[基础知识] 图解纯手工制造大牛教程!

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学无止境~烧无止境

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发表于 2007-4-21 18:53 | 显示全部楼层
首先,多方搜集材料,硅钢片在网上购买的。日本Z11的,44舌宽。
硅钢片.JPG
漆包线原来想也在网上购买,但是听到人家说哪里的都差不多,所以就索性在本地购买了,全市只有一间出售,没得挑,我也不会挑。初级1.12,次级大电流2.0,小电流0.71,开始询问时六十多一公斤,到下手那天升到七十多啦。晕死,这就是铜。像金一样。那个烤箱比我还老。呵呵
原材料.JPG
材料准备好就开工啦。学校的古董绕线机。
绕线机.JPG
骨架也是自己做的,用1mm玻纤板。慢慢裁,慢慢磨出来的。辛苦。当时大家都在忙着搞自己的,没空照相,发两个我自己做好的给大伙看看,第一次搞,手工一般。见笑了。
自制骨架1.JPG 自制骨架2.JPG
开始绕线前在骨架中间赛了个木头,两边还有夹紧。撑住骨架不让绕线时搞变形。绕线层层加绝缘材料。
绕好初级,两百八十多圈,累。
绕好初级.JPG
绕好初级加绝缘材料。有条件的加铜皮,但是要注意不能让铜皮闭合哦。呵呵 引出地线。。
绕好初级加绝缘纸.JPG
绕次级是最辛苦的。2.0的线,苦。先绕小电流的再绕大电流的。方便散热。
绕好次级.JPG
最后加绝缘材料

线包完成!
线包完成.JPG
多累也忘了休息,插片。(借用同学的线包图片,我的忘记拍照了。)
准备插片.JPG
很快完成。
完成1.JPG


插完后用兆欧表测了下线圈的情况,没有漏电情况。通电啦!空载测试
完成3.JPG
没事,有电压,再上两个36v/40w的灯泡。
带负载测试.JPG

通电好久,没有发热。
加夹条。这些夹条可贵了,外面加工,每下一刀五毛。打孔还要五毛一个孔,吓死我们,一条有四个孔,四条就8元啦。不行,还是自己打吧,回来找机械系的老师帮忙,老师帮忙画好,讲解方法,最后还是让我们自己打。呵呵,顺便学了一些金工知识。
上好夹条.JPG
终于像个牛样啦。
最后来几个我牛牛的特写
特写1.JPG
特写2.JPG

把牛送进烤箱预热,为浸漆做准备。
浸漆前预热.JPG
示意图.JPG

等加热通透后趁热放进绝缘漆里面,方便油漆进入里面。自然冷却后拿出来凉干,再放进烤箱烤他两三天。注意留守,安全生产不要大意哦。呵呵,设计参数:电流密度取2.5a。保守理论值。总质量8kg。。舌宽44.4mm,叠厚7.2cm。牛还没有烤好,好了再上个图给大伙看看,最后再慢慢折磨它,希望它能好好的为我们的功放服务,这是功放制作的第一步而已。第一次做牛,总有些不完善的地方,欢迎拍砖!相互交流共同进步!欲知后事如何,请留意帖子更新。
附上枯燥的计算方法:
一、设计方法、步骤:
1、使用“日”字形铁芯设计小型电源变压器。适用范围为功率3W ~ 1000W。用于电子设备中的电源变压器通常采用壳式结构,“日”字形硅钢片制造。
2、根据巳知量(所需要的输出功率)求未知量(根据电源整流器形式,各绕组电压,电流计算出输出侧的总功率)。 根据铁芯的导磁率(硅钢片的质量)计算所需要用的铁芯截面积,确定硅钢片规格和叠厚。
3、计算每伏需要绕多少圈,根据巳知各个绕组的电压计算出各绕组需要的圈数。
4、根据巳知各个绕组所需要输出的电流,计算需要使用漆包线的线径。
5、验算设计结果能否通过。
6、制作好线圈的绕线框架,进行绕制、通电测试、浸漆和烘干处理。
二、设计过程:
1、变压器总功率, P = P1 + P2 + P3……
2、决定铁芯截面积, SJ = A×H(舌宽×叠厚)  截面积 = 1.25 × .  (也可以查计算图直接得到)
2、        决定圈数,先求出每伏匝数,(N/V) 然后求每个绕组的匝数。( Nx = V × N/V )
3、        确定线径,(mm) d = ( 0.65 ~ 0.7 ) ×  (也可以查漆包线规格表直接得到)
4、        验算线包是否可以放入铁芯的窗口(B × C)内。
三、利用计算图进行设计。
⑴ 根据所需要的功率Pi,(W) 直接查到所需要的铁芯载面积 Sj.( mm2) 然后确定选用硅钢片规格(可通过查EI形硅钢片规格表得到)得到叠厚:H = Sj / 0.9 × A.( cm )
⑵ 根据硅钢片的质量选取磁通密度 B,( Gs)
⑶ 用直尺连接两点得出:No,匝数/每伏。(N/V)
⑷ 根据各绕组所需的交流电压,确定各个绕组的总匝数。(N1, N2, N3, N4……)
⑸ 根据使用情况(连续/非连续;工作环境温度等)查漆包线规格表,确定线径d,(mm)
⑹ 根据漆包线外径,各绕组所需的总层数的厚度,绝绝缘材料的总厚度,实际膨胀系数进行验算铁芯的窗口面积是否能够放得下线包:
各绕组的总层数厚度 + 绝绝缘材料总厚度 + 框架厚度×1.2 ≤ 硅钢片窗口宽度( B )
⑺ 根据查漆包线规格表,估算所需用的漆包线重量(Kg),
⑻ 估算计划绝绝缘材料用量。
⑼ 制作框架,绕制线包,
⑽ 插入硅钢片,通电测试。

标准规格硅钢片的窗囗尺寸为: 宽 = 舌宽/2(B = A/2),高 = 舌宽×1.5(C = A×1.5)。
常用标准规格硅钢片的舌宽: 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 35, 38, 40 ,44, 50 (mm)

四、具体设计例子。
(一)设计
1, 设计一个功率为400W的电源变压器, 初级输入~220V,次级输出 ~28V + ~28V,
2,在设计计算图上找到Pi(W)的400刻度,确定铁芯截面积为:25 cm2 。
   选取硅钢片,查硅钢片规格表,选用A = 40的硅钢片,根据叠厚H = Sj / 0.9 × A( cm2 )
   确定叠厚: H = 25 /( 0.9 × 40) = 69 mm = 6.9 cm.   ( 根据变压器绕组的复杂程度
   使,H = 1.5×A左右,简单的可考虑为1.8×A ,复杂的可考虑为1.2×A )
1,        根据硅钢片质量,选取B = 12000磁通密度,用直尺连接Pj(w)的400w点与B(Gs)的12000刻度,交于No(N/V)刻度线为1.6, 即每伏需绕1.6匝。(1.6匝/每伏)
5, 计算初级匝数,N1 = 220V×1.6 N/V = 352匝.   
   计算次级匝数, N2 = 28V×1.6 N/V + 28V×1.6 N/V = 45 + 45 =  90 匝.
6, 确定线径, 先根据功率求各绕组的电流 ,    初级为:I1  = W / V = 400/220 = 1.8 A ,
                                           次级为:I2  = W / V  = 400/ 56 = 7 A ,              
   按电流密度, 3.0A/ mm2,查计算图确定线径:         ( d’ 1 = 0.9 mm   d’ 2 = 1.7 mm)
   查漆包线规格表确定标准规格:        初级, d 1 = 0.9  mm.  次级,  d 2 = 1.68 mm
   查漆包线规格表确定最大外径为:      初级,  d’‘1 = 0.96 mm. 次级,  d’’ 2 = 1.77 mm
(二)验算
验算铁芯的窗口能否放下线包:
线包的厚度≤硅钢片窗口宽度(B)即可通过设计结果.
   线包的厚度 = 各绕组的总层数厚度 + 框架厚度 + 绝缘材料总厚度×1.2   
计算线包的厚度:
巳知:硅钢片舌宽A=40 mm 并且为标准铁芯,则可求出硅钢片窗口宽度B和长度C。
硅钢片窗口宽度B = A/2 = 40/2 = 20mm,
硅钢片窗口长度C = A×1.5 = 40×1.5 = 60 mm.
(1)、各绕组每层可绕的匝数:  N”1 =  C × 0.9/ d’‘1 = 60×0.9/ 0.96  = 55匝
                            N”2 =  C × 0.9/ d’‘2 = 60×0.9/ 1.77  = 30匝
(2)、各绕组需绕多少层:  层数1 = N1 / N”1 = 352 / 55 = 7层 (不够一层的也要算一层)
                        层数2 = N2 / N”2 = 90 / 30  = 3层 (不够一层的也要算一层)
(3)、各绕组总厚度:  初级厚度 = (d’‘1+ 0.08) × 7 层 = (0.96 + 0.08)×7 = 7.28 mm,
                    次级厚度 = (d’‘2+ 0.08) × 3 层 = (1.77 + 0.08)×3 = 5.55 mm,
                    线圈框架厚度 + 绕组间绝缘层厚度 = 1 mm + 0.5 mm = 1.5 mm,
(4)、 验算:  线包总厚度×1.2,是否小于或等于窗口的宽度。  (式中的1.2 为膨胀系数,)
(初级厚度 + 次级厚度 + 框架厚 + 框架厚 + 绕组间绝缘层厚)×1.2 ≤(窗口宽度)
(5)、 结果:   (7.28 + 5.55 + 1.5)×1.2 = 14.33×1.2 = 17.196 mm 小于 20mm。           
结论: 线包总厚度小于窗口宽度, 所以线包可以放进铁芯窗口, 设计结果可以通过.
如果验算线包总厚度×1.2大于窗口宽度( B ), 应考虑:加大硅钢片舌宽(增加窗口面积)或者漆包线的载流量取大一些(漆包线线径取小一些),然后重新计算。
(三)通过查漆包线规格表进行估算需要用漆包线的重量:
先求各绕组的线长度,  初级每匝长度约为0.3 米,  需要绕352匝, 总长度约为:105米,
                     次级每匝长度约为0.38米, 需要绕90匝, 总长度约为:34.2米,
查表: 0.96 mm 的线漆包线为: 6.53公斤/千米,初级总长度 105米,重量: 约为0.7公斤.
      1.68 mm 的线漆包线为:19.9公斤/千米,次级总长度34.2米,重量: 约为0.7公斤.
(四)所需材料清单:
铁芯,        用舌宽40 mm的标准硅钢片,        叠厚为70 mm。
漆包线,      初级,线径 0.9 mm ,               重量0.7公斤,
              次级, 线径 1.68 mm,               重量0.7公斤.,
电缆纸,             厚度 0.08 mm.               (层间绝缘用)
聚脂薄绝缘纸,       厚度 0.15 mm.               (绕组间绝缘)
玻璃纤维板,         厚度 1.0  mm.               (线圈框架用)
应具备的工具: 裁纸刀,300mm钢直尺,玻璃板, 绕线机,放线架,木芯,挡板,小电钻等。
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发表于 2007-4-21 19:02 | 显示全部楼层
做的不错,尤其是线筐,

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侠之大者 当前离线

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沙发坐着慢慢看,好像打字慢了.一屁股坐空了

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很详细的制作过程,很牛!学习了!

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学无止境~烧无止境

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 楼主| 发表于 2007-4-21 19:28 | 显示全部楼层
呵呵,谢谢,等有空了把设计变压器的计算过程抄上来给大家参考一下,以后就全民绕牛啦。都用实实在在的牛,怎么都比js厂家出的铜包铝好点吧。这个变压器成本两百八左右。

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好手艺!学习。

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发表于 2007-4-21 19:45 | 显示全部楼层

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发表于 2007-4-21 19:46 | 显示全部楼层
有必要把做骨架的过程也说说!让那些初学者学学。
我们有现成的冲床就好做。

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我也这样制过一个牛,你做的不错

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罗宾汉 当前离线

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发表于 2007-4-21 19:52 | 显示全部楼层
骨架做得不错。另外看到502胶水痕迹。

E牛是越大越好绕。

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发表于 2007-4-21 19:59 | 显示全部楼层
E牛用在后级中频比环牛好,可惜低频稍逊,不过我算下来初级应该饶320-344圈,电流密度可以取3A,磁通密度为1-1.1.楼主这个牛的空载电流应该在40MA以上,估计220V下也有叫声吧!  其实初级线径可以稍微细一些,圈数稍微多一些.楼主这个应该是45的系数.1.1的磁通密度,不过手工确实不错.

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发表于 2007-4-21 20:21 | 显示全部楼层
楼上的太保守点了吧,听说Z11磁通密度最高可以用到16000高斯的.以楼主这样的工艺,和设计,已经比很多市售的成品牛好了,应该会很好用!

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发表于 2007-4-21 20:28 | 显示全部楼层
楼主的牛好象没有加初次级屏蔽喔!

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发表于 2007-4-21 20:30 | 显示全部楼层
好文好牛,学习!

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 楼主| 发表于 2007-4-21 20:36 | 显示全部楼层
呵呵,第一次做牛,硅钢片磁通取得比较保守。只取12000,老师从上海回来看了片,说取14000也没问题。汗啊。下次如果还用这个硅钢片,我就大胆点取它15000-16000,做个烫手的牛。嘻嘻。初级的屏蔽层我犯了个低级错误。做了个定时炸弹进去了。不说也罢。上个老师给的做骨架的图,做骨架的时候我就想着,如果有冲床我们就不用这么辛苦了,几秒就搞掂。希望老师不要告我侵犯知识产权,呵呵,说笑的,我老师桃李满园,决不会计较的。他刚拿了个ns大赛的“最佳性价比奖”回来。能庆幸能跟他搞毕业设计,一定要努力搞好。学习他的经验。
变压器示意图2.jpg
A为舌宽宽度。C=1.5*A,H是叠厚。如果手工好的话,不用胶水也能很牢靠哦。可以卡住的。我第一次,一不小心一挫,就不见了一块。不得已用502固定。失礼了。

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发表于 2007-4-21 20:38 | 显示全部楼层
期待成品!!期待测试结果!!

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405制作中...

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发表于 2007-4-21 21:07 | 显示全部楼层
什么学校啊?

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发表于 2007-4-21 21:08 | 显示全部楼层
原帖由 mdgens 于 2007-4-21 19:04 发表
沙发坐着慢慢看,好像打字慢了.一屁股坐空了

幽默 一屁服坐在板凳上了

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破笔斋主

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发表于 2007-4-21 21:18 | 显示全部楼层
200741817283446529.jpg
这位就是楼主的老师吗????

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发表于 2007-4-21 21:20 | 显示全部楼层
老外的音响牛很难见到加初次级有屏蔽的,倒是我们的DIYER比较喜欢。
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