Transformateur DEF : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

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 Physici bouwden drie eerstejaars technische natuurkunde studenten van de TU Delft hun eigen transformateur et presenteerden zij deze op een voor middelbare scholieren toegankelijke manier.

Étape 1: Spoelen Maken

Benodigdheden

• Werktuig om spoelen mee te wikkelen.
• PVC-buis (50 mm de diamètre; 100 mm de long)
• Karton de course (race 3 cm)
• Ruban adhésif
• 900 mètres de geïsoleerd koperdraad

À faire

1. Wikkel 2800 winden geïsoleerd koperdraad om de pvc-buis. C'est un spoel secondaire.
2. Wikkel een strook karton om de spoel en plak de uiteinden van het karton aan elkaar vaste zodat er een holle cilinder van karton om de spoel heen zit. Zorg ervoor dat het karton los genoeg zit dat het te verschuiven valt.
3. Wikkel nu 19 winden om het karton heen en maak die daaraan vaste, wederom rencontré duck tape. De kartonnen cilinder a rencontré 19 winden vormt de primaire spoel, die op een circuit gaat worden aangesloten.

Étape 2: Verbindingen Solderen

Benodigdheden

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

À faire

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

Étape 3: Opstelling Schakelen

Benodigdheden

• Stroomdraden (5 cm)
• Iets langere stroomdraden (10-20 cm)
• Strip-Tang

À faire

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

1. Le transistor (4) heft drie in-/uitgangen. Met de bolle kant naar je toe gericht zijn dit van links naar rechts respectievelijk de base, de collecteur en de émetteur. In de schakeling zijn dit respectievelijk 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 naast elkaar weergegeven.
3. De uitgang van de grote spoel (6) gaat naar ground, oftewel de minpool van de batterij.
4. De diode (7) laat stroom slechts in één richting porte. De kant met het streepje geeft de uitgang weer en moet dus van de batterij af gericht zijn.

Étape 4: Tester en Optimaliseren Opstelling

Benodigdheden

• Oscilloscope et multimètre
• 10x prouver voor de oscilloscoop. Deze verzwakt het signaal tien maal, waardoor een voltage buiten het bereik van de oscilloscoop alsnog kan worden gemeten.

À faire

1. Le test a été réalisé avec un multimètre enjambant sur de la batterie (9V DC), de enjambant sur 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, aangezien 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 secondaire spoel waarbij de uitgangsspanning over de secondaire spoel maximaal is. Een kleine verschuiving kan al een veel een slechtere inductie als gevolg hebben.

Étape 5: Opstelling Op Een Houten Ondergrond Monteren

Benodigdheden

• Twee spijkers
• Een marteau
• Lijm

À faire

1. Lijm alle onderdelen vastes 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 ground gaat. De spanning over de twee spijkers est nu de opgewekte enjambant de second spoel. Deze kan nu makkelijk gemeten worden door de oscilloscoop op de spijkers aan te sluiten.