Ворохобко А.П. Модернизация универсального трансформатора

Для демонстрации устройства и принципа действия трансформатора, а также для демонстрации таких опытов по электромагнетизму и электромагнитной индукции, как демонстрация принципа действий индукционной печи, принципа электросварки, для опытов со сплошным и разрезным маятниками и других в школьной практике используется трансформатор универсальный (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид трансформатора

Трансформатор состоит из железного сердечника в виде буквы П с замыкающим ярмом – якорем и приспособлениями для крепления якоря, катушками на 220 В, 120 В, 12 В, 6 В.

Предлагаемая модернизация трансформатора позволяет питать его от сети 36/42 В и использовать как выпрямитель с регулируемым выходом.

1. Питание трансформатора от сети 36/42 В

Для питания трансформатора от источника напряжением 36/42 В в катушке на 220 В делается отвод на 42 В. Для этого снимается с обмотки 202 витка, на дополнительную клемму присоединяется вывод, после чего катушка восстанавливается (рис. 2).

Рис. 2. Питание трансформатора от сети 36/42 В

2. Трансформатор в качестве выпрямителя с регулируемым выходом

Для питания транзисторных устройств, зарядки аккумуляторов, подзарядки гальванических элементов и батарей используются катушки от трансформатора с обмоткой на две части для напряжений 12 и 6 В. С этой целью применяются приставки из мощных диодов серии Д304, Д242 и др. и электролитического конденсатора С (рис. 3, рис. 4).

Рис. 3. Приставка к трансформатору на 6/12 В.

Рис. 4. Приставка к трансформатору на 6 В.

Особенность включения по рис. 4 заключается в том, что диоды устанавливаются на общем теплоотводе без изоляционных прокладок.

Регулирование величины напряжения и тока нагрузки производится изменением положения ярма-якоря, который замыкает сердечник трансформатора (рис. 5).

Рис. 5. Регулирование напряжения (1,5-12 В).

Для контроля за величиной напряжения и тока используются лабораторные вольтметр и амперметр (рис. 6).

Рис. 6. Контроль за U и I

Для этих целей можно применить приставку, в которой в качестве прибора  использован миллиамперметр М42 (I_mAmax = 1 мА, R_mA = 75 Ом), переключатель SA1, шунт R_ш и добавочное сопротивление R_д (шкала амперметра рассчитана на 5 А, а вольтметра – на 15 В). Переключатель включает миллиамперметр в качестве вольтметра или амперметра (рис. 7).

Рис. 7. Приставка к выпрямителю для контроля за U и I

Сопротивления шунта и добавочного сопротивления вычисляются по формулам:

Шунт изготовлен из никелинового провода  диаметром d = 1,5 мм и длиной l = 6,6 см в виде спирали без каркаса (рис. 8).

Рис. 8. Шунт к mА