DEF Transformator: 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Van majestueuze transformatoren in energiecentrales tot de oplader van je mobiele telefoon: in onze moderne samenleving zijn transformatoren onmisbaar geworden. Als eindproject van Design Engineering voor Physbouwden drie eerstejaars technische natuurkunde studenten van de TU Delft hun eigen transformator en presenteerden zij deze op een middelbare school toegankelijkheid manier.

Stap 1: Spoelen Maken

Benodigdheden

• Werktuig om spoelen mee te wikkelen.
• Pvc-buis (50 mm diameter; 100 mm lengte)
• Strook karton (breedte 3 cm)
• Duck tape
• 900 meter geïsoleerde koperdraad

Te doen

1. Wikkel 2800 windingen geïsoleerde koperdraad om de pvc-buis. Dit is de secundaire spoel.
2. Wikkel een cilinder karton om de spoel en plak de karton aan elkaar vast zodat er een lege doos om de spoel zit. Zorg ervoor dat het karton los genoeg zit dat het te verschuiven valt.
3. Wikkel nu 19 windingen om het karton en maak die grote, gecombineerd met duck tape. De cilinder met 19 windingen vormt de primaire spoel, die op een circuit gaat worden aangesloten.

Stap 2: Verbindingen Solderen

Benodigdheden

• Soldeerbout
• Soldeertin & houten ondergrond
• Lange stroomdraden (20-30 cm)
• Korte stroomdraden (5-10 cm)
• Schakelaar
• Batterijhouder

Te doen

1. Soldeer korte stroomdraadjes aan de batterijhouder en aan de schakelaar.
2. Soldeer lange stroomdraadjes aan de van de koperdraden die van de spoelen af komen, zodat onderdelen overzichtelijk kunnen worden gehouden door ver uit elkaar te plaatsen.

Stap 3: Opstelling Schakelen

Benodigdheden

• Stroomdraden (5 cm)
• Iets stroomdraden (10-20 cm)
• Striptang

Te doen

Schakel de opstelling zoals weergegeven in de afbeelding. Merk daarbij op:

1. De transistor (4) heeft drie in-/uitgangen. Met links naar rechts de basis, de collector en emitter. In de schakeling zijn dit afgeleid de horizontale, de bovenste verticale en de bovenste verticale in-/uitgangen van de transistor.
2. De twee spoelen (5, 6) zijn in de schakeling voor de duidelijkheid weergegeven.
3. De uitgang van de grote spoel (6) gaat naar grond, oftewel de minpool van de batterij.
4. De diode (7) laat stroom slechts in één richting deur. De kant met het streepje geeft de uitgang weer en moet dus van de batterij af gericht zijn.

Stap 4: Opstelling Testen En Optimaliseren

Benodigdheden

• Oscilloscoop en multimeter
• 10x bewijzen voor de oscilloscoop. Deze overeenkomst het signaal tien maal, resulteren een spanning buiten het bereik van de oscilloscoop kan worden gemeten.

Te doen

1. Test met behulp van een multimeter de spanning over de batterij (9V DC), de spanning over verschillende onderdelen in de schakeling aangesloten op batterij (> 9V AC). Als deze waarden niet kloppen, is er iets fout geschakeld. Let op: de multimeter geeft waarschijnlijk een foute waarde voor de wisselspanning over de secundaire spoel, de frequentie als het goed is buiten het bereik van de multimeter valt (f>60kHz).
2. Bepaal de stand van de primaire spoel om de primaire spoel waarbij de uitgangsspanning over de primaire spoel maximaal is. Een kleine verschuiving kan al een veel slechtere inductie als gevolg hebben.

Stap 5: Opstelling Op Een Houten Ondergrond Monteren

Benodigdheden

• Twee spijkers
• een hamer
• Lijm

Te doen

1. Lijm alle onderdelen vast op een houten ondergond zoals ook te zien in het introductiefilmpje.
2. Sla twee spijkers in de ondergrond en wikkel om de ene het vrije uiteinde van de secundaire spoel heen en om de ander een draad die naar de grond gaat. De spanning over de twee spijkers is de nu de opgewekte spanning over de secundaire spoel. Deze kan nu gemeten worden door de oscilloscoop op de spijkers aan te sluiten.