Разработали аналог импортного звукового трансформатора AQTRT 1004 для подводной акустической системы Aquarmony

Клиенту потребовалась замена зарубежного разделительного трансформатора AQTRT 1004, используемого для подключения подводных динамиков Aquarmony. Приобрести оригинальное изделие не удалось — но чего не смогли достать за рубежом, идут искать в ТрансЛед, и заказчик обратился к нам с задачей разработать и изготовить функциональный аналог.

Мы изучили документацию на исходный трансформатор и подводные динамики, привлекли профильного специалиста для акустического расчёта, адаптировали конструкцию под наше производство и изготовили герметизированные образцы. Испытания в системе заказчика прошли успешно: трансформаторы подошли и уже используются в оборудовании. Теперь клиент планирует заказывать их регулярно.

Задача

Подводные динамики Aquarmony применяются в плавательных бассейнах — для синхронного плавания, тренировок, мероприятий и расслабляющих процедур. Динамик имеет мощность до 60 Вт, сопротивление 4 Ом и воспроизводит музыку и речь под водой.

Для подключения такого динамика к трансляционному усилителю с выходом 100 В требуется разделительный звуковой трансформатор. Ранее в системе использовалась зарубежная модель AQTRT 1004, но у заказчика возникли сложности с её приобретением. Нужно было создать доступный для регулярных поставок аналог, совместимый с параметрами существующего оборудования. Задача уже ставшая привычной в ТрансЛед.

Исходные требования

За основу взяли характеристики импортного трансформатора и подключаемого динамика:

• входное напряжение — 100 В;
• выход — 12 В;
• сопротивление нагрузки — 4 Ом;
• рабочий частотный диапазон исходного трансформатора — 200–14 000 Гц;
• мощность динамика — до 60 Вт;
• применение в звуковой системе с подводной акустикой;
• исполнение с защитой обмоток от влаги и внешних воздействий.

На момент обращения заказчик ещё выбирал усилитель и хотел получить запас по мощности. Поэтому для нового изделия выбрали платформу трансформатора габаритной мощностью 120 ВА.

Как разрабатывали аналог

Звуковой трансформатор нельзя корректно спроектировать только по входному и выходному напряжению. Необходимо учитывать сопротивление динамика, мощность, частотный диапазон и особенности прохождения аудиосигнала.

Для профильного расчёта мы привлекли конструктора-партнёра с опытом разработки трансформаторов для акустических и трансляционных систем. Он изучил параметры зарубежной модели и характеристики подводного динамика, после чего подготовил расчёт будущего изделия.

Команда «ТрансЛед» адаптировала полученное решение под собственную технологическую базу и разработала трансформатор ТПА-120-106 герм. Его изготовили на базе серийной платформы «ТрансЛед», изменив моточные данные, конструкцию магнитопровода и исполнение корпуса под требования проекта.

Такой подход позволяет нам решать задачи за пределами стандартного каталога: если для расчёта требуется узкопрофильная экспертиза, мы подключаем проверенных специалистов, а затем самостоятельно выполняем технологическую подготовку и производство. Расчёт — дело науки, а изготовление — дело ТрансЛед.

Техническая задача: стабильный зазор в магнитопроводе

Одной из особенностей конструкции стал магнитопровод с заданным немагнитным зазором. В обычных трансформаторах пластины магнитопровода мы собираем в нахлест, шихтовкой. В данном изделии требовалась сборка встык с зазором 50 мкм.

Обеспечить такой зазор вручную и стабильно повторять его от изделия к изделию непросто. Даже небольшое изменение усилия при сборке могло повлиять на результат.

Главный инженер «ТрансЛед» разработал специальные технологические вставки. Их изготовили на 3D-принтере и использовали для точного позиционирования частей магнитопровода. Решение помогло обеспечить постоянный зазор и сделало конструкцию воспроизводимой для последующего серийного выпуска.

В ходе изготовления опытных образцов мы также сравнили параметры индуктивности с зазором и без него. По результатам измерений для финального исполнения выбрали сборку с зазором.

Герметизированное исполнение

Конструкторы оригинального трансформатора поместили его в корпус, видимо, герметичный, поскольку изделие предназначено для использования во влажной среде. 

Мы пошли по другому пути: залили трансформатор компаундом, напечатав корпус на 3D-принтере. Герметизация надежно защищает обмотки от влаги, пыли и механических воздействий, что особенно важно для оборудования, работающего в условиях повышенной влажности. В этом случае помещать трансформатор в дополнительный корпус не требуется.

Выводы для удобства подключения предлагали вывести на клеммы, но заказчик выбрал вариант с выводами на лепестки. При этом способ подключения и дополнительную изоляцию внешних контактов заказчик выполняет в составе своей системы.

Да, трансформатор принципиально отличается от исходного решения и конструктивно, и оформлением выводов, но свою задачу трансформатор выполняет. 

Результат

Опытные образцы разработанных трансформаторов прошли проверку в составе реальной звуковой системы и подтвердили совместимость с оборудованием.

Сейчас трансформаторы уже используются в системах с подводными динамиками. Заказчик сообщил, что образцы подошли, и планирует перейти к регулярным закупкам. Не разовая замена, а устройства, удобного для серийного производства, а значит доступного для регулярного заказа — та задача, за которой приходят в ТрансЛед.

В результате клиент получил:

• замену недоступного импортного трансформатора;
• изделие, адаптированное под параметры его акустической системы;
• запас по габаритной мощности;
• герметизированное исполнение;
• возможность стабильных поставок от российского производителя.

Можем ли мы производить другие звуковые трансформаторы?

Да. «ТрансЛед» может изготовить аналог существующего звукового трансформатора или произвести изделие под параметры оборудования заказчика.

Расчёты специализированных звуковых трансформаторов мы выполняем с привлечением профильных партнёров. После расчёта наши инженеры адаптируют конструкцию под производство, разрабатывают технологию сборки, изготавливают образцы и готовят изделие к выпуску партиями.

Для оценки проекта потребуются характеристики исходного трансформатора либо параметры системы: входное и выходное напряжение, мощность, сопротивление нагрузки, рабочий частотный диапазон, габаритные ограничения и условия эксплуатации.

Нужен аналог импортного трансформатора?

Пришлите техническую документацию, фотографию шильдика или параметры оборудования. Мы изучим задачу, оценим возможность изготовления и предложим решение — от единичного образца до регулярных поставок. За аналогами, как обычно, приходите в ТрансЛед.