Най -простото изчисление на силови трансформатори и автотрансформатори
Понякога трябва да направите свой собствен силов трансформатор за токоизправителя. В този случай най-простото изчисление на силови трансформатори с мощност до 100-200 W се извършва, както следва.
Знаейки напрежението и най -високия ток, който вторичната намотка трябва да даде (U2 и I2), откриваме мощността на вторичната верига: При наличието на няколко вторични намотки мощността се изчислява чрез добавяне на мощностите на отделните намотки.
Освен това, като вземем ефективността на трансформатор с ниска мощност, равна на около 80%, ние определяме първичната мощност:
Мощността се предава от първичната към вторичната чрез магнитния поток в сърцевината. Следователно стойността на мощността P1 зависи от площта на напречното сечение на сърцевината S, която се увеличава с увеличаване на мощността. За сърцевина, изработена от нормална трансформаторна стомана, S може да се изчисли по формулата:
където s е в квадратни сантиметри, а P1 е във ватове.
Стойността на S определя броя на завоите w ‘на волт. Когато използвате трансформаторна стомана
Ако трябва да направите сърцевина от стомана с по-ниско качество, например от калай, покривно желязо, стомана или желязна тел (те трябва да бъдат предварително отгряти, за да станат меки), тогава S и w ‘трябва да се увеличат с 20- 30%.
Сега можете да изчислите броя на завоите на намотките
и т.н.
В режим на натоварване може да има забележима загуба на част от напрежението в съпротивлението на вторичните намотки. Затова се препоръчва те да поемат броя на завоите с 5-10% повече от изчисления.
Първичен ток
Диаметрите на проводниците на намотката се определят от стойностите на токовете и се основават на допустимата плътност на тока, която за трансформаторите се приема средно 2 A / mm2. При такава плътност на тока диаметърът на проводника без изолация на всяка намотка в милиметри се определя от таблицата. 1 или изчислено по формулата:
Когато няма проводник с необходимия диаметър, тогава могат да се вземат няколко по -тънки проводника, свързани паралелно. Общата им площ на напречното сечение трябва да бъде поне тази, която съответства на изчисления един проводник. Площта на напречното сечение на проводника се определя съгласно таблицата. 1 или изчислено по формулата:
За намотки с ниско напрежение, които имат малък брой завои от дебел проводник и са разположени върху други намотки, плътността на тока може да се увеличи до 2,5 или дори 3 A / mm2, тъй като тези намотки имат по -добро охлаждане. След това във формулата за диаметъра на проводника постоянният коефициент вместо 0,8 трябва да бъде съответно 0,7 или 0,65.
Накрая проверете разположението на намотките в основния прозорец. Общата площ на напречното сечение на завоите на всяка намотка е (чрез умножаване на броя на завоите w по площта на напречното сечение на проводника, равна на 0,8d2 от, където dfrom е диаметърът на проводника в изолацията .Това може да се определи от таблица 1, която също показва масата на проводника. Площите на напречното сечение на всички намотки се добавят За да се вземе предвид приблизително хлабавостта на намотката, ефектът на рамката на изолационните уплътнения между намотки и техните слоеве, е необходимо да се увеличи намерената площ с 2-3 пъти. Площта на прозореца на сърцевината не трябва да бъде по-малка от стойността, получена от изчислението.
маса 1
Като пример, нека изчислим силов трансформатор за токоизправител, захранващ някакво устройство с вакуумни тръби. Нека трансформаторът да има намотка за високо напрежение, предназначена за напрежение 600 V и ток 50 mA, както и намотка за нагревателни лампи, с U = 6,3 V и I = 3 A.Мрежово напрежение 220 V.
Определете общата мощност на вторичните намотки:
Първична мощност
Намерете площта на напречното сечение на стоманената сърцевина на трансформатора:
Брой завъртания на волт
Първичен ток
Броят на завоите и диаметърът на проводниците на намотките са равни:
• за първична намотка
• за увеличаване на навиването
• за намотка на лампи с нажежаема жичка
Да предположим, че прозорецът на сърцевината има площ на напречното сечение 5×3 = 15 cm2 или 1500 mm2, а диаметрите на избраните проводници с изолация са както следва: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 мм; d3out = 1,2 мм.
Нека проверим разположението на намотките в основния прозорец. Намираме площта на напречното сечение на намотките:
• за първична намотка
• за увеличаване на навиването
• за намотка на лампи с нажежаема жичка
Общата площ на напречното сечение на намотките е приблизително 430 mm2.
Както можете да видите, тя е повече от три пъти по -малка от площта на прозореца и следователно намотките ще се поберат.
Изчисляването на автотрансформатора има някои особености. Неговото ядро трябва да се разчита не за общата вторична мощност P2, а само за тази част от нея, която се предава от магнитния поток и може да се нарече трансформираща се мощност RT.
Тази мощност се определя от формулите:
— за увеличаващ автотрансформатор
— за понижаващия автотрансформатор и
Ако автотрансформаторът има кранове и ще работи при различни стойности на n, тогава при изчислението е необходимо да се вземе стойността на n, която е най -различна от единица, тъй като в този случай стойността на Pt ще бъде най -голямата и тя необходимо е ядрото да може да предава такава мощност.
След това се определя изчислената мощност P, която може да се приеме равна на 1,15 • RT. Коефициентът 1.15 тук отчита ефективността на автотрансформатора, която обикновено е малко по -висока от тази на трансформатора. д
Освен това се прилагат формулите за изчисляване на площта на напречното сечение на сърцевината (по отношение на мощността P), броя на завъртанията на волт, посочените по-горе диаметри на проводника за трансформатора. Трябва да се има предвид, че в частта от намотката, която е обща за първичната и вторичната верига, токът е равен на I1 — I2, ако автотрансформаторът се увеличава, и I2 — I1, ако намалява.