Transformador - un dispositivo en el que la corriente alterna de una tensión se convierte en corriente alterna de otra tensión. En esta conversión de voltaje, una conversión de corriente siempre tiene lugar al mismo tiempo: si el transformador aumenta el voltaje, la intensidad de la corriente disminuye.
El transformador es un núcleo de acero con dos bobinas que tienen devanados. Uno de los devanados se llama primario, el otro es secundario. Con el paso de la corriente alterna en el devanado primario en el núcleo, aparece un flujo magnético alterno, que excita el EMF en el devanado secundario. La corriente en el devanado secundario que no está conectada al circuito que consume energía es cero. Si el circuito está conectado y la electricidad se consume, entonces, de acuerdo con la ley de conservación de la energía, la corriente en el devanado primario aumenta proporcionalmente. Así, se produce la conversión y distribución de la energía eléctrica.
El dispositivo esquemático del transformador se muestra en la figura.
En el núcleo común (generalmente de acero del transformador) hay dos devanados. De acuerdo con uno de los devanados I, llamado primario, bajo la acción de voltaje alterno U 1 pases de corriente alterna Yo 1. Esta corriente crea un flujo magnético alterno en el núcleo, que varía en tamaño y dirección de acuerdo con los cambios en la corriente. Yo 1. Un flujo magnético variable penetra en las vueltas del segundo devanado II, denominado devanado secundario, e induce en cada una de sus vueltas una cierta variable EMF. Dado que todos los giros del devanado II están conectados en serie, los EMF individuales de cada giro se suman, y en los extremos del devanado secundario se obtiene un EMF total, también variable en magnitud y dirección.
Típicamente, los transformadores están diseñados para que la caída de voltaje en el devanado secundario sea pequeña (aproximadamente 2 - 5%); por lo tanto, con la suposición bien conocida, se puede suponer que en los extremos del devanado secundario hay un voltaje U 2 igual a su fem. Esta tension U 2 Habrá tantas veces más (o menos) el voltaje del devanado primario U 1 n 2 n 1 primaria
Corriente secundaria Yo 2 por el contrario, habrá tantas veces menos (o más) corriente del devanado primario Yo 1Cuántas veces el número de vueltas n 2 devanado secundario más o menos) número de vueltas n 1 primaria
La relación del número de vueltas del devanado alimentado desde la red al número de vueltas del otro devanado o de una tensión (primaria) a otra (secundaria) se denomina relación de transformación y se indica mediante la letra A:
A menudo, la relación de transformación se expresa mediante la relación de dos números, por ejemplo, 1:55, que muestra que el número de vueltas del devanado primario es 55 veces menor que el número de vueltas del secundario.
Los núcleos de los transformadores de potencia son: en forma de W (arroz) en el que el flujo magnético se ramifica en dos ramas, y en forma de U (arroz) con un flujo magnético no ramificado. El primer tipo de núcleo, llamado armadura, se usa con más frecuencia que el segundo tipo de núcleo. Otro es el tercer tipo de transformador de potencia: espiral (o cinta), que es un tipo de los dos primeros.
Para reducir las pérdidas en el núcleo, este último está hecho no sólido, sino de láminas delgadas de acero individuales, pegadas con papel o recubiertas con barniz aislante. El grosor de las placas varía de 0.25 a 0.5 mm, con mayor frecuencia entre 0.3 y 0.35 mm.
Actualmente, los paquetes de placas para transformadores de potencia media y baja (hasta 200 vatios) se ensamblan principalmente a partir de dos tipos de placas (fig.): En forma de W y rectas (superposiciones). El uso de placas rectas (almohadillas) permite hacer un espacio de aire en el núcleo de algunos transformadores (por ejemplo, el fin de semana).
El montaje de las placas se realiza de una de dos maneras. Con un método, junta a tope, dos partes del núcleo se ensamblan por separado, que luego se aplican una a la otra (fig) y se aprietan con pernos y correas. En otro método, encima de la tapa, las placas se superponen entre sí en el orden mostrado en la figura.
El núcleo del transformador debe tirarse con fuerza, de lo contrario, el núcleo emitirá un zumbido cuando el transformador esté funcionando. Aunque el zumbido no tiene un impacto significativo en el funcionamiento del transformador, tiene un efecto desagradable en la audición. Los devanados del transformador están ubicados en el bastidor, que está desgastado en el núcleo. El marco, por regla general, está hecho de cartón o cartón prensado.
Cuando se utiliza el núcleo en forma de W, todos los devanados del transformador se colocan en un bastidor, que se coloca en el núcleo central del núcleo. Cuando el devanado del núcleo en forma de U se encuentra en uno o en dos marcos, se usa respectivamente en uno o en ambos núcleos.
El bobinado cilíndrico se usa más comúnmente en los transformadores: el bobinado primario se enrolla primero en el marco, sobre el cual se colocan varias capas de papel para el aislamiento, y luego el bobinado secundario se enrolla sobre este aislamiento. Si hay varios devanados secundarios, entonces se coloca un aislamiento de 2 a 3 capas de papel entre cada dos devanados. Con un gran número de vueltas en el devanado, por ejemplo, al aumentar el devanado, deben colocarse tiras aislantes de papel cada 2 a 3 capas.
El cálculo exacto de un transformador es bastante complicado, pero un radioaficionado puede construir un transformador de potencia utilizando las fórmulas de cálculo simplificadas, que se dan a continuación.
Para el cálculo, es necesario determinar, sobre la base de las condiciones dadas, la magnitud de los voltajes y corrientes para cada uno de los devanados. Primero, se calcula la potencia de cada uno de los devanados secundarios (escalones, escalones): donde P 2, P 3, P 4 - potencia (W) dada por los devanados del transformador;
Yo 2, Yo 3, Yo 4 - intensidad de corriente (A);
U 2, U 3, U 4 - Tensión (V) de estos devanados.
Para determinar la potencia total. R Transformador: toda la potencia obtenida para los devanados individuales se suma y la cantidad total se multiplica por un factor de 1.25, lo que toma en cuenta las pérdidas en el transformador:
donde R - Potencia total (W) consumida por todos los transformadores.
Poder R la sección del núcleo se calcula (en cm2): 
Después de eso, proceden a la determinación del número de vueltas de cada uno de los devanados. Para el devanado de energía primaria, el número de vueltas, dada la pérdida de voltaje, será igual a: 
Para los devanados restantes, teniendo en cuenta la pérdida de voltaje, el número de vueltas es igual a:
El diámetro del alambre de cualquier devanado del transformador se puede determinar por la fórmula: 
donde Yo - intensidad de corriente (A) que pasa a través de este devanado; d - Diámetro del alambre (cobre) en mm.
La intensidad de la corriente que pasa a través del devanado primario (red) se determina a partir de la potencia total del transformador R:
Queda por elegir el tamaño de las placas para el núcleo. Para hacer esto, es necesario calcular el área que ocupa todo el bobinado en la ventana del núcleo del transformador:
donde S m - área (en mm2) ocupada por todos los devanados de la ventana;
d 1, d 2, d 3 y d 4 - Diámetros de alambre de los devanados (en mm);
n 1, n 2, n 3 y n 4 - El número de vueltas de estos devanados.
Esta fórmula tiene en cuenta el grosor del aislamiento de los cables, el enrollamiento desigual, así como el espacio ocupado por el marco en la ventana del núcleo.
Según el valor obtenido. S m El tamaño de la placa se selecciona de modo que el devanado se coloque libremente en la ventana de la placa seleccionada. No es necesario elegir placas con una ventana que sea mucho más grande de lo necesario, ya que esto reduce la calidad general del transformador.
Finalmente determinar el espesor del conjunto del núcleo - valor bque se calcula por la fórmula: 
Aquí está el tamaño un - el ancho del lóbulo medio de la placa (Fig. 3) y b en milimetros; Q - En metros cuadrados. ver
El cálculo es simple, lo más difícil es encontrar el núcleo con el tamaño requerido.
Hoy en día, los televisores semiconductores con sus fuentes de alimentación conmutadas han suplantado permanentemente a los televisores de lámparas pesadas y engorrosas, pero muchos de los Plyushkins están acumulando polvo en garajes y cobertizos. Por lo tanto, no hay dificultad para encontrar un transformador de potencia de un televisor de este tipo. La alteración de dicho transformador para sus necesidades es elemental.
La potencia de estos transformadores es de 80 a 350 vatios, todo fue determinado por el televisor. En un televisor en blanco y negro, el transformador es más débil y en color, más potente. El diseño del transformador - dos marcos en el núcleo espiral en forma de O. El núcleo del transformador consiste en dos mitades en forma de herradura que entran dentro de las bobinas del transformador. Ambas bobinas están enrolladas con el mismo devanado, con el mismo número de vueltas. Como regla general, hay una placa en las bobinas, en la que se pintan la red y todos los devanados de salida con el número de salidas, voltajes y corrientes.
Puede utilizar los devanados existentes con el voltaje adecuado para usted, o puede terminar los devanados secundarios y los nuevos, utilizando así toda la potencia del transformador. La comodidad consiste en un fácil desmontaje-montaje, cálculos de nuevos devanados. En las bobinas, los devanados primarios se enrollan primero, luego hay una lámina protectora y luego se enrollan los devanados secundarios. Por lo tanto, al liquidar bobinados innecesarios, no cometerá el error de enrollar el bobinado primario.
El transformador se desmonta con una llave ordinaria para 10 o 12. Para esto, es necesario desatornillar solo dos tuercas de los soportes del transformador, después de lo cual la mitad del núcleo se puede extraer libremente de las bobinas.
Antes de desmontar las bobinas, estudie cuidadosamente la placa, encuentre en ella el devanado para el voltaje más bajo y, cuando enrolle este devanado, cuente el número de vueltas. Dividiendo el número calculado de vueltas en el voltaje que se indica en la placa, encontrará la cantidad de vueltas del devanado secundario del transformador por un voltio. Al multiplicar este número por el voltaje que desea recibir en la salida del transformador, encontrará el número de vueltas que necesita para enrollar.
Se puede limpiar con otro cable o con uno que se enrolla de un transformador. Para enrollar es necesaria una revolución a una revolución. Para obtener una corriente de salida suficiente, puede enrollar los devanados con un alambre doblado dos veces, tres veces e incluso cuatro veces, o puede enrollar varios devanados con el mismo número de vueltas, y luego, después de ensamblar el transformador, soldarlos en paralelo.
Las capas de los devanados en el transformador se colocan con papel de transformador, empapado en parafina, cuando enrolle las bobinas, retírelas con cuidado, no las rasgue. Utilice este papel de nuevo cuando se enrolla.
Los transformadores de los televisores de tubo son “potentes”, lo más importante es que no importa mucho. Con su uso, se obtienen excelentes cargadores, potentes fuentes de alimentación, tanto como parte de los dispositivos construidos como de forma independiente.
En un hogar, puede ser necesario equipar la iluminación en áreas húmedas: un sótano o bodega, etc. Estas habitaciones tienen un alto grado de peligro de descarga eléctrica.
En estos casos, se debe utilizar equipo eléctrico diseñado para baja tensión de alimentación. no más de 42 voltios.
Puede usar una linterna con pilas o un transformador reductor. De 220 voltios a 36 voltios.
Calcule y fabrique un transformador de potencia monofásico de 220/36 voltios, con un voltaje de salida de 36 voltios con energía de una red eléctrica de corriente alterna con un voltaje de 220 voltios.
Para iluminar tales bombilla A 36 voltios y una potencia de 25 - 60 vatios. Tales bombillas con una base para un cartucho electrónico ordinario se venden en tiendas de electricidad.
Si encuentra una bombilla para otra potencia, por ejemplo, 40 vatios, no hay nada terrible, y funcionará. Solo el transformador se hará con un margen de potencia.
Potencia secundaria: Р_2 = U_2 · I_2 = 60 vatios
Donde
Р_2 - potencia en la salida del transformador, configuramos 60 vatios;
U _2 - voltaje en la salida del transformador, configuramos 36 voltios;
I _2 es la corriente en el circuito secundario, en la carga.
La eficiencia de un transformador con una capacidad de hasta 100 vatios no suele ser superior a η = 0,8.
La eficiencia determina la cantidad de energía consumida de la red va a la carga. El resto va a calentar los alambres y el núcleo. Este poder se pierde irremediablemente.
Determine la potencia consumida por el transformador desde la red teniendo en cuenta las pérdidas:
Р_1 = Р_2 / η = 60 / 0,8 = 75 vatios.
La potencia se transfiere de la primaria a la secundaria a través del flujo magnético en el circuito magnético. Por lo tanto, desde el valor Р_1, poder consumido por 220 voltios, Depende de la sección transversal del circuito magnético S.
El núcleo magnético es un núcleo en forma de W o en forma de O, ensamblado a partir de láminas de acero de transformador. Los devanados primarios y secundarios del cable se ubicarán en el núcleo.
El área de la sección transversal del circuito magnético se calcula mediante la fórmula:
S = 1,2 · √P_1.
Donde
S es el área en centímetros cuadrados,
P _1 es la potencia de red primaria en vatios.
S = 1.2 · √75 = 1.2 · 8.66 = 10.4 cm².
El valor de S está determinado por el número de giros w por un voltio según la fórmula:
w = 50 / s
En nuestro caso, el área de la sección transversal del núcleo es igual a S = 10.4 cm.kv.
w = 50 / 10,4 = 4,8 vueltas por 1 voltio.
Calcule el número de vueltas en los devanados primario y secundario.
El número de vueltas en el devanado primario a 220 voltios:
W1 = U_1 · w = 220 · 4.8 = 1056 vueltas.
El número de vueltas en el devanado secundario a 36 voltios:
W2 = U_2 · w = 36 · 4.8 = 172.8 vueltas,
redondear hasta 173 vueltas.
En el modo de carga, puede haber una pérdida notable de una parte del voltaje a través de la resistencia activa del cable secundario. Por lo tanto, se recomienda que tomen el número de turnos en un 5-10% más de lo calculado. Tome W2 = 180 vueltas.
La magnitud de la corriente en el devanado primario del transformador:
I_1 = P_1 / U_1 = 75/220 = 0.34 amperios.
La corriente en el devanado secundario del transformador:
I_2 = P_2 / U_2 = 60/36 = 1.67 amperios.
Los diámetros de los cables de los devanados primario y secundario están determinados por los valores de las corrientes en ellos según la densidad de corriente permitida, el número de amperios por milímetro cuadrado de área del conductor. Para transformadores, densidad de corriente, para alambre de cobre, aceptado 2 A / mm².
A esta densidad de corriente, el diámetro del alambre sin aislamiento en milímetros se determina mediante la fórmula: d = 0,8√I.
Para el devanado primario, el diámetro del alambre será:
d_1 = 0.8 · √1_1 = 0.8 · √0.34 = 0.8 · 0.58 = 0.46 mm. Tomar 0.5 mm.
Diámetro del alambre para bobinado secundario:
d_2 = 0.8 · √1_2 = 0.8 · √1.67 = 0.8 · 1.3 = 1.04 mm. Tomar 1.1 mm.
SI NO ESTÁ CONECTADO UN DIÁMETRO DE CABLEADO, Entonces puedes tomar varios cables conectados en paralelo, más delgados. Su área de sección transversal total debe ser al menos la que corresponde al cable individual calculado.
El área de la sección transversal del alambre está determinada por la fórmula:
s = 0.8 · d².
donde: d - diámetro del alambre.
Por ejemplo: no pudimos encontrar un cable para el devanado secundario con un diámetro de 1.1 mm.
El área de sección transversal del alambre es de 1.1 mm de diámetro. es igual a
s = 0.8 · d² = 0.8 · 1.1² = 0.8 · 1.21 = 0.97 mm².
Redondear hasta 1,0 mm².
Demesaselija los diámetros de los dos cables cuya suma de las áreas de la sección transversal sea de 1.0 mm².
Por ejemplo, estos son dos cables con un diámetro de 0,8 mm. y una superficie de 0,5 mm².
O dos cables:
- Primero con un diámetro de 1.0 mm. y área seccional 0.79 mm²,
- El segundo diámetro de 0,5 mm. y área seccional 0,196 mm ².
lo que da un total de: 0.79 + 0.196 = 0.986 mm².
El bobinado de la bobina se realiza con dos cables simultáneamente, se mantiene estrictamente un número igual de vueltas de ambos cables. Los inicios de estos cables están interconectados. Los extremos de estos cables también están conectados.
Resulta como si fuera un cable con una sección transversal total de dos cables.
Ver articulos:Aparato eléctrico: se utiliza un transformador para convertir el voltaje de CA entrante en otro: saliente, por ejemplo: 220 V a 12 V (específicamente, esta conversión se logra utilizando un transformador reductor). Antes de averiguar cómo calcular un transformador, primero debe tener conocimiento de su estructura.
El transformador más simple es una disposición del circuito magnético y devanados de 2 tipos: primario y secundario, especialmente enrollado en él. El devanado primario detecta la tensión alterna entrante de la red (por ejemplo, 220 V), y el devanado secundario, mediante acoplamiento inductivo, crea otra tensión alterna. La diferencia en los giros en los devanados afecta la tensión de salida.
Si necesita determinar la potencia del transformador, que se requerirá para propósitos específicos, entonces debe resumir la potencia de los aparatos que consumen energía instalada con un 20% para que tenga una reserva. Por ejemplo, si tiene una tira de LED de 10 m que consume 48 vatios, debe agregar el 20% a este número. Se obtendrán 58 vatios: la potencia mínima del transformador que se debe establecer.
La característica principal del transformador es la relación de transformación, que indica cuánto cambiarán los parámetros de corriente principales, debido a su paso a través de este dispositivo.
Si la relación de transformación excede de 1, entonces el transformador está disminuyendo, y si es menor que este indicador, entonces está aumentando.
Muy a menudo, se requiere un transformador reductor para alimentar estructuras de radio amateur o para alimentar dispositivos terminados. El cálculo exacto del transformador de potencia es muy complicado, pero para un cálculo aproximado, puede usar fórmulas simplificadas. En este artículo veremos cómo calcular el transformador ensamblado en el núcleo magnético más común de las placas en forma de W.
Para calcular el transformador, necesitamos saber: el voltaje deseado en el devanado secundario y la corriente de carga. Si no se conoce la corriente de carga, pero se conoce su potencia, entonces es fácil calcular la corriente; es necesario dividir la potencia por el voltaje en el devanado secundario.
I2 = 1.5 * Indonde
P2 = U2 * I2donde
Si se necesitan varios devanados secundarios, entonces contamos la potencia de cada devanado, y luego sumamos las potencias de todos los devanados secundarios y lo sustituimos en la siguiente fórmula.
PT = 1.25 * P2donde
I1 = PT / U1donde
S = 1.3 * √ PTdonde
Se debe tener en cuenta que el núcleo magnético debe seleccionarse de modo que la relación entre el ancho del núcleo (placa central) del circuito magnético y el espesor del conjunto sea de 1 ÷ 2.
W1 = 50 * U1 / Sdonde
W2 = 55 * U2 / Sdonde
d = 0.632 *√ Yodonde
El cálculo se da para el alambre de cobre.
Después de la selección de las placas del circuito magnético, se debe verificar si el cable encajará en el marco del transformador.
Sо = 50 * Ptdonde
Si el área de la ventana del circuito magnético seleccionado es mayor o igual al calculado, entonces el cable se ajustará.
Las placas del circuito magnético deben montarse en la cubierta posterior, como se muestra en la figura anterior.
El núcleo magnético debe retirarse con un clip o pernos con tuercas, los pernos deben envolverse con papel u otro material aislante para que los pernos no cierren las placas. Si el circuito magnético está mal tirado, entonces zumbará.
Los cables deben enrollarse de manera uniforme y apretada (de lo contrario, es posible que no encajen). Entre cada fila es necesario colocar papel fino o película de poliéster en 1-2 capas y 3-4 capas entre los devanados.
Para facilitar el enrollado, puede hacer un accesorio simple que se muestra en la imagen:
El dispositivo consiste en dos estantes de madera contrachapada montados en una base común y una barra de metal insertada en ellos, curvada en forma de mango desde un extremo. Con una mano giramos el mango, con la segunda dirigimos el cable, la bobina con el cable se puede colocar como en una barra más, pero sin un mango.
Calculadora en línea para calcular el tamaño del circuito magnético de potencia total del transformador
No es ningún secreto que los operadores de radio aficionados a menudo auto-encienden transformadores a sus necesidades. Después de todo, no siempre hay, por ejemplo, un transformador de red listo. Este problema se vuelve más actual cuando se necesita un ánodo de ánodo o un transformador de salida para un amplificador de tubo. Aquí solo queda abastecerse del cable y recoger buenos núcleos.
A veces no es fácil obtener el núcleo magnético necesario y tienes que elegir lo que es. Para un cálculo rápido de la potencia total, se escribió la calculadora en línea que se proporciona aquí. Por el tamaño del núcleo, puede realizar rápidamente todos los cálculos necesarios, que se realizan mediante la siguiente fórmula, para dos tipos: PL y SL.
Introduzca las dimensiones del núcleo magnético del núcleo del transformador. Si es necesario, corrija los valores restantes. A continuación, verá la potencia total calculada del transformador, que se puede realizar en dicho núcleo, de acuerdo con la fórmula:
El área seccional del circuito magnético y el área de la ventana también se calculan.
| un | ver |
| B | ver |
| c | ver |
| h | ver |
| La densidad de corriente en los devanados de alambre. | A / m2 |
| Factor de relleno del alambre | |
| Eficiencia del transformador | (de 0 a 1) |
| Trabajo de baja frecuencia | Hz |
| Inducción magnética | T |
| Factor de llenado del núcleo |
¿Es posible utilizar hierro de los transformadores bespereboynik para fabricar transformadores de salida?
En estos transformadores, las placas tienen un grosor de 0.5 mm, lo cual no es bienvenido en audio. Pero si quieres, puedes. Al calcular la salida, debe basarse en los parámetros de 0.5 T a una frecuencia de 30 Hz. Al calcular las fuerzas de seguridad en esta glándula, no se debe configurar más de 1.2 T.
¿Puedo usar placas de diferentes transformadores?
Si son del mismo tamaño, entonces puedes. Para ello, mezclarlos.
¿Cómo ensamblar correctamente el núcleo magnético?
Para una salida de un solo extremo, puede colocar dos placas W extremas en el lado opuesto, como se hace a menudo en los TVZ de fábrica. En el hueco a través del papel para colocar las placas I, 2 piezas menos. Tomar el transformador de modo que las placas I estén en la parte inferior, con un ligero golpe, colocarlo en una placa metálica gruesa y plana. Esto se puede hacer varias veces controlando el proceso con un medidor de inductancia para obtener el mismo par de transformadores.
¿Cómo determinar la potencia de un transformador mediante un circuito magnético?
Para los amplificadores push-pull, debe dividir la potencia total de hierro entre 6-7. Para los de un solo extremo: por 10-12 para triodo y por 20 para tetrodo-pentodo.
¿Cómo alimentar un transformador, necesitas pegar el núcleo magnético?
Si quieres pegar, usa pegamento líquido. Suministramos un voltaje constante de 5-15 voltios al devanado primario para obtener una corriente de aproximadamente 0.2A. En este caso, las herraduras son tensadas sin deformación. Después de eso, puede usar una venda, apretar suavemente y dejar hasta que se seque el pegamento.
¿Cómo eliminar el barniz, que están cubiertos con transformadores bespereboynik?
Remoje durante un par de días en acetona o hierva un par de horas en agua. Después de que el barniz debe ser eliminado. La eliminación mecánica del barniz es inaceptable, porque Aparecerán rebabas y las placas se cortarán entre sí.
¿Son estos transformadores adecuados en cualquier lugar sin desmontaje y rebobinado?
Si tienen un devanado adicional (aproximadamente 30 voltios), al conectarlo en serie con el primario, puede obtener un potente transformador de filamento. Pero hay que vigilar la corriente ociosa, porque Estos transformadores no están diseñados para un funcionamiento continuo y, a menudo, no están bobinados como nos gustaría.
