaţie foarte frumos într-un cablu rotund, si este mai mult de 20 de ori
la fel de flexibil ca firul gros unic! Costă bani doar foarte puţin mai mult, şi efectuează mare.
Deci, aceasta este calea de a merge atunci când aveţi nevoie de astfel de gros conductoare de
curent mare. Este bine de ştiut că un număr de 10 unităţi AWG mai mare este de aproximativ o
treime din diametru. Deci, daca ar avea nevoie de un fir # 7 şi acest lucru este prea gros de vânt
confortabil, aveţi posibilitatea să utilizaţi 7 fire de # 17, uşor răsucite împreună.

Uneori, în loc de a folosi un fir gros, veţi găsi, de asemenea, este convenabil să vant cu două sau
trei fire subtiri în paralel, fără a răsuci-le. Această tehnică poate uşura în mod semnificativ de
distribuţie de o înfăşurare în straturi intreaga.

Un alt indiciu: Cele mai multe transformatoare utiliza unele subtiri si unele fire groase. Pentru
transformatoarele care au înfăşurări pe partea de sus a reciproc (în loc de "side-by-side), am
sugera întotdeauna prima pală de vânt înfăşurărilor care folosesc sârmă subţire, apoi cele care
utilizează fire mai groase, indiferent de care va fi primar şi secundar . Acest lucru permite la vânt
firului rigid la exterior, unde raza de îndoire este necesar un lot mai mare şi, astfel, mai puţin
exigente. Dacă primar este sub sau peste secundar are nici un efect semnificativ asupra
performanţei.

S-ar putea să fi observat că foaia de calcul meu consideră doar că transformatoarele au un singur
primar si un singur secundar. Dar multe transformatoare utilizare secundare mai multe, iar unele
utilizează două sau mai multe primare! În astfel de cazuri va trebui să facă ceva mai mult de
lucru manual. Tu ar trebui să folosească foaia pentru a calcula transformator, simulând doar
principalele tweaking secundar, aceasta pentru puterea totală, şi apoi a reduce manual
dimensiunea sârmă de care secundare proporţional cu procentul din puterea transformatorului
total acest secundar va trebui să livreze. Apoi, puteţi adăuga înfăşurările altă parte, calculul
numărul lor se întoarce de la rotaţii pe volt calculată de foaie, iar dimensiunea de sârmă de la
actualul care trebuie să le, şi ^ mm 2 / A-aţi selectat.

Sau, dacă aveţi două secundare egale (sau două primare egale!), Puteţi lăsa foaia calcula un
singur secundar (sau primară) a tensiunii de două ori. Aceasta va produce numărul corect de
transformă total şi dimensiuni de sârmă. Trebuie doar să vă amintiţi să taie firul după ce jumătate
din rana se transformă, adu-l, începe din nou şi vânt a doua jumătate!

S-ar putea fi observat că nu am atribui sârmă suplimentare secţiune transversală la primar, la

contul curent pentru magnetizare. Motivul este că actualul magnetizare este în mod normal, mult
mai mică decât curentul principal, şi pe deasupra de faptul că, curentul de magnetizare este de 90
de grade afară de fază cu curentul principal! Suma vectoriala a curenţilor de magnetizare
principale şi este atât de puţin mai mare decât principalele curente singur, că de obicei nu este
nevoie să ia în considerare diferenţa.

S-ar putea pierde, de asemenea, orice discuţie de saturaţie de bază. Problema este că e destul de
greu pentru a discuta saturaţie de nuclee de oţel siliciu, pentru că ei doar nu se satura la un nivel
bine definit de densitatea de flux! În schimb, saturaţia este destul de treptată: S-ar putea începe la
un nivel cât mai jos 0.5 tesla, devin mai vizibile la 1 tesla, apoi curba curbe mai departe, dar
chiar si la 2 Tesla ar putea fi o cantitate semnificativă de permeabilitate la stânga! Efectul acestui
fapt este că odată cu creşterea densităţii de flux, creşterile de magnetizare curent mai puternic,
dar ar fi foarte greu pentru a ajunge la un nivel la care saturaţie face la statia de transformare de
lucru. Deci, cel mai important cu privire la densitatea de flux este pierderea miez brusc în
creştere. Numai atunci când sunt utilizaţi densitate flux foarte mare, ar fi o idee bună, pentru a
permite unele secţiune transversală suplimentare pentru sârmă primar, pentru a se potrivi mai
mare magnetizare curent.

Suficient de calcule. Să mergem la lichidare!

Foarte adesea, un
transformator de lichidare
pentru un colecţionar va
începe cu un vechi
relaxare, ars unul!
Fotografia arata o parte
din maruntaiele unui
tester tub Heathkit din
anii 1950, care a fost dat
la mine în stare de avarie,
dar restorable de
prietenul meu Renato
Menare. transformator de
putere sa lucrat, dar a
primit extrem de fierbinte
in doar un minut de
funcţionare, şi a început
mirosind a ars după două
minute.

Dupa restaurarea tester tub, fără a atinge transformatorul, l-am folosit pentru aproximativ un an,
de comutare-l pe numai pentru un minut la un moment dat pentru a testa un tub, şi apoi lasa sa se
raceasca. Dar în cele din urmă inevitabilul sa produs: Transformatorul de ars, de umplere casa
mea cu fum.
Un astfel de transformator tester tub este una dintre cele mai grave cosmaruri orice producator de
transformare poate obţine: Acesta are două secundare, fiecare dintre care are un număr foarte
mare de robinete de a furniza toate filament diferite şi tensiuni placa nevoie de oricare dintre
miile de tuburi diferite în jurul în anii 1950! Este nevoie de răbdare pentru a derula un astfel de
lucru. Fiecare puţini se transformă va trebui să instalaţi un robinet!

Primul pas este de a scoate din circuitul transformatorului, unsoldering toate firele şi luând note
firul care merge unde. Faptul că poate sunt firele de aceeaşi culoare nu ajuta. Apoi, nucleul
trebuie să fie demontat. Pentru a face asta, mai întâi scoateţi şuruburile, apoi împinge un cutit
ascutit laminare între primul şi al doilea, prying-le în afară de a sparge orice lipici sau lac sau
rugină între ele, apoi apuca laminare cu cleşte plat şi mişcaţi-l. În funcţie de cât de mult a fost
comprimat de bază în timpul fabricaţiei, acest lucru poate fi destul de greu de făcut, şi una sau
două tole ar putea fi deteriorate în procesul. Asta nu e sfârşitul lumii, transformatorul ar trebui să
lucreze mai târziu, chiar cu unul sau două tole mai puţin. De obicei, după îndepărtarea câteva în
primul rând, alţii vin cu uşurinţă. Uneori fiecare laminare are nevoie de un pic de ajutor cu
cuţitul să vină în vrac, în timp ce în alte transformatoare de bază se destrama pe cont propriu, cât
mai curând de compresie
este exonerat.

Odată ce Adunarea de
lichidare a fost eliberat de
bază, este montat pe un
miez de lemn adecvat în
maşina de lichidare. Apoi
înfăşurărilor sunt atent
derulate, permiţându-se
transformă contra a
maşinii de lichidare face
treaba ei. Trebuie să luaţi
note privind numărul de
rotaţii ale fiecărei
înfăşurări, între fiecare
apăsaţi şi următoarea, şi
orice altceva aţi găsit util
observând jos. imagini de
fotografiere cu o cameră
foto digitală poate fi, de
asemenea, foarte util, ar trebui mai tarziu sa brusc îndoieli cu privire la fiecare în cazul în care
conexiunea la robinet ar trebui să fie amplasat!

Trebuie să salvaţi, de asemenea, de sârmă, astfel încât să puteţi măsura diametrul ei si afla ce
dimensiuni de sârmă care aveţi nevoie pentru a cumpara.

Ca straturile de sârmă şi hârtie desprinde, lucrurile rândul său, de obicei, mai intunecat si mai
inchisa! Acest lucru se datorează faptului că transformatoarele mai tare lucru la interior. Această
imagine arată carbonizat sever de izolare, atât de hârtie şi pe firele de conexiune. Probabil hârtie
încet carbonizate, devenind uşor conductive, cauzând pierderi suplimentare, de încălzire în
continuare, până când fiara a eşuat pentru totdeauna. Aceasta este problema de izolaţie hârtie!

Când am fost făcut depanare

aceasta transformare, am
constatat că, chiar miezul carton
de lichidare a fost complet
carbonizat, sfărâmicios şi
definitiv inutilizabile. Am fost
plecat cu grămada de izolare ars,
carbune, cum ar fi arătat aici, de
kilometri de subţire, friabilă,
sârmă de cupru ars, bucăţi de
sârmă ars de montaj, aceste
fotografii, şi o bucată de hârtie pe
care am scris în jos dimensiuni
sârmă şi rotiţi numere .

Nu face un astfel de loc de muncă în dormitor mamă dumneavoastră, pentru că după cum puteţi
vedea, e murdar! Chiar bucatarie nu ar putea fi cel mai bun loc pentru a face acest lucru. Nici
mamele nici sotiilor au tendinţa de a dori acest tip de transformator de autopsie!

Atunci când nu chiar bobina este utilizabil, veţi avea nevoie pentru a face unul nou, sau a găsi
unul care se potriveste. Am fost norocos de data aceasta, şi a găsit unul în caseta de junk mea
(aka piept comori), care se potrivesc doar această bază, şi a avut chiar şi pereţii laterali! Este un
lucru mare că dimensiunile de bază sunt standardizate, chiar dacă există mai multe standarde
diferite ...

Este,
probabil,
timp de
mare
pentru a
introduce
transform
ator meu
lichidare
maşină.
Aici îl
puteţi
vedea în
toată
splendoarea sa, oarecum mascat de fundal murdar (bancul de lucru meu). Amatori prieten radio
Enrique Villanueva, CE5FSB, mi-a dat această maşină, atunci când am fost încă un elev. Asta a
fost mulţi ani în urmă, Enrique nu mai este în această lume, dar mi-l amintesc de fiecare dată
când am un transformator de vânt! A fost un adevarat gentleman, şi întotdeauna de ajutor.

Această maşină este pur şi simplu un motor şi o cutie de viteze de comutare cu două viteze cu
poziţie neutră centrală, care conduce un ghimpe trei axe, spre deosebire de ceea ce este un şurub
reglabil de centrare. Este destul de manual, dar nu de locuri de muncă bine. Viteza de rapid este
de aproximativ 120 rpm, iar cel lent este de aproximativ 15 rpm.

Am adăugat o transformă în contradicţie cu ea. Nu avea o atunci când am ajuns. Acest lucru se
dovedeşte contra a venit de la un magazin de surplus, dintr-un contor de gaz rupte. Acesta
avansuri 4 contează pe revoluţie, aşa că am cuplat la arborele de acţionare a maşinii lui printr-o
reducere a vitezei 04:01, obtinerea exact o conta pe rândul său. Pentru a face acest cuplaj, am
făcut două trepte! Unul a fost tăiat de la capacul de cafea poate, are 16 dinţi, şi este vizibil în
imagine. Celălalt a fost făcut dintr-o bucata de sarma, are 4 bucle de sârmă în calitate de dinţi, şi
este ascuns în fotografie. E crud, dar a fost ieftin şi a lucrat bine pentru aproximativ 30 de ani!
Pot greu încerca chiar să calculeze câte transformatoare am rana inteligenţa această maşină!

Când înfăşurarea unui transformator, trebuie să aveţi sârmă dreaptă şi relaxaţi-vă curat de la
bobina pe care este vândut. Dacă stai pur şi simplu bobina de pe teren, sârma va twist în timp ce
relaxare, ghemuiesc şi nod. În acel moment, puteţi să-l arunca şi începe din nou! Deci, nu. În
schimb, aveţi nevoie pentru a moda un dispozitiv care permite bobina pentru a roti, permiţându-
vă relaxaţi sârmă fără bucle. Aceasta fotografie arata una dintre metodele de multe ori am folosi:
o surubelnita, servind ca ax, a avut loc într-o menghină.

Uneori, eu sunt prea leneş pentru a configura menghina. În aceste cazuri, pur şi simplu că eu
deţin aceeaşi şurubelniţă între genunchii mei în timp ce lichidare transformator!
 Aici puteţi vedea bobinei
caseta de junk, a făcut din
Pertinax, montat pe un
miez de lemn in masina
mea de lichidare, şi cu o
parte a înfăşurării primare
deja rana.

Există mai multe stiluri

de lichidare
transformatoare. Cel mai
înaltă calitate este de a
stabili cu migală
înfăşurările în îngrijite,
straturi perfect, ordonat,
cu fiecare pas de sârmă
plasat exact lângă vecinul
său, în contact apropiat,
şi nu de trecere peste.
Fiecare strat este separat
de următorul printr-o
foaie subţire de material izolant, tocmai pentru a reduce lăţimea de bobinei, precum şi la o astfel
de lungime, care se va suprapune un pic. Această suprapunere este plasat la oricare din părţi în
afara a bobinei, nu pe laturile care se va încheia în fereastra nucleului. O astfel de lichidare este
superb frumos să se uite la, produce un factor de umplere excelent, dar este foarte consumatoare
de timp pentru a face. Am tendinţa de a utiliza această tehnică atunci când se transformă
lichidarea câteva din sârmă groasă, dar nu atunci când se transformă lichidarea multe din sârmă
subţire. O singura data am ajuns un transformator de tensiune 78000 rândul său, ridicat în acest
fel, deoarece nici o altă tehnică ar face, dar am întors aproape nebun, şi niciodată nu a repetat că
feat.

Modern transformatoare mici bobinei split sunt în mod normal rană într-un mod foarte
dezordonat: Operatorul de la fabrica permite pur şi simplu a alerga de maşini, şi completaţi
secţiunea bobinei cu sârmă, lasandu-l sa construi oriunde vrea. Nu există straturi, nici o izolaţie
între straturi, se pare slab, este mai puţin fiabile, factorul de umplere este mai puţin bun, dar încă
acceptabil, şi este rapid şi ieftin de a face.

Lichidare prezentate în această fotografie, în schimb, este un hibrid de ambele tehnici. Lichidare
este împărţită în doar câteva straturi, două sau trei sau cam asa ceva, dar fiecare strat este rana
gros, cu sârmă se transformă de fapt, construirea pe fiecare alte. Am lăsat maşina run, si ghidul
de firul de a lasa-l umple încet stratul dintr-o parte la alta, (nu merge înainte şi înapoi de mai
multe ori!) Închirierea înfăşurărilor construi până la înălţimea dorită, aproximativ două milimetri
sau şase diametre de sârmă în acest caz. În momentul în care stratul de urât este completă, pot
aplica un strat de bandă adezivă ca izolaţie, şi apoi vânt următorul strat. Este aproape la fel de
rapid pentru a face ca un total de lichidare sălbatic, dar mult mai fiabile.
Un cuvânt despre bande: magazine Transformator vinde piese de bandă adezivă Mylar, de obicei
galben, în mai multe grosimi şi lăţimi. Acesta este un bun material, şi trebuie să-l folosească. Dar
eu de multe ori nu-l au pe o parte, şi de a folosi materiale alternative. Vinil bandă izolatoare pot
fi presat în funcţiune, dar nu este mare, pentru că acesta devine foarte moale atunci cand este
cald, iar firele se poate presa prin ea. Mult mai bine, chiar dacă nu credeţi că, este banda de
mascare pictorului! Ea are doar despre elasticitatea optime, este subţire, ieftine, vine in mai
multe latimi, deţine până bine atunci cand este cald, şi arată destul de bine pe transformatoare
pentru utilaje de colecţie, pe care orice banda de plastic s-ar uita din loc! Bandă de lăcuit este
ceea ce am folosit pentru
acest transformator.

O întrebare mulţi nou-

veniţi au cum să se ocupe
de capete şi robinetele de
înfăşurări. Atunci când
firul este destul de gros şi
robust, puteţi lăsa pur şi
simplu la sfârşitul stick
din bobina! În acest caz,
e bună practică de a
proteja că sârma de o
bucată de spaghete (nu
mă refer la o tăiţei italian,
dar o bucată de furtun de
plastic sau fibre care
arata mult ca ea). Ar
trebui să fie în mod ideal,
doar puţin mai gros decât
sârmă. Ai alunecare pe
sârmă, şi-l ancora în adunarea lichidare, cu bandă adezivă, iar presiunea a înfăşurărilor. Acesta
va proteja firul de frecare, şi să furnizeze izolaţie suplimentară, la locurile unde ar putea trece de
sârmă foarte aproape de alte fire sau la miezul.

Dar fire subţiri nu ar trebui să fie tratate ca asta. Ele sunt prea fragile, şi ar putea foarte usor
sparge mai târziu, forţându-vă pentru a rupe în sus şi înapoi transformatorul întreg! În schimb,
trebuie să luaţi unele cozi de irecuperabile, plastic-sârma izolată, benzi şi staniu capete, lipire
firul subţire emailate la sfârşitul de o coadă, şi pot încorpora-l în lichidare ca este prezentată în
această fotografie. Ai nevoie de loc suficient de straturi de material izolant, atât sub şi peste
conectare, pentru a vă asigura că nu vârful ascuţit sau cu muchia din fire poate puncţia prin
izolare. Aceasta adaugă destul de o mulţime de vrac, astfel, desigur, aceste conexiuni trebuie să
fie făcută pe părţile laterale ale bobinei, care vor ajunge în afara ferestrei lui de bază!

Când lipire aceste conexiuni, asiguraţi-vă că absolut sârmă emailate dezbrăcat în mod
corespunzător în baia de lipire. Este foarte frustrant pentru a termina cu un transformator nou
frumos, că are o lichidare care nu conduce, din cauza unei conexiuni prost facut! În această
fotografie, primul şi bucle jumătate din sârmă emailată subţire în jurul coadă nu au benzi, dar
celelalte trei bucle a făcut, astfel încât conexiunea este sigură.

Un cuvânt cu privire la siguranţa: Între înfăşurărilor primare şi secundare, precum şi în orice loc
unde ar putea fi de înaltă tensiune, ai nevoie de izolare foarte bun. După conectarea acest
spiralată, care este sfârşitul înfăşurării primare, am avut de a aplica astfel de izolare în condiţii de
siguranţă. Atunci când face cu bandă adezivă pe o bobină ca asta, e făcut de lichidare mai multe
straturi de care bandă, şi procedurile de lichidare, nu numai tot drumul până la pereţii laterali, dar
chiar şi un pic pe aceste ziduri, formând un fel de leagăn lenjerie de pat pentru înfăşurarea
secundară. Aveţi nevoie pentru a obţine fie o etanşare perfectă între bandă şi pereţii laterali, sau
având în bandă atât de mult, şi sârmă mutat suficient de departe spre mijlocul bobinei, că distanţa
dintre contacte de la primar la secundar, in jurul izolare, este la cel puţin 4 milimetri. Aceasta
este chiar o cerinţă de siguranţă legal!

După încheierea celor două secundare cu o mulţime de robinete lor, şi re-asamblarea de bază,
transformatorul terminat arata ca aceasta, în toate slava de zeci de cabluri de conectare! În acest
tester tub Heathkit, firele conecta direct la circuit. În alte cazuri, aceste fire ar fi frumos îmbrăcat
şi lipite benzi terminale, care sunt fie încorporate în straturile exterioare de izolare în adunarea
lichidare, sau bolţuri la miezul.
 O maşină de lichidare se transformă cu
contor este un instrument de mare, dar nu
este absolut necesar. Transformatoare pot
fi lichidată cu instrumente mult mai simplu
prea. Şi în ciuda faptului că maşina mea,
uneori am la vânt transformatoare, care
sunt mai mari decât ceea ce masina poate
descurca!

Astfel a fost cazul în 2008, când am avut

de a construi doua transformatoare pentru
10kVA fiecare, pornind de la zero. Acestea
sunt transformatoare am ales ca un
exemplu pentru a pune în foaia de lucru
înainte de a încărca-l la aceasta pagina! În
foaia, tensiunea primară este 230V, iar
secundar este 2000V. Într-adevăr, unul
dintre transformatoare lucrează în acest fel,
în timp ce celălalt este opus, 2000V
lichidare servesc drept primar. În cadrul
dezbaterii următoare, voi folosi "primar"
pentru a se referi la Infasurarea de inalta
tensiune, indiferent de modul de
transformare va fi folosite mai târziu.

Am construit de configurare simplă, dar

eficientă prezentate în fotografie. O bobină mare de lemn a fost făcută, cu dimensiuni astfel încât
pachetul complet pentru înfăşurarea transformatorului s-ar potrivi cu precizie în interiorul.
Reţineţi că această bobină este doar suportul pentru lichidare! Acesta va fi îndepărtat înainte de
asamblare finală a transformatorului. În acest scop, este organizat împreună cu şuruburi, iar
piesele de lemn în interior sunt concepute astfel încât să poată fi îndepărtate cu uşurinţă din
ansamblul bobina terminat. Această bobină mare de lemn am dotat cu o manivela, şi montate pe
un tub de oţel care serveşte drept axă, care a fost ancorate la bancul de lucru.

Fiecare bucată de lemn a bobinei a fost separat învelite în folie de bucătărie (wrap Saran,
Sichtfolie) înainte de asamblarea bobina. Acest lucru asigură că poate fi demontat după lăcuire
ansamblul de lichidare, fără lemn lipit la ansamblul bobina!

În bobine de sârmă pentru aceste transformatoare mari se cântăresc 30 kg pentru secundar,

precum şi 25 kg pentru primar. Aşa că am făcut o structură de sprijin simplu, dar robust pentru ei
şi a pus-o la locul de muncă.
În loc de o bobină complet cu pereţi
laterali, am ales sa folosesc doar o bobină
de bază, a făcut dintr-o foaie de 1,5 mm
grosime Pressspan (nu am putut obţine un
material suficient de puternic, cu un rating
de temperatură mai bună). The Pressspan
fost tăiate la dimensiune, reduceri jumătate
libera la locul ancorarii au fost făcute cu
cuţitul la liniile de îndoire, apoi a fost
îndoit în jurul bobinei de lemn. Partea de
suprapunere a fost unse cu clei epoxidic,
iar totul a fost comprimat cu scânduri de
lemn şi dispozitive de fixare cum ar fi
arătat aici, să-l frumos şi
drept.

Având în vedere că s-ar

putea Pressspan
carboniza şi devin uşor
conductive la temperaturi
ridicate, am ajuns două
straturi de temperaturi
ridicate NMN laminat
peste această bază, pentru
a asigura izolarea
permanentă în condiţii de
siguranţă între lichidare şi
de bază. Este
temporarlily a avut loc în
loc cu bandă adezivă de
tip birou simplu, dar mai târziu această bandă este îndepărtat atunci când lichidare sârmă, să-l
păstraţi de la carbonizarea şi care pot determina probleme.

Acest transformator are suficient de puţine se transformă şi sârmă groasă să-l vânt în straturi
ordonate, separate prin izolarea foi. Pentru a păstra totul de la care se încadrează în afară, am
legat straturi împreună cu curele de bumbac, şi să asiguraţi-vă că se transformă de sârmă nu se
apropie de marginea bobinei decât 5mm sau aşa, am ajuns corzi bumbac la margini, utilizate ca
distanţiere. Aceste cabluri vor fi eliminate ulterior.

Fotografia prezinta asamblare, gata pentru a începe de lichidare. O coarda dubla face o tură pe
fiecare parte a bobinei, coarda suficient de schimb pentru transformă succesive este încolăcit pe
şuruburi condus în bobină, şi curele de bumbac sunt instalate şi rulate prea. La sfârşitul sârmă,
protejat de o bucata de înaltă temperatură spaghete fibre roşu, este ancorat într-o gaura in bobina
de lemn. Timp pentru a
începe de lichidare!

Primul strat trebuie să fie

foarte atent rana,
împingând fiecare
înfăşurare în contact
strâns cu cel precedent. În
momentul în care primul
strat este completă,
asiguraţi-vă că pentru a
număra se transformă
pentru a vă asigura că de
fapt ai ca se transformă
de multe ca tine calculat!
În caz contrar, aveţi
nevoie pentru a
comprima de lichidare un
pic mai mult, şi apoi se
adaugă restul se
transformă.

Atunci când nu utilizaţi

un transformă contra,
cum ar fi în acest caz, un lucru bun să faci este să vant un strat complet, apoi se întoarce conta, şi
scrie-l jos. Nu uita! Altfel, e prea uşor să conta pierde din straturi! Asta sună prost, dar este foarte
real. O modalitate buna de a conta se transformă uşor este de a atrage un ascuţite, non-zgarieturi
obiect (plastic sau lemn) peste sârmă se transformă, şi numără clicuri pe măsură ce le simti.
Numărarea de vedere tinde să fie confuze.

Având în vedere că sârma nu este niciodată perfect drepte, este imposibil de a elimina complet
de aer între se transformă. De aceea trebuie să ia în considerare un factor de siguranţă atunci
când se calculează câte se transformă puteţi potrivi în fiecare strat!
Straturile următoare în schimb sunt mai uşor de vânt, deoarece firul se va încorpora uşor în
depresiunile între două rotaţii ale stratului precedent, presupunând automat spaţierea corectă.
Reţineţi că aceasta produce lichidare, fie straturi care au alternatingly una mai mult sau mai puţin
o rândul său, sau altceva infasurari cu acelaşi număr de rotaţii în fiecare alternativ sunt
compensate lateral de un diametru de sârmă şi jumătate, respectiv pentru fiecare alte. Ai nevoie
să ia în considerare acest lucru atunci când proiectarea transformatorului, atunci când
intenţionează să facă o curat, strânse de
lichidare ca aceasta.

După fiecare strat, firul este presat plat,

folosind plite si cleme, pe laturile de
bobina care se va încheia în interiorul
ferestrei nucleului. Acest lucru ajută în
continuare pentru a face de fapt, se
potrivesc de lichidare. Nu contează deloc
în cazul în care înfăşurările umflatura un
pic pe celelalte două părţi, deoarece
acestea vor ajunge în afara de bază, unde
spaţiul este destul de variata.

Dacă faceţi acest lucru, să fie atenţi să nu

deterioraţi izolaţia de sârmă. Este destul
de greu, dar nu atât de infinit. Placi ar
trebui să aibă o suprafaţă netedă şi nu
prea tare. Am folosit o hârtie groasă ca
perna între PAL şi sârmă.

După lichidare şi comprimarea un strat,

un singur strat de material izolant (NMN
laminat în acest transformator) este
lichidată, se suprapun un pic pe o parte care nu
va fi în interiorul ferestrei de bază. Apoi, cele
patru capete ale curelelor de bumbac sunt
traversate de peste, a tras bine, şi reintegrate
bobinei, şi frânghiile de bumbac sunt dizolvate o
altă rândul lor, având grijă pentru a evita
încurcarea chingile cu corzi! Bretele va rămâne
în transformator, în timp ce corzi vor fi
eliminate. Deci, chingile trebuie să deţină doar
foi de sârmă şi izolaţie, dar nu corzi.

Dacă lăsaţi pur şi simplu relaxaţi-vă de sârmă din

bobina si vant-l pe transformator dvs., acesta va
primi o forma de arc în loc de culcat, şi au atât de
mult aer de sub ea în regiunea centru de fiecare
parte bobinei, care mai târziu, când stratul de
comprimarea v-ar lua excesive bombat pe celelalte laturi. Pentru a preveni acest lucru, sârmă
devine o pre-cot în sens opus în timp ce de lichidare, prin ghidare-l cu degetul mare cum ar fi
arătat aici. Am folosit o manusa din lână pentru acest lucru, deoarece firul trebuie să fie păstrat
destul de bine, este destul de rigid, şi s-ar purta prin pielea mea, în ciuda fiind destul de buna!

Aceasta fotografie a fost împuşcat în timpul lichidare de un strat intermediar de primar.

Sârmă şi cabluri de bumbac sunt plasate între capetele foii de izolare, pentru tranziţia de la un
strat la altul. A declarat într-un mod diferit, foi de izolare sunt pur şi simplu rana în bobină de
sârmă şi frânghii.

Aici puteti vedea cum un robinet

centru se face. De lichidare a fost
amenajat într-un număr par de
straturi, astfel încât punctul de
centru se încheie până la trecerea
de la un strat la altul. În acest
moment, a fost scos de sârmă şi
înapoi în printr-un singur orificiu,
şi protejate cu spaghete. Distanţa
frânghii au fost, de asemenea,
scos şi înapoi în prin intermediul
a două găuri, pentru a le
împiedica să interfereze cu
robinet de sârmă. În cele din
urmă, curele de bumbac sunt
filetate, astfel încât acestea vor
organiza ambele capete de sârmă
în loc.

Dupa aceasta, stratul de

izolare pot fi rana, iar
apoi corzi şi sârmă pentru
următorul strat.

După încheierea
ultimului strat de primar,
coarda spaţierea este
ancorată într-o gaură în
bobină. Sfârşitul firului
este tratat la fel ca la
începutul anului acesta, şi
a adus printr-o gaură
prea. Am forate toate
aceste gauri acolo unde
este necesar, în timp ce de lichidare.

Apoi, mai multe straturi de material izolant sunt dizolvate, deoarece tensiunea între primar şi
secundar poate ajunge la 10kV sau mai mult în timpul unei lovituri de trăsnet în apropiere!
Aceste transformatoare au fost construite pentru a trimite putere peste o linie de 600 metri
lungime de transmisie în aer liber, într-o zonă muntoasă şi fulger-predispus.

Deoarece înfăşurarea secundară foloseşte sârmă mult mai groase, frânghie distanţa trebuie să fie
prea gros. Am folosit un singur fir de coarda groasă pentru secundar, şi două şuviţe de frânghie
subţire pentru primar. Ca
rezultat, ambele
înfăşurări sunt aşezate
despre 5mm aceeaşi din
laturi.

Secundar este rana la fel

ca primar. În acest caz, a
fost un pic mai
complicată, pentru că am
ajuns de fapt, două
secundare, fiecare dintre
ele având o sârmă de
jumătate din secţiunea
transversală calculate în
fişa. Pe deasupra, fiecare
dintre secundare este de
centru-too.This lovit-mi
permite să fac mai multe
lucruri inteligent cu
transformatoare mea, şi
ca un bonus vă permite-mi vânt cu o mai subţire, sârmă mai uşor de gestionat. Acest lucru este #
7, încă destul de rigidă pentru!

Fotografia prezinta studii medii, înainte de aplicarea straturilor finale de izolare. Puteţi vedea
corzi spaţierea, şi modul în care cureaua
de bumbac va organiza ultimul rând.

Frânghii Distanţa sunt trase prin orificii

şi straturi securizate, mai multe de izolare
sunt dizolvate, stratul final este securizat
cu o buclă de bandă de mascare, şi apoi
chingile de bumbac sunt trase strânse
pentru ultima dată, şi înnodate împreună
folosind un nod special de tragere,
Truckers acelaşi fel ca şi în jos pentru a
lega încărcătura lor. Dacă nu ştiţi cum să
cravată un astfel de nod, cere un camionagiu, un marinar sau un cautator de băiat.

În acest moment, ansamblul de lichidare este gata pentru a elimina o parte a bobinei de lemn, şi
să înceapă procesul de
impregnare lac.

Scoaterea unul dintre pereţii

laterali a bobinei de lemn
dezvaluie nu numai structura de
partea interioară a bobinei din
lemn, proiectate pentru rezistenta
si usor de demontare, dar de
asemenea, puteţi vedea distanţa
dintre corzi care se încadrează
parţial, lăsând izolaţia
proeminente frumos între se
transformă de sârmă. Acest lucru
produce o multime distanta dintre
contacte pentru funcţionarea în
siguranţă!

După îndepărtarea tuturor celor

corzi, ansamblul de lichidare
arata ca acest lucru. Notă modul
în care firele sunt bine ascunse
în între straturile de izolare.

În timp ce chingile de bumbac face o treabă bună exploataţie la sfârşitul fiecărui strat se
transformă în loc, împiedicându-le de la căderea şi totul izvorând deschis, acest ansamblu este
încă mult prea slab pentru a fi
utilizate ca aceasta. forţe
 considerabile act pe firele
de transformatoare mari.
Ei au nevoie să fie
asigurată foarte bine.

Şi un closeup mai arată

modul în care chingile
ţineţi fire, şi îndoiţi
izolaţia, menţinând
întotdeauna o distanţă de
conturnare de siguranţă.

În această fotografie
puteti vedea, de
asemenea suprapunere a
bobinei Pressspan,
complet cu nişte lipici
epoxidice că scurge
înainte de setare. Având
în vedere că bobina a fost
făcut de 2mm mai scurt
decât lungimea ferestrei nucleului, cum ar infiltraţiilor şi imperfecţiunile similare cauza nici o
problema.

Fără a scoate celelalte părţi ale bobinei de lemn, am înmuiat intregul ansamblu de lichidare în
impregnare lac. Am turnat lac în partea de sus, până când acesta a ieşit abundent din partea de
jos. Apoi am lăsa adunarea macerat, lăsaţi în exces off, şi lăsaţi să se usuce puţin la suprafaţă.

Dar aceasta este un cuptor de uscare lac, aşa că trebuie să fie încălzită, sau niciodată nu se va
usca. I a face have un cuptor controlat cu termostat - dar nu suficient de mare pentru a se potrivi
un ansamblu de lichidare a acestei dimensiuni! Asa ca am aplicat destul de curent DC la
înfăşurarea primară a încălzi încet până totul la o temperatură suficient de ridicată pentru a usca
lac.

Fiecare lac transformator

are o temperatură
recomandat de uscare.
Pentru a obţine dreptul de
ea, am scos ocazional
sursa de alimentare, şi a
măsurat rezistenţa
înfăşurării primare.
Compararea a rezistenţei
sale la rece, şi luând în
considerare coeficientul
termic al rezistenţei de
cupru, este uşor să se calculeze temperatura internă! Apoi am ajustat curent DC pentru a menţine
temperatura doar dreapta.

Am scos de altă parte bobinei de lemn, şi frânghii spaţierea pe acea parte, în cazul în care partea
expusă a ansamblului părea să fie uscat. Partea expusă recent era încă proaspătă, astfel de uscare
a continuat cu ansamblul sustinuta doar de părţile din lemn în centru.

Când lac oprit miros, de semnalizare că era uscat, am scos toate părţile rămase din lemn. Acest
lucru a fost destul de uşor, datorită wrap bucătărie, care a rămas parţial aderat la miezul
Pressspan. În această fotografie puteţi vedea că. Culoarea maronie este cea a lac, în timp ce
secţiunile lângă negru în interiorul ansamblului sunt carbonizate parţial wrap bucătărie. Chestia
asta nu suporta temperatura de lacuri trebuie să se usuce! Dar sa făcut nici un rău, cu excepţia
cazului în wrap, care este, desigur, irelevant.

În acest moment, Adunarea lichidare are un simt monolitic, cu tot ceea ce ferm lipite împreună
de lac. Aceasta ar putea fi efectiv utilizate fără muncă suplimentară, dar marginile de material de
izolaţie subţire sunt destul de fragile. Orice obiect izbitoare le-ar putea indoi sau chiar rupe-le, a
compromite distanţa de conturnare şi, astfel, siguranţa de transformator! 2000 volţi la 10 kilowaţi
nu este ceva cu şansele de a lua.

Aşa că am umplut aceste zone cu călăfătui silicon. Acest material este disponibil, ieftin, usor de
lucrat cu, tixotropic, permanent, un izolator excelent, şi îndură temperaturi foarte ridicate. Pe
scurt, este un material aproape ideal pentru această sarcină! Există doar un singur punct pentru a
viziona: Asiguraţi-vă că pentru a utiliza tipul de uscare neutru nu, cele mai comune, acid intarire
unul! Ultimul lucru pe care doriţi să faceţi este de a elibera acid puternic coroziv acetic în
transformator noua ta!

Culoarea de silicon este dvs. (sau în acest caz, meu!) Alegere.

Nu am făcut o treabă deosebit de elegant stemuire, dar punctul a fost de a obtine canturi sigilate
si protejate, nu pentru a face o operă de artă.

Adunarea lichidare este acum gata!

Următorul pas este
asamblarea de bază. Eu
de obicei fac acest lucru
în acelaşi fel pentru
fiecare transformator:
Locul I Adunarea
înfăşurarea pe de o parte,
apoi am început
introducerea tole E de la
alternativ părţi.
Distribuite în întreaga
bază, am ocazional
introduc două E
consecutive de la aceeaşi
parte. Când aproape toate
E au fost introduse,
lucrurile tendinţa de a
obţine destul de bine, şi E
forţând suplimentare în
între ultima şi asamblare
de lichidare, poate duce
la deteriorarea acestuia!

Aceasta este în cazul în

care perechile E introdus
de aceeaşi parte intră în
joc: Ei formular ghiduri
excelente pentru
inserarea unui E treilea
între fiecare doi E vecine,
folosind chiar şi un bloc
de lemn ca un ciocan
pentru a le conduce în,
dacă este necesar! Acesta
este cel mai bun truc am
găsit pentru a obţine o
laminare frumos, bine
comprimat stivă.

După ce toate de E au
fost introduse, eu sunt
alunecat în golurile. După aceea, două blocuri de lemn şi un ciocan mare sunt utilizate pentru a
bate toate tolele în poziţiile lor corectă, aliniindu-le cu altele, si in special, aliniaţi orificiile
şuruburilor de toate tole!
În acest moment,
transformator este
funcţional, şi puteţi
cârlig-l şi încercaţi să-l,
dacă vrei. Dar va fredona
ca un nebun, pentru că
toate aceste laminări
slabe oţel va respinge
magnetic reciproc puţin
de două ori rata de
frecvenţă de linie, şi
vibreze. De bază trebuie
să fie strâns comprimat
pentru a opri toate că
zgomot. Spectacolul se
va îmbunătăţi, de
asemenea, atunci când
miezul este corect
comprimat.

În transformatoare mici, acest lucru se face cu cleme. Dar cele mari, cum ar fi aceasta, utilizaţi
şuruburi. De multe ori nu veţi găsi bolţuri real suficient de lung şi suficient de subţire, deşi! În
aceste cazuri, cumpara unele stoc filetate, care este vândut în lungimi de mare, se taie la
dimensiunea (un instrument Dremel cu un disc de mare cutoff taxă face acest lucru foarte
frumos!), Si folositi-l cu şaibe şi piuliţe de la fiecare capăt.

În transformatoare mari, aceste şuruburi, uneori, au scurtcircuitarea suficient de acţiune pentru a

provoca pierderi semnificative suplimentare şi încălzire! Din acest motiv este o idee bună de a
izola de la şuruburile de bază. Puteţi utiliza tubulatură pentru acest scop, sau cum am facut aici,
diapozitiv într-o foaie de NMN laminat (sau hârtie simplă), laminate într-un tub.
Instalarea şuruburile doar
pe bază ce te lasa cu un
laminare inegal
comprimat stivă, şi ceea
ce este mai important, cu
nimic pentru a monta
transformator! Din acest
motiv, de obicei, unele
stoc unghi este folosit.
Acesta distribuie forţa
preluat o mare parte de
bază, şi oferă suprafeţe
convenabil pentru găuri
de montare în.

Unele transformatoare
utilizare format capace în
schimb, sau cadre
complet din oţel.

Notă foile de izolare sub

şaibe pentru şuruburile
de! În funcţie de
transformator specifice, s-ar putea face nici o diferenţă, de la abia vizibile la dramatic!

În acest moment, transformatorul este cu adevărat pregătit pentru ca a incercat. Dacă tot
mormăie, puteţi încerca strângerea şuruburilor chiar mai departe, şi introducerea perechi de lemn
sau de plastic pană între Adunarea lichidare şi piciorul centru de bază, pentru a comprima din
urmă. Chiar dacă acest lucru nu reuşeşte, care este adesea cazul, atunci nu ai nici o opţiune mai
bună decât o dată obtinerea din nou lac poate, şi ud de bază în lac! Aveţi posibilitatea să slăbiţi
şuruburile, lasa lac se varsă în fiecare spaţiu, apoi strângeţi şuruburile din nou şi cald până
transformatorului în ansamblu, prin aplicarea unei cantităţi adecvate de curent continuu pentru
cel puţin o zi întreagă. Încă nu am vedea un transformator care încă mai fredonate după acest
tratament!

În funcţie de aplicaţie,
lucruri diferite se poate
face cu conexiuni. În
cazul în care sunt
realizate din sârmă de
flexibile, acestea ar putea
fi direct cu fir în circuit.
În transformatoare mici,
adesea bobine din plastic
cu ace sunt folosite, iar
înfăşurările sunt
conectate la aceste pini, cum ar fi arătat aici, şi apoi transformator întreg este lipit de o placă de
circuit imprimat. Exemplul prezentat aici este un transformator de curent senzori, care are, de
asemenea, una-rândul
său, înfăşurări de curenţi
mari, care este scos
separat de pini bobina.

Adesea benzi terminal

sunt ataşate la adunarea
lichidare, iar înfăşurările
sunt conectate acolo. Dar
în transformatoare mai
mari, cea mai răspândită
practică este bolţuri
blocuri de terminal la
transformator, şi
conectarea firele acolo.
Am făcut acest lucru cu
transformatoare meu
mare, care să conducă la
produsul final prezentat
în fotografie primul din
această pagină web.
Acest sistem este mult
mai solid şi fiabil, apoi mulţi alţii, şi permite deconectarea repetate fără sudură şi reconectarea,
pe care am nevoie de cateva ori pe an pentru a reconfigura transformatoare mele pentru diferite
condiţii de utilizare.

Unii oameni se întreabă dacă ar trebui să încerce lichidare propriile lor transformatoare, sau în
cazul în care ar trebui să coajă în schimb mare $ $ $ pentru a avea treaba cu o înfăşurare magazin
profesionist. Eu pot doar să vă spun un singur lucru: Dacă aţi avut răbdarea de a citi această
pagină web lung de la început până la sfârşit, atunci cu siguranţă au, de asemenea, răbdare

Tabla de conversie diametru cablu electric - ECOVOLT Romania

Tabla de conversie de mai jos permite conversia sistemului american de notare a cablurilor de cupru in sistemul echivalent

AWG Table
Calculator pentru resistenta conductorului si caderea de tensiu
Acest

AW

1
 0

Rezistenta R, a unei lungimi de conductor este descrisa de expresia:

unde

ρ = rezistivitate material din care este compus conductorul,

L = lungimea fir
A = area sectiunii conductorului.
Tipuri si notatii pentru cabluri si conducte electrice

Cabluri de energie
CCBYY – cablu de bransament, cu conductor concentric, pentru legătură monofazată

între stâlpul de tensiune si consumator

CYY; CYY-F – cabluri de energie, cu izolatie si manta de PVC

CYAbY; CyabY-F – cabluri de energie armate, cu izolatie si manta de PVC

Cabluri flexibile

MYUp; MYYUp, MYYU – cordoane în executie usoară, pentru conectarea aparatelor

electrice de uz casnic

MYYM; MYEYM, MYYMEY – cordoane în executie mijlocie, pentru instalatii electrice semiindustriale

MYYMAc – cordoane de PVC armate, pentru aparate electrice de uz industrial

Conducte pentru instalatii fixe

FY – conducte cu izolatie de PVC pentru instalatii electrice fixe

FPYY – conducte punte, cu izolatie de PVC pentru instalatii electrice fixe (în instalatii electrice de iluminat si prize, fără tub

Conducte flexibile

Myf – conducte flexibile izolate cu PVC, de tensiune nominală până la 450/750 V

necesare pentru lichidare propriu transformatoarelor ta!