Jak obliczyć przekrój drutu do żelaznych transformatorów. Proste obliczenia transformatora

Jak obliczyć przekrój drutu do żelaznych transformatorów. Proste obliczenia transformatora

Co to jest transformator

Transformator  - urządzenie, w którym prąd przemienny jednego napięcia jest przekształcany na prąd przemienny innego napięcia. Przy tej konwersji napięcia konwersja prądu zawsze ma miejsce również w tym samym czasie: jeżeli transformator zwiększa napięcie, natężenie prądu maleje.

Transformator jest stalowym rdzeniem z dwiema cewkami posiadającymi uzwojenia. Jedno z uzwojeń nazywa się pierwotne, drugie jest wtórne. Wraz z przejściem prądu przemiennego w uzwojeniu pierwotnym w rdzeniu pojawia się zmienny strumień magnetyczny, który wzbudza pole elektromagnetyczne w uzwojeniu wtórnym. Prąd w uzwojeniu wtórnym, który nie jest podłączony do obwodu pobierającego energię, wynosi zero. Jeżeli obwód jest podłączony, a energia elektryczna jest zużywana, to zgodnie z prawem zachowania energii prąd w uzwojeniu pierwotnym wzrasta proporcjonalnie. Tak więc ma miejsce konwersja i dystrybucja energii elektrycznej.

Schematyczne urządzenie transformatora pokazano na rysunku.

Na wspólnym rdzeniu (zwykle ze stali transformatorowej) znajdują się dwa zwoje. Według jednego z uzwojeń I, zwanego pierwotnego, pod działaniem napięcia przemiennego U 1  przebiegi prądu przemiennego I 1. Prąd ten wytwarza zmienny strumień magnetyczny w rdzeniu, zmieniający się pod względem wielkości i kierunku zgodnie ze zmianami prądu. I 1. Zmienny strumień magnetyczny przenika przez cewki drugiego uzwojenia II, zwanego uzwojeniem wtórnym, i indukuje w każdym ze swoich zwojów pewną zmienną EMF. Ponieważ wszystkie zwoje uzwojenia II są połączone szeregowo, poszczególne pola elektromagnetyczne każdego skrętu są sumowane, a na końcach uzwojenia wtórnego uzyskuje się całkowity współczynnik elektromagnetyczny, również zmienny pod względem wielkości i kierunku.

Zazwyczaj transformatory są zaprojektowane tak, że spadek napięcia w uzwojeniu wtórnym jest mały (około 2 - 5%); dlatego przy znanym założeniu można założyć, że na końcach uzwojenia wtórnego występuje napięcie U 2  równy jej emf. To napięcie U 2  będzie tak wiele razy więcej (lub mniej) napięcia uzwojenia pierwotnego U 1 n 2 n 1  pierwotny.

Prąd wtórny I 2  wręcz przeciwnie, będzie tak wiele razy mniej (lub więcej) prądu pierwotnego uzwojenia I 1Ile razy liczba zwojów n 2  uzwojenie wtórne mniej lub bardziej) liczba obrotów n 1  pierwotny.

Stosunek liczby zwojów uzwojenia podawanego z sieci do liczby zwojów drugiego uzwojenia lub jednego napięcia (pierwotnego) do drugiego (drugorzędny) określa się jako stosunek transformacji i jest oznaczony literą Do:

Często stosunek transformacji wyraża stosunek dwóch liczb, na przykład 1:55, pokazując, że liczba zwojów pierwotnego uzwojenia jest 55 razy mniejsza niż liczba zwojów wtórnego.

Projekt transformatora mocy

Rdzeniem transformatorów mocy są: W-kształt (ryż), w którym strumień magnetyczny rozgałęzia się na dwie gałęzie, oraz w kształcie litery U (ryż) z nierozgałęzionym strumieniem magnetycznym. Pierwszy rodzaj rdzenia, zwany zbroją, jest wykorzystywany częściej niż drugi rodzaj rdzenia. Kolejny jest trzeci rodzaj transformatora mocy - spirali (lub wstążki), który jest rodzajem dwóch pierwszych.

Aby zmniejszyć straty w rdzeniu, ten ostatni nie jest stały, ale z pojedynczych cienkich blach stalowych, wklejonych papierem lub powleczonych lakierem izolacyjnym. Grubość płytek wynosi od 0,25 do 0,5 mm, najczęściej od 0,3 do 0,35 mm.

Obecnie zestawy płytkowe do transformatorów małej i średniej mocy (do 200 watów) są głównie montowane z dwóch rodzajów płytek (rys.): W-kształtne i proste (nakładki). Zastosowanie prostych płytek (klocków) umożliwia utworzenie szczeliny powietrznej w rdzeniu niektórych transformatorów (na przykład w weekend).

Montaż płyt odbywa się na jeden z dwóch sposobów. W jednej metodzie - złącze doczołowe - dwie części rdzenia są montowane osobno, które są następnie nakładane na siebie (rys.) I dokręcane za pomocą śrub i pasków. W innym sposobie, na wierzchu pokrywy, płytki zachodzą na siebie w kolejności pokazanej na figurze.

Rdzeń transformatora musi być mocno naciągnięty, w przeciwnym razie rdzeń będzie buczał, gdy transformator działa. Chociaż szum nie ma znaczącego wpływu na działanie transformatora, ale ma nieprzyjemny wpływ na słuch. Uzwojenia transformatora znajdują się na ramie, która jest noszona na rdzeniu. Rama z reguły wykonana jest z tektury lub deski prasowej.

Podczas używania rdzenia w kształcie W, wszystkie uzwojenia transformatora są umieszczone na jednej ramie, która jest noszona na środkowym rdzeniu rdzenia. Gdy uzwojenie rdzeniowe w kształcie litery U znajduje się na jednej lub dwóch ramach, noszone odpowiednio na jednym lub obu rdzeniach rdzenia.

Zwoje cylindryczne są najczęściej stosowane w transformatorach: uzwojenie pierwotne jest najpierw nawijane na ramie, na którą umieszczane jest kilka warstw papieru w celu izolacji, a następnie uzwojenie wtórne jest nawijane na tę izolację. Jeżeli istnieje kilka takich uzwojeń wtórnych, pomiędzy dwoma uzwojeniami układa się izolację od 2 do 3 warstw papieru. Przy dużej liczbie zwojów w uzwojeniu, na przykład przy zwiększającym się uzwojeniu, paski izolacyjne papieru powinny być układane co 2 do 3 warstw.

Obliczanie transformatora mocy

Dokładne obliczenie transformatora jest dość skomplikowane, ale radioamatorska może zbudować transformator mocy za pomocą uproszczonych wzorów do obliczeń, które podano poniżej.

Do obliczeń należy określić, na podstawie danych warunków, wielkość napięć i prądów dla każdego z uzwojeń. Najpierw obliczana jest moc każdego uzwojenia wtórnego (step-up, step-down): gdzie P 2, P 3, P 4  - moc (W) określona przez uzwojenia transformatora;
I 2, I 3, I 4  - aktualna siła (A);
U 2, U 3, U 4  - napięcie (V) tych uzwojeń.
  Aby określić całkowitą moc R  transformator całość energii uzyskanej dla poszczególnych uzwojeń jest sumowana, a całkowita ilość jest pomnożona przez współczynnik 1,25, biorąc pod uwagę straty w transformatorze

gdzie R  - całkowita moc (W) zużywana przez wszystkie transformatory.

Moc R  sekcja rdzenia jest obliczana (w cm. cm):

Następnie przystępują do określenia liczby zwojów każdego z uzwojeń. W przypadku pierwotnego uzwojenia mocy liczba zwojów, z uwagi na spadek napięcia, będzie równa:

Dla pozostałych uzwojeń, biorąc pod uwagę spadek napięcia, liczba zwojów jest równa:

Średnicę drutu każdego uzwojenia transformatora można określić za pomocą następującego wzoru:   gdzie Ja  - natężenie prądu (A) przechodzące przez to uzwojenie; d  - średnica drutu (miedź) w mm.

Natężenie prądu płynącego przez uzwojenie pierwotne (sieciowe) określa się na podstawie całkowitej mocy transformatora R:

Pozostaje wybrać rozmiar płytek dla rdzenia. Aby to zrobić, konieczne jest obliczenie obszaru, który zajmuje całe uzwojenie w oknie rdzenia transformatora:

gdzie S m  - powierzchnia (w mm2) zajmowana przez wszystkie zwoje w oknie;
d 1, d 2, d 3  i d 4  - średnice drutów uzwojenia (w mm);
n 1, n 2, n 3  i n 4  - liczba zwojów tych uzwojeń.
  Wzór ten uwzględnia grubość izolacji drutów, nierównomierne uzwojenie, a także przestrzeń zajmowaną przez ramę w oknie rdzenia.

Zgodnie z uzyskaną wartością S m Wielkość płyty dobiera się tak, aby uzwojenie zostało swobodnie umieszczone w oknie wybranej płyty. Nie trzeba wybierać płyt z oknem, które jest znacznie większe niż to konieczne, ponieważ zmniejsza to ogólną jakość transformatora.

Na koniec określ grubość zestawu podstawowego - wartość bktóry jest obliczany według wzoru:

Oto rozmiar a  - szerokość środkowego pasa płyty (ryc. 3) i b  w milimetrach; Q  - w metrach kwadratowych. patrz

Obliczenia są proste, najtrudniejsze jest znalezienie rdzenia o wymaganym rozmiarze.

Szybkie przerobienie telewizora z transformatorem mocy

Dzisiaj telewizory półprzewodnikowe z ich zasilaczami przełączającymi stale wypierały ciężkie i kłopotliwe telewizory lampowe, ale wiele Plyushkinów gromadzi kurz w garażach i szopach. Dlatego nie ma trudności w znalezieniu transformatora mocy z takiego telewizora. Zmiana takiego transformatora na twoje potrzeby jest elementarna.

Moc takich transformatorów wynosi od 80 do 350 watów, wszystko zostało określone przez telewizor. W czarno-białym telewizorze transformator jest słabszy, a w kolorze - mocniejszy. Konstrukcja transformatora - dwuramienna na spiralnym rdzeniu w kształcie litery "O". Rdzeń transformatora składa się z dwóch połówek w kształcie podkowy wprowadzanych do cewek transformatora. Obie cewki są nawijane tym samym uzwojeniem o tej samej liczbie zwojów. Z reguły na cewkach jest płytka, na której maluje się sieć i wszystkie uzwojenia wyjściowe z numerami wyjść, napięć i prądów.

Możesz użyć istniejących uzwojeń o odpowiednim napięciu lub możesz nawinąć uzwojenia wtórne i nawinąć nowe, wykorzystując w ten sposób pełną moc transformatora. Wygoda polega na łatwym demontażu-montażu, obliczeniach nowych uzwojeń. Na cewkach uzwojenia pierwotne są najpierw nawijane, następnie jest folia osłaniająca, a następnie nawijane są uzwojenia wtórne. Dlatego przy likwidacji niepotrzebnych zwojów nie popełnisz błędu zwijania głównego uzwojenia.

Transformator jest demontowany zwykłym kluczem 10 lub 12. W tym celu należy odkręcić tylko dwie nakrętki ze wsporników transformatora, po czym połowę rdzenia można swobodnie usunąć z cewek.

Przed demontażem cewek dokładnie obejrzyj płytę, znajdź w niej uzwojenie o najniższym napięciu, a podczas nawijania tego uzwojenia policz liczbę zwojów. Dzieląc obliczoną liczbę zwojów na napięcie podane na tabliczce, dowiesz się, ile zwojów uzwojenia wtórnego transformatora przypada na jeden wolt. Przez pomnożenie tej liczby przez napięcie, które chcesz otrzymać na wyjściu transformatora, dowiesz się, ile nawinięć potrzebujesz nawijać.

Możesz wytrzeć za pomocą innego przewodu lub kabla nawijanego z transformatora. Na wietrze konieczna jest rewolucja do rewolucji. Aby uzyskać wystarczający prąd wyjściowy, można nawijać uzwojenia drutem złożonym dwukrotnie, trzykrotnie, a nawet cztery razy, lub można nawijać kilka zwojów o tej samej liczbie zwojów, a następnie, po złożeniu transformatora, lutować je równolegle.

Warstwy uzwojeń w transformatorze są układane papierem transformatorowym, nasączonym parafiną, podczas nawijania cewek, należy je ostrożnie wyjmować, nie rozrywać. Użyj tego papieru ponownie podczas nawijania.

Transformatory z telewizorów lampowych to "moc", najważniejsze nie jest zbyt wiele. Dzięki ich zastosowaniu uzyskuje się doskonałe ładowarki, mocne zasilacze, zarówno jako część skonstruowanych urządzeń, jak i używanych niezależnie.

  W domu może być konieczne wyposażenie oświetlenia w wilgotne obszary: piwnicę lub piwnicę itp. Pomieszczenia te są narażone na wysokie ryzyko porażenia prądem.
W takich przypadkach należy zastosować sprzęt elektryczny zaprojektowany dla niskiego napięcia zasilania.  nie więcej niż 42 woltów.

  Możesz użyć latarki zasilanej bateryjnie lub użyć transformatora obniżającego napięcie.   od 220 woltów do 36 woltów.
  Oblicz i wyprodukuj jednofazowy transformator mocy 220/36 woltów o napięciu wyjściowym 36 woltów z mocą z sieci elektrycznej prądu przemiennego o napięciu 220 woltów.

  Do oświetlenia takiego żarówka  przy 36 woltach i mocy 25 - 60 watów. Takie żarówki z podstawą do zwykłego kartridża elektronicznego są sprzedawane w sklepach elektrycznych.
Jeśli znajdziesz żarówkę dla innej mocy, na przykład 40 watów, nie ma nic strasznego - i tak się stanie. Tylko transformator zostanie wykonany z marginesem mocy.

ZRÓB MOŻLIWOŚĆ UPROSZCZONEGO OBLICZENIA TRANSFORMATORA 220/36 VOLT.

  Moc dodatkowa: _2 = U_2 · I_2 = 60 watów

Gdzie
_2 - moc na wyjściu transformatora, ustawiamy 60 watów;

U _2 - napięcie na wyjściu transformatora, ustawiamy 36 woltów;

I _2 jest prądem w obwodzie wtórnym, w ładunku.

Sprawność transformatora o mocy do 100 watów jest zwykle nie większa niż η = 0,8.
Wydajność określa, ile energii zużywanej przez sieć trafia do obciążenia. Reszta idzie ogrzać druty i rdzeń. Ta moc jest bezpowrotnie utracona.

Określić zużycie energii przez transformator z sieci, biorąc pod uwagę straty:

Р_1 = _2 / η = 60 / 0,8 = 75 watów.

Moc jest przekazywana z pierwotnego do wtórnego przez strumień magnetyczny w obwodzie magnetycznym, a więc od wartości   Р_1,   moc zużyte przez 220 woltów,  zależy od pola przekroju obwodu magnetycznego S.

  Rdzeń magnetyczny jest rdzeniem w kształcie litery W lub O, złożonym z arkuszy stali transformatorowej. Uzwojenie pierwotne i wtórne drutu będzie znajdować się na rdzeniu.

  Pole przekroju obwodu magnetycznego oblicza się za pomocą następującego wzoru:

  S = 1,2 · √P_1.

  Gdzie
S to powierzchnia w centymetrach kwadratowych,

P _1 jest główną mocą sieci w watach.

  S = 1,2 · √75 = 1,2 · 8,66 = 10,4 cm².

Wartość S jest określona przez liczbę zwoi w na jeden wolt według wzoru:

w = 50 / s

  W naszym przypadku powierzchnia przekroju rdzenia jest równa S = 10,4 cm.kv.

  w = 50 / 10,4 = 4,8 obrotu na 1 wolt.

Oblicz liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego przy 220 woltach:

W1 = U_1 · w = 220 · 4,8 = 1056 zwojów.

Liczba zwojów uzwojenia wtórnego przy 36 V:

W2 = U_2 · w = 36 · 4.8 = 172.8 zwojów,

zaokrąglić do 173 zwojów.

  W trybie obciążenia może wystąpić zauważalna utrata części napięcia na aktywnej rezystancji wtórnego drutu. Dlatego zaleca się, aby liczba zwojów wzrosła o 5-10% więcej niż obliczono. Weź W2 = 180 obrotów.

  Wielkość prądu w uzwojeniu pierwotnym transformatora:

I_1 = P_1 / U_1 = 75/220 = 0,34 ampera.

Prąd w uzwojeniu wtórnym transformatora:

I_2 = P_2 / U_2 = 60/36 = 1,67 ampera.

Średnice drutów uzwojenia pierwotnego i wtórnego są określone przez wartości prądów w nich obecnych w oparciu o dopuszczalną gęstość prądu, liczbę amperów na 1 milimetr kwadratowy pola powierzchni przewodzącej. Dla transformatorów, gęstość prądu, na drut miedziany, akceptowane 2 A / mm².

  Przy tej gęstości prądu, średnica drutu bez izolacji w milimetrach jest określona wzorem: d = 0,8√I.

Dla uzwojenia pierwotnego średnica drutu będzie wynosić:

d_1 = 0,8 · √1_1 = 0,8 · √0,34 = 0,8 · 0,58 = 0,46 mm. Weź 0,5 mm.

Średnica drutu dla uzwojenia wtórnego:

d_2 = 0,8 · √1_2 = 0,8 · √1,67 = 0,8 · 1,3 = 1,04 mm. Weź 1,1 mm.

  JEŚLI NIE ZOSTAŁO PODŁĄCZONEJ ŚREDNICY POMIAROWEJ,  wtedy możesz wziąć kilka połączonych równolegle, bardziej cienkich drutów. Ich całkowita powierzchnia przekroju musi wynosić co najmniej tyle, co odpowiada wyliczonemu pojedynczemu drutowi.

  Przekrój poprzeczny drutu jest określony wzorem:

s = 0,8 · d².

gdzie: d - średnica drutu.

Na przykład: nie mogliśmy znaleźć drutu dla uzwojenia wtórnego o średnicy 1,1 mm.

Przekrój poprzeczny drutu ma średnicę 1,1 mm. jest równy:

s = 0,8 · d2 = 0,8 · 1,1 = = 0,8 · 1,21 = 0,97 mm².

Zaokrągl do 1,0 mm².

  ztabelewybrać średnice dwóch drutów, których suma przekrojów wynosi 1,0 mm².

  Na przykład są to dwa druty o średnicy 0,8 mm. i powierzchnia 0,5 mm².

Lub dwa przewody:
  - najpierw o średnicy 1,0 mm. i przekrój 0,79 mm²,
- druga średnica 0,5 mm. i pole przekroju 0,196 mm ².
co daje łącznie: 0,79 + 0,166 = 0,986 mm².

Nawijanie cewki odbywa się za pomocą dwóch przewodów jednocześnie, jednakowa liczba zwojów obu przewodów jest ściśle zachowana. Początki tych przewodów są ze sobą powiązane. Końce tych przewodów również są połączone.

  Okazuje się, że jest to jeden drut o całkowitym przekroju dwóch przewodów.

  Zobacz artykuły:
- "Jak nawinąć transformator na rdzeń w kształcie litery" W ".
- "Jak zrobić szkielet na rdzeń W".

Aparatura elektryczna - transformator służy do konwersji napływającego napięcia przemiennego na inne - wychodzące, na przykład: 220 V do 12 V (w szczególności konwersja ta odbywa się za pomocą transformatora obniżającego napięcie). Zanim zaczniesz obliczać transformator, najpierw musisz znać jego strukturę.

Najprostszym transformatorem jest układ obwodu magnetycznego i uzwojenia dwóch typów: pierwotnego i wtórnego, specjalnie nawiniętych na niego. Uzwojenie pierwotne wykrywa napływające napięcie przemienne z sieci (np. 220 V), a uzwojenie wtórne, poprzez sprzężenie indukcyjne, wytwarza kolejne napięcie przemienne. Różnica w zwojach w uzwojeniach wpływa na napięcie wyjściowe.

Obliczanie transformatora w kształcie litery "W"

  1. Rozważmy przykład procesu obliczania zwykłego transformatora w kształcie litery W. Załóżmy, że podane są następujące parametry: prąd obciążenia i2 = 0,5A, napięcie wyjściowe (napięcie uzwojenia wtórnego) U2 = 12V, napięcie w sieci U1 = 220V.
  2. Pierwszy wskaźnik określa moc wyjściową: P2 = U2ˣi2 = 12ˣ0,5 = 6 (W). Oznacza to, że moc ta wymaga użycia obwodu magnetycznego o przekroju około 4 cm² (S = 4).
  3. Następnie określ liczbę zwojów wymaganych na jeden wolt. Wzór dla tego typu transformatora to: K = 50 / S = 50/4 = 12,5 (obroty / wolt).
  4. Następnie określ liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego: W1 = U1ˣK = 220ˣ12.5 = 2750 (zwojów). A następnie liczba zwojów znajdujących się w uzwojeniu wtórnym: W2 = U2ˣK = 12ˣ12.5 = 150.
  5. Obliczyć natężenie prądu w uzwojeniu pierwotnym w następujący sposób: i1 = (1,1 × P2) / U1 = (1,1 × 6) / 220 = 30 mA Pozwoli to obliczyć rozmiar średnicy drutu wbudowanego w uzwojenie pierwotne i nie jest wyposażony w izolację . Wiadomo, że maksymalny prąd dla drutu miedzianego wynosi 5 amperów na mm², co oznacza, że: d1 = 5A / (1 / i1) = 5A / (1 / 0,03A) = 0,15 (mm) .
  6. Ostatnim krokiem jest obliczenie średnicy drugorzędnego drutu za pomocą wzoru d2 = 0,025ˣ√i2, a wartość i2 jest używana w miliamperach (mA): d2 = 0,025ˣ22,4 = 0,56 (mm).

Jak obliczyć moc transformatora

  1. Znajdź napięcie występujące wcześniej w prądzie dodatnim i prądzie obciążenia. Następnie pomnóż współczynnik 1,5 przez maksymalny prąd obciążenia (mierzony w amperach). Tak więc definiujesz uzwojenie drugiego transformatora (także w amperach).
  2. Określ moc pobieraną przez prostownik z uzwojenia wtórnego obliczanego transformatora: pomnóż prąd maksymalny przechodzący przez niego przez napięcie uzwojenia wtórnego.
  3. Oblicz moc transformatora, mnożąc maksymalną moc na uzwojeniu wtórnym przez 1,25.

Jeśli musisz określić moc transformatora, która będzie potrzebna do określonych celów, musisz zsumować moc zainstalowanych urządzeń zużywających energię z 20%, aby mieć rezerwę. Na przykład, jeśli masz 10-metrowy pasek LED zużywający 48 watów, musisz dodać 20% do tego numeru. Oczekuje się 58 watów - minimalna moc transformatora, która musi zostać ustalona.

Jak obliczyć obecny transformator

Główną charakterystyczną cechą transformatora jest współczynnik transformacji, który wskazuje, jak bardzo zmienią się parametry prądu głównego, ze względu na przejście przez to urządzenie.

Jeżeli współczynnik transformacji przekracza 1, to transformator maleje, a jeśli jest mniejszy niż ten wskaźnik, wówczas wzrasta.

  1. Konwencjonalny transformator jest utworzony z dwóch cewek. Zdecyduj o liczbie zwojów cewek N1 i N2, które są połączone za pomocą rdzenia magnetycznego. Znajdź współczynnik transformacji k dzieląc liczbę zwojów cewki pierwotnej N1 podłączonej do źródła prądu przez liczbę zwojów cewki N2, do której podłączono obciążenie: k = N1 / N2.
  2. Zmierzyć siłę elektromotoryczną (EMF) na obu uzwojeniach transformatora ε1 i ε2, jeśli nie ma możliwości ustalenia liczby zwojów w nich. Możesz to zrobić w następujący sposób: podłącz uzwojenie pierwotne do bieżącego źródła. Zdobądź tzw. Idle. Za pomocą testera określ napięcie na każdym uzwojeniu. Będzie odpowiadać wartości pola elektromagnetycznego mierzonego uzwojenia. Nie zapominaj, że straty energii wynikające z oporu uzwojeń są tak małe, że można je zaniedbać. Współczynnik transformacji jest obliczany przez stosunek napięcia pierwotnego do wtórnego emf: k = ε1 / ε2.
  3. Znajdź współczynnik transformacji transformatora podczas działania, gdy odbiornik jest podłączony do uzwojenia wtórnego. Wyznaczyć, dzieląc prąd w uzwojeniu pierwotnym I1 przez prąd generowany w uzwojeniu wtórnym I2. Zmierzyć natężenie prądu poprzez podłączenie testera (przełączonego do trybu pracy amperomierza) do uzwojeń w szeregu: k = I1 / I2.

Bardzo często potrzebny jest transformator obniżający napięcie do zasilania amatorskich struktur radiowych lub do zasilania gotowych urządzeń. Dokładne obliczenie transformatora mocy jest bardzo skomplikowane, ale w celu obliczenia przybliżonego można użyć formuł uproszczonych. W tym artykule przyjrzymy się, jak obliczyć transformator złożony na najbardziej powszechnym rdzeniu magnetycznym płytek w kształcie litery W.

Aby obliczyć transformator, musimy wiedzieć: pożądane napięcie na uzwojeniu wtórnym i prąd obciążenia. Jeżeli prąd obciążenia nie jest znany, ale jego moc jest znana, to łatwo obliczyć prąd - trzeba podzielić moc przez napięcie na uzwojeniu wtórnym.

1. Obliczanie prądu wtórnego

I2 = 1,5 * Ingdzie

  • I2 jest prądem w uzwojeniu wtórnym, A,
  • IN - prąd obciążenia, A.

2. Określenie zużycia energii z uzwojenia wtórnego

P2 = U2 * I2gdzie

  • P2 - moc uzwojenia wtórnego, W,
  • U2 to napięcie wtórne, V
  • I2 - prąd wtórny, A.

Jeśli potrzebnych jest kilka uzwojeń wtórnych, liczymy moc każdego uzwojenia, a następnie dodajemy moc wszystkich uzwojeń wtórnych i zastępujemy je w poniższym wzorze.

3. Określanie mocy transformatora

PT = 1,25 * P2gdzie

  • Pm - całkowita moc transformatora, W
  • P2 - moc uzwojenia wtórnego, W.

4. Obliczanie prądu uzwojenia pierwotnego

I1 = PT / U1gdzie

  • I1 jest prądem w uzwojeniu pierwotnym transformatora, A,
  • PT - moc transformatora, W
  • U1 to napięcie pierwotne, V.

5. Wyznaczenie wymaganego przekroju rdzenia obwodu magnetycznego

S = 1,3 *   PTgdzie

  • ² ,

Należy zauważyć, że rdzeń magnetyczny musi być tak dobrany, aby stosunek szerokości rdzenia (płyty centralnej) obwodu magnetycznego do grubości zestawu wynosił 1 ÷ 2.

6. Obliczanie liczby zwojów uzwojenia pierwotnego

W1 = 50 * U1 / Sgdzie

  • W1 - liczba zwojów uzwojenia pierwotnego, szt
  • U1 to napięcie pierwotne, V,
  • S jest powierzchnią przekroju poprzecznego rdzenia obwodu magnetycznego cm ² .

7. Obliczanie liczby zwojów uzwojenia wtórnego

W2 = 55 * U2 / Sgdzie

  • W2 - liczba zwojów uzwojenia wtórnego, szt
  • U1 to napięcie wtórne, V
  • S jest powierzchnią przekroju poprzecznego rdzenia obwodu magnetycznego cm ² .

8. Wyznaczanie średnic drutów uzwojeń transformatora

d = 0,632 *   Jagdzie

  • d - średnica drutu, mm
  • I jest prądem uzwojenia, A (odpowiednio, zastępujemy I1 i I2 dla uzwojenia pierwotnego i wtórnego).

Obliczenia podano dla drutu miedzianego.

9. Sprawdź zajętość okna magnetycznego

Po wybraniu płytek obwodu magnetycznego należy sprawdzić, czy drut będzie pasował do ramy transformatora.

S® = 50 * Ptgdzie

  • S® - obszar zajmowany przez nawinięte przewody w jednym oknie obwodu magnetycznego, mm 2,
  • PT - moc transformatora, W.

Jeśli pole okna wybranego obwodu magnetycznego jest większe lub równe powierzchni obliczeniowej, wówczas drut będzie pasował.

Płytki obwodu magnetycznego muszą być złożone z tylnej pokrywy, jak pokazano na powyższym rysunku.

Rdzeń magnetyczny należy ściągnąć za pomocą spinacza lub kołków z nakrętkami, kołki powinny być owinięte papierem lub innym materiałem izolacyjnym, tak aby kołki nie zamykać płyt. Jeśli obwód magnetyczny zostanie mocno pociągnięty, zacznie bzykać.

Przewody powinny być nawinięte równomiernie i ciasno (w przeciwnym razie mogą nie pasować). Między każdym rzędem należy ułożyć cienki papier lub folię poliestrową w 1-2 warstwach i 3-4 warstwach pomiędzy uzwojeniami.

Aby ułatwić nawijanie, możesz wykonać proste urządzenie pokazane na obrazku:


Urządzenie składa się z dwóch stojaków ze sklejki zamontowanych na wspólnej podstawie i umieszczonego w nich metalowego pręta, zakrzywionego w kształcie klamki z jednego końca. Jedną ręką przekręcamy uchwyt, a gdy drugi kierujemy drutem, cewkę z drutem można umieścić jak na jeszcze jednym pasku, ale bez uchwytu.

Kalkulator online do obliczania wielkości całkowitego obwodu magnetycznego transformatora mocy

Nie jest tajemnicą, że amatorscy operatorzy radiowi często dostosowują transformatory do własnych potrzeb. W końcu nie zawsze jest na przykład gotowy transformator sieciowy. Zagadnienie to staje się bardziej aktualne, gdy anoda anodowa lub transformator wyjściowy są potrzebne dla wzmacniacza lampowego. Pozostaje tylko zapas na drut i podnieść dobre rdzenie.

Czasami nie jest łatwo uzyskać niezbędny rdzeń magnetyczny i trzeba wybierać z tego, co jest. W celu szybkiego obliczenia całkowitej mocy, podany tutaj kalkulator online został napisany. Dzięki rozmiarowi rdzenia można szybko przeprowadzić wszystkie niezbędne obliczenia, które są wykonywane według wzoru podanego poniżej, dla dwóch typów: PL i SL.



Wprowadź wymiary rdzenia magnetycznego transformatora. W razie potrzeby skoryguj pozostałe wartości. Poniżej zostanie wyświetlona obliczona całkowita moc transformatora, która może być wykonana na takim rdzeniu, zgodnie ze wzorem:

Obliczany jest również obszar przekroju obwodu magnetycznego i obszaru okna.

a  patrz
B  patrz
c  patrz
h  patrz
Gęstość prądu w uzwojeniach drutu  A / sqm
Współczynnik wypełnienia drutu
Wydajność transformatora  (od 0 do 1)
Praca z niższą częstotliwością  Hz
Indukcja magnetyczna  T
Współczynnik wypełnienia rdzenia





I małe FAQ:

Czy można zastosować żelazo z transformatorów bespereboynik do produkcji transformatorów wyjściowych?

W tych transformatorach płyty mają grubość 0,5 mm, co nie jest mile widziane w audio. Ale jeśli chcesz - możesz. Przy obliczaniu mocy wyjściowej należy opierać się na parametrach 0,5 T przy częstotliwości 30 Hz. Obliczając siły bezpieczeństwa na tym gruczole, należy ustawić nie więcej niż 1,2 T.

Czy mogę używać płyt z różnych transformatorów?

Jeśli mają ten sam rozmiar, możesz. Aby to zrobić, wymieszaj je.

Jak prawidłowo zmontować rdzeń magnetyczny?

W przypadku pojedynczego wyjścia można umieścić dwie skrajne płytki W po przeciwnej stronie, jak to często ma miejsce w fabrycznych TVZ. W szczelinie przez papier, aby położyć płytki I, 2 sztuki mniej. Biorąc transformator tak, aby płyty I znajdowały się na dole, z lekkim uderzeniem, umieść go na grubej, płaskiej metalowej płycie. Można to zrobić kilka razy, kontrolując proces za pomocą miernika indukcyjności, aby uzyskać tę samą parę transformatorów.

Jak określić moc transformatora za pomocą obwodu magnetycznego?

W przypadku wzmacniaczy push-pull należy podzielić ogólną moc żelaza przez 6-7. Dla single-ended - 10-12 dla triody i 20 dla tetrode-pentody.

Jak zasilać transformator, czy trzeba przykleić rdzeń magnetyczny?

Jeśli chcesz się zakleić, użyj płynnego kleju. Dostarczamy stałe napięcie 5-15 woltów do uzwojenia pierwotnego, aby uzyskać prąd około 0,2A. W tym przypadku podkowy są napięte bez deformacji. Następnie można założyć bandaż, delikatnie dokręcić i pozostawić do wyschnięcia kleju.

Jak usunąć lakier, które są pokryte transformatorami bespereboynik?

Moczyć przez kilka dni w acetonie lub gotować kilka godzin w wodzie. Następnie należy usunąć lakier. Mechaniczne usuwanie lakieru jest niedopuszczalne, ponieważ Pojawią się zadziory i talerze zwiną się między sobą.

Czy te transformatory są odpowiednie w dowolnym miejscu bez demontażu i przewijania?

Jeśli mają dodatkowe uzwojenie (około 30 woltów), to po podłączeniu go szeregowo z pierwotnym, można uzyskać mocny transformator filamentów. Ale musisz obserwować prąd jałowy, ponieważ Transformatory te nie są przeznaczone do ciągłej pracy i często nie są nawijane tak, jak byśmy tego chcieli.