Általános tudnivalók
Ez a transzformátor plusz energiát vesz fel a környezetéből, ezért semmilyen körülmények között nem szabad más fogyasztóhoz kötni, mint a vízbontóhoz, mivel a vízbontó biztonsági pufferként működik.
Ez a transzformátor plusz energiát vesz fel a környezetéből, így néha 10 000 V-os feszültség is megjelenik a kapcsain!! Terheletlenül akár ívkisüléseket is okozhat, ami tönkretehet érzékeny elektronikai berendezéseket, és áramütést okozhat!
A toroid induktor, transzformátor és energia átalakító egyben, melyet illeszteni
kell a vízbontó impedanciájához. Minél nagyobb a vasmag átmérője, annál nagyobb
teljesítményt tud átvinni. A jelenleg gyártott legnagyobb vasmag a MicroMetal
cég T650-52 jelzésű porvasmagja, mely 165 mm átmérőjű és 11 kg súlyú.
1. ábra.
A trafó primer tekercse 3 fázisú, míg a szekunder egyfázisú. Az áramok jelentős része a vezeték külső felületén folyik, ezért a vezeték típusa teflon szigetelésű, ezüst bevonatú egyszálas rézvezeték. A sodort vezeték erre a célra nem alkalmas.
A szekunder tekercs meneteit tekerjük teljesen körbe a magon, hogy a két végük találkozzon. Ekkor #16-os (1,3 mm átmérőjű) vezetéket használva kb. 130 menetnek kell kijönnie. Ez megközelítőleg 31 m hosszú vezetéket igényel. Számoljuk meg a szekunder pontos menetszámát és jegyezzük le egy papírra.
A menetek közötti távtartókkal biztosítjuk, hogy egy nagyon precíz tekercselést végzünk. A jó minőség rendkívül fontos. A három primer tekercs egymástól 120 fokos szögben van elhelyezve.
A toroid trafó primer tekercseinek méretezése
A primer tekercsek pontos menetszámát és vezetékátmérőjét az adott vízbontó rendszerre méretezve határozzuk meg.
Első lépésben tudni kell, hogy a trafó szekunderén az inverter kimenetén
megjelenő, egyenirányított feszültségnek a 25 % kell, hogy megjelenjen. A
110 V-os inverter kimenetét egyenirányítva 110 * 
2
= 155 V-ot kapunk, aminek a 25 %-a 38,75 V. 12 V-os akku feszültséggel számolva
a primer tekercseken a menetszám arány: 38,75 / 12 = 3,23.
Ezek szerint ha a szekunder tekercs menetszáma pl. 130-ra jött ki, akkor mind a három primer tekercs menetszáma egyenként 130 / 3,23 = 40,24 menet, amit 40-re kerekítünk.
A primer tekercs vezetékeinek átmérőjét a rajtuk átfolyó áramok alapján határozhatjuk meg. A kondicionált lemezeket tartalmazó vízbontónkat hajtsuk meg a 12/110 V-os inverterrel és mérjük meg, hogy a meghajtandó motor 2000-es fordulatszámának a biztosításához a vízbontó mennyi áramot vesz fel az inverter 12 V-os DC oldalán. Ez az áram lesz a mérvadó a méretezéskor.
Mivel mindegyik primer tekercs pulzáló áramot szállít, így kisebb méretű lehet a vezeték átmérője. Az átlagos érték #20 (0,8 mm átmérőjű). Ebből a 40 menet feltekercseléséhez legalább 11 méter szükséges.
A toroid trafó tekercselése
1. A vasmagra szigetelőszalagot tekerünk úgy, hogy minden menetnél csak kb. 3 mm széles új felületet takarunk be. A maradék 13 mm az előző szigetelő felületére kerül. Ekkor a toroid belső felületén egy vastag, a külső felületén pedig vékonyabb szigetelő réteget kapunk.
2. ábra.
2. Jelöljük meg a toroid felső felét egy golyóstollal vagy filctollal.
3. Lapítsuk be a feltekercselendő szekunder tekercset, hogy könnyen át tudjuk dugni a toroidon. Ügyeljünk arra, hogy az előkészítésnél egyenletesen legyen feltekerve a tekercs, hogy menet közben ne gabalyodjon össze a vezeték.
4. Alternatív megoldásként készíthetünk egy gyűrűt, aminek egyik végét elvágjuk, majd miután átdugtuk a vasmag közepén, ismét összeragasztjuk. Legyen pereme is, hogy jobban tartsa a vezetéket. Ezután tekerjük fel rá a kívánt hosszúságú vezetéket.
3. ábra.
4. ábra.
5. Kezdjük el a tekercselést az óramutató járásával ellentétes irányban. Minden alkalommal, amikor áthúzzuk a a tekercset a toroid közepén, feszítsük meg a meneteket.
5. ábra.
6. Ügyeljünk arra, hogy a menetek a belső oldalon összeérjenek, a külső oldalon pedig viszonylag egyenlő távolságra legyenek egymástól. Használjunk ragasztószalag darabkákat, hogy a meneteket ideiglenesen rögzíthessük.
7. A vezeték kezdeti pontját ne hagyjuk szabadon lógni, hanem tekerjük fel a vasmagra, így nem akadunk el benne minden menetnél. Amikor már közelítünk a tekercselés végéhez, akkor letekerhetjük a szükséges hosszt a vasmagról.
6. ábra.
8. Jelöljük meg a feltekercselt vezetékek végeinél, hogy melyik a kezdete és melyik a vége, és jelöljük meg a tekercsen is, hogy melyik volt a tekercselés kezdetén a felső fele.
9. Számoljuk meg a meneteket a toroid belső felénél és jegyezzük ezt fel.
10. Csak a két szélén ragasszuk le kis ragasztószalag darabkákkal a vezetékeket, majd vegyük le a többi szikszalag darabot, amiket ideiglenesen használtunk a tekercselés közben.
11. Tegyünk a toroid külső kerületére három erős befőttes gumit, hogy azok tartsák a vezetékeket, miközben lehetővé teszik, hogy a meneteket finoman eltolhassuk egymáshoz képest.
7. ábra.
12. Kezdjük elosztani a vezetékeket a toroid külső felén. Először csak nagyjából legyenek egyformák a távolságok, majd egyre kisebb változtatásokkal alakítsuk ki az egyenlő térközöket.
13. Vágjunk méretre 2 mm-es damilból annyi kis darabot, ahány menetet feltekertünk. A damil darabkák hossza legyen pár milliméterrel rövidebb, mint a vasmag magassága. Ezeket a damil darabokat illesszük be a menetek közé, a gumik alá.
14. Vegyük le az első befőttes gumit, majd ragasszuk a gumi helyén körbe a meneteket. Utána vegyük le a második gumit és ragasszuk le szikszalaggal a helyét, majd ismételjük meg ugyanezt a harmadik gumival is. Azért kell levennünk a gumikat, mert azok a magasabb hőmérsékleten megolvadnának.
8. ábra.
15. Miután a toroid külső felén egyforma távolságra vannak a menetek, a két oldalán is egyengessük ki őket.
16. A felmelegített méhviasszal kenjük ki először a toroid felső felét, majd miután kihűlt, kenjük be a másik felét is. Ügyeljünk arra is, hogy a távtartó damilokat is bekenjük, így a szikszalag eltávolításakor azok nem jönnek ki a helyükről.
17. Miután eltávolítottuk a szikszalagot, kenjük be a toroid külső kerületét is. Ügyeljünk arra, hogy eközben ne olvasszuk meg a már felkent viaszt. Ennek érdekében ideiglenesen beragaszthatjuk a toroid széleit szikszalaggal.
18. A viaszos kezeléshez a trafót helyezzük két lécre, a léceket pedig egy fém tepsire. A tepsi alá helyezzünk újságpapírokat, mivel a viasszal való munka elég sok koszt hagy maga körül.
9. ábra.
19. Olvasszunk meg egy kevés méhviaszt. Ehhez használjunk üres konzerves dobozt, amit előtte alaposan kimostunk és a konzervbontó által keltett éleket kalapáccsal elsimítottuk. A konzerves dobozt egy vízzel telt edénybe helyezzük, amit gázon felforralunk. Ha kicsöppen a viasz, semmi gond, mivel kihűlés után könnyen eltávolítható.
20. Ne melegítsük túl a viaszt, mert akkor olyan folyékony lesz, mint a víz!
21. Öntsük a viaszt a menetekre. Olvadt állapotban a viasz átlátszó, de nagyon hamar fehéres színűvé válik, amint kehült. Először a toroid tetejét kenjük be, majd az alját, végül a belső szélét.
22. A viasz egyenletes elkenéséhez használhatunk egy előmelegített spaknit. Ha be akarunk tömni pár kisebb lyukat, pár csepp viaszt melegítsünk meg a spaknin, majd kenjük a kívánt helyre.
23. Miután kihűlt a viasz, vegyük le a külső szélen található szikszalagot és ragasszuk azt a külső élekre, hogy védjük a már bekent felületeket. Ezután bekenjük viasszal a külső felét is a toroidnak.
24. A toroid viaszának teljes kihűlése után tekerjük körbe a meneteket szikszalaggal az 1. Pontban leírtak alapján, majd jelöljük meg filctollal a toroid felső felét.
10. ábra.
25. Ezután következnek a primer tekercsek. Nyomtassuk ki a következő ábrát, majd vágjuk ki ollóval a tekercsek helyét.
11. ábra.
26. Tegyük a kivágott sablont a toroid felső oldalára és jelöljük be, hol kezdődnek és végződnek az egyes primer tekercsek.
27. Az óramutató járásával ellentétesen tekercseljük fel mind a három primer tekercset a 2.-10. Pontoknak megfelelően.
12. ábra.
13. ábra.
28. Egyenletesen osszuk el a meneteket a 11. - 14. Pontokban leírtak szerint.
14. ábra.
29. Végezzük el a méhviaszos rögzítést a 15. - 22. Pontok alapján.
15. ábra.
30. Ha szeretnénk egy alacsonyfeszültségű szenzort is használni, akkor annak a meneteit tekercseljük fel bármelyik két primer tekercs közé.
31. Az 1. Pontban leírtak szerint vonjuk be a kész transzformátort szigetelő szalaggal.
16. ábra.
Ezzel el is készült a toroid transzformátorunk.
A toroid trafó árnyékolása
Nagyon fontos, hogy a toroid transzformátort leárnyékoljuk, mivel a térből kinyerve az energiát erőteljes elektromágneses tér alakul ki körülötte, ami káros az egészségre. (Az egyik kísérletező írta, hogy neki fél óra múlva megfájdult a feje az árnyékolatlan trafó mellett kísérletezve.)
Az árnyékoló doboz készüljön alumíniumból.
17. ábra. A toroid trafó árnyékolása
Ezzel a Bob Boyce féle vízbontó összes alkatrésze elkészült, már csak össze kell kapcsolni az itt bemutatott kapcsolás szerint.
A trafó tekercseléséről az információkat innét fordítottam.
Sok sikert a reprodukáláshoz!
Utolsó frissítés dátuma: 2009. március 20.