Najjednoduchší výpočet výkonových transformátorov a autotransformátorov. Ako vypočítať sieťový transformátor

  Ako určiť počet závitov sekundárneho vinutia?

Ak chcete vypočítať počet otáčok sekundárneho vinutia, musíte vedieť, koľko otáčok je na volt. Ak nie je známy počet otáčok primárneho vinutia, potom sa táto hodnota môže získať v jednej z nasledujúcich metód.

Prvý spôsob.

Pred odstránením sekundárnych vinutí z transformátorovej skrine odmerajte napätie a napätie na jednom z najdlhších sekundárnych vinutí pri voľnobehu (bez zaťaženia). Pri odvíjaní sekundárnych vinutí musíte spočítať počet závitov vinutia, na ktorom bolo meranie vykonané.

Druhý spôsob.

Túto metódu je možné použiť, ak je sekundárne vinutie už odstránené a počet otáčok sa nepočíta. Potom môžete navíjať 50-100 otáčok akéhokoľvek drôtu ako sekundárne vinutie a vykonať potrebné merania. To isté sa dá urobiť, ak sa použije transformátor s len niekoľkými otáčkami v sekundárnom vinutí, napríklad bodový zvárací transformátor. Dočasné meracie vinutie potom výrazne zvýši presnosť výpočtov.

Po prijatí údajov môžete použiť jednoduchý vzorec:

ω1 / U1 = ω 2 / U2

ω 1  - počet otáčok v primárnom vinutí,

ω 2  - počet závitov v sekundárnom vinutí, \\ t

U1  - napätie na primárnom vinutí,

U2  - napätie na sekundárnom vinutí.

Tento transformátor som dostal bez sekundárnych vinutí a identifikačných značiek.

Zranenie ako dočasné sekundárne vinutie - 100 otáčok.

Toto vinutie som navinul tenkým drôtom, ktorý nie je škoda a ktorý mám najviac. Zranenie "vo veľkom", čo znamená, aké hrozné.

Výsledky testov

Napätie siete počas merania je 216 voltov.

Sekundárne napätie je 20,19 voltov.

Určte počet otáčok na volt pri 216V:

100 / 20,19 = 4,953 VIT / Volt

Nie je potrebné šetriť na presnosti, pretože chyba prebieha počas meraní. Našťastie nie je niečo na papieri.

Vypočítajte počet otáčok primárneho vinutia:

4,953 * 216 = 1070 vit.

Teraz môžete určiť počet otáčok na volt pri 220V.

1070/220 = 4 864 W./V

Vypočítajte počet závitov v sekundárnych vinutiach.

4 864 * 12,8 = 62 Vit.

4,864 * 14,3 = 70 Vit.

  Ako vypočítať priemer drôtu pre všetky vinutia?

Čím hrubšie, tým lepšie, ale s podmienkou, že sa zmestí do okna magnetického obvodu. Ak je okno malé, potom sa odporúča počítať prúd každého vinutia vinutia, aby sa zvolil optimálny priemer drôtu z dostupných vinutí.

I = p / u

ja  - prúd vinutia,

P  - výkon spotrebovaný z tohto vinutia,

U  - aktuálne napätie tohto vinutia.

Napríklad, ja mám spotrebu energie 31 wattov a všetko to bude mať cievky "III" a "IV".

31 / (12,8 + 12,8) = 1,2 ampéra

Priemer drôtu možno vypočítať podľa vzorca:

D = 1,13 √ (I / j)

D  - priemer drôtu v mm,

ja  - prúd vinutia v ampéroch,

j  - prúdová hustota v ampéroch / mm².

V tomto prípade je možné z tabuľky vybrať prúdovú hustotu.

Prúd prúdiaci cez cievky "III" a "IV" - 1,2 ampér.

A vybral som prúdovú hustotu 2,5 A / mm².

1,13 (1,2 / 2,5) = 0,78 mm

Nemám drôt s priemerom 0,78 mm, ale je tu drôt s priemerom 1,0 mm. Preto, len v prípade, budem počítať, či mám dostatok priestoru pre tieto cievky.

Na obrázku sú dve verzie konštrukcie rámu: A - obyčajný, B - rezný.

1. Počet závitov v jednej vrstve.
2. Počet vrstiev.

Šírka môjho nerozdeleného rámu je 40 mm.

Potrebujem vetrať 124 otočení s drôtom 1,0 mm, ktorého priemer s izoláciou je 1,08 mm. Existujú dve takéto vinutia.

124 * 1,08 * 1,1: 40 ≈  3,68 vrstiev

1,1   - koeficient. V praxi je potrebné pri výpočte plnenia pridať 10 - 20% k získanému výsledku. Budem jemne vietor, otočiť na turne, tak pridané 10%.

Ukázalo sa, že 4 vrstvy drôtu s priemerom 1,08 mm. Hoci posledná štvrtá vrstva je naplnená len o niekoľko percent.

Určite hrúbku vinutia:

1,08 * 4 ≈  4,5 mm

Mám k dispozícii 9 mm hĺbku rámu, čo znamená, že vinutie sa zmestí a stále bude voľný priestor.

Je nepravdepodobné, že prúd cievky "II" bude väčší ako - 100 mA.

1,13 (0,1 / 2,5) = 0,23 mm

Priemer cievky "II" - 0,23 mm.

Toto je maličký obal okolo okna a dokonca ho nemusíte brať do úvahy, keď je toľko voľného miesta.

Samozrejme, v praxi je rádiový amatérsky výber káblov malý. Ak nie je drôt vhodného prierezu, potom sa vinutie môže navíjať naraz niekoľkými vodičmi s menším priemerom. Len tak, aby nedochádzalo k žiadnemu prúdeniu, musíte súčasne vetrať dva, tri alebo dokonca štyri vodiče. K prepadom dochádza vtedy, keď sa vyskytujú aj menšie odchýlky v dĺžke paralelne zapojených vinutí. Súčasne vzniká v dôsledku rozdielu napätia prúd, ktorý zahrieva vinutia a vytvára zbytočné straty.

Pred navinutím viacerých vodičov musíte najprv vypočítať dĺžku drôtu navíjania a potom rezať drôt na požadované kusy.

Dĺžka vodičov bude rovná:

L = p * ω * 1,2

L  - dĺžka vodiča,

p  - obvod rámu v strede vinutia, \\ t

ω   - počet otočení,

1,2*   - koeficient.

* Je ťažké a únavné položiť vinutie pri navíjaní v niekoľkých drôtoch, takže je lepšie byť v bezpečí a použiť tento faktor na kompenzáciu výpočtových chýb a neopatrného štýlu.

Na navíjanie cievky na cievku je potrebný hrubý drôt a tenšie drôty sa môžu navíjať a hromadne. Hlavná vec, že ​​vinutia zapadajú do okna magnetického obvodu.

Ak sa vinutie vykonáva opatrne bez poškodenia izolácie, potom sa medzi vrstvami nemôžu použiť žiadne tesnenia, pretože pri budovaní ULF s priemerným výkonom sa nepoužívajú veľké napätia. Izolácia drôtu vinutia je určená pre stovky voltov. Čím hrubší je drôt, tým vyššie je napätie pri rozpojení izolácie vodiča. Pre tenký drôt je rozpadové napätie izolácie asi 400 voltov a pre hrubý drôt môže dosiahnuť 2000 voltov.

Koniec drôtu je možné upevniť bežnými závitmi.

Ak sa počas odstraňovania sekundárneho vinutia poškodí izolácia vinutia chrániaca primárne vinutie, musí sa obnoviť. Tu môžete použiť hrubý papier alebo tenkú lepenku. Neodporúča sa používať žiadne syntetické materiály ako lepiaca páska, elektrická páska a podobne.

Ak je cievka rozdelená na sekcie pre primárne a sekundárne vinutia, potom je úplne možné bez izolačných tesnení.

  Ako merať priemer drôtu.

Ak máte mikrofón vo vašej domácnosti, môžete merať priemer drôtu.

Najprv je lepšie ohriať drôt na zápalnom plameni a až potom odstrániť zoslabenú izoláciu skalpelom. Ak sa tak nestalo, potom sa časť medi môže odstrániť spolu s izoláciou, čo zníži presnosť merania najmä pre tenké vodiče.

Ak nie je mikrometer, potom môžete použiť obyčajné pravítko. Je potrebné navíjať na bodnutie skrutkovača alebo na inú vhodnú os 100 otáčok drôtu, zatlačiť závity klincom a pripojiť výslednú súpravu k pravítku. Rozdelením výsledku na 100 získame priemer drôtu s izoláciou. Priemer drôtu môžete zistiť z medi v tabuľke nižšie.

Zabalil som 100 závitov drôtu a dostal nastavenú dĺžku -39 mm.

39/100 = 0,39 mm

Podľa tabuľky I určujem priemer drôtu nad medenou - 0,35 mm.

Tabuľkové dátové vinutia.

Článok o konkrétnom príklade poskytuje jednoduchý spôsob výpočtu výkonového transformátora pre napájanie alebo nabíjačku.

1. Pred použitím výkonový transformátor  je potrebné určiť jej silu.

Ako viete, nabíjací prúd je 0,1 batérie, v našom prípade je to 6 ampérov.

Napätie pre nabíjanie batérie by malo byť najmenej 15 V, plus pokles napätia na diódach a rezistor obmedzujúci prúd, vezmeme to okolo 5 V.

Celkové napätie sekundárneho vinutia by malo byť okolo 20 V, s prúdom do 6 A. Súčasne sa výkon bude rovnať P = 6 A x 20 V = 120 W.

efektívnosť výkonový transformátor s výkonom do 60 W je 0,75. S výkonom až 150 W 0,8 as vysokým výkonom 0,85.

V našom prípade akceptujte účinnosť. rovná 0,8.

Keď je výkon sekundárneho vinutia 120 W, berúc do úvahy účinnosť výkon primárneho vinutia sa rovná:

120 W: 0,8 = 150 W

1. Pre tento výkon určíme prierezovú plochu jadra, na ktorom budú vinutia umiestnené.

S (cm2) = (1,0 ÷ 1,2) √Р

Koeficient pred druhou odmocninou výkonu závisí od kvality elektrického oceľového jadra.

Vezmite to na priemernú hodnotu 1,1 a získajte plochu jadra 13,5 cm2.

1. Teraz musíte určiť ďalšiu hodnotu - počet otáčok na volt. Označujeme ho N.

N = (50 ÷ 70) / S (cm 2)

Pomer 50 až 70 závisí od kvality ocele. Vezmite priemernú hodnotu 60. Získajte počet otáčok na volt rovný:

N = 60 / 13,5 = 4,44

Túto hodnotu zaokrúhlite na 4,5 otáčok na volt.

Primárne vinutie bude pracovať od 220 V. Jeho počet otáčok sa rovná 220 x 4,5 = 990 otáčok.

Sekundárne vinutie by malo produkovať 20 V. Jeho počet závitov je 20 x 4,5 = 90 otáčok.

1. Zostáva určiť priemer vinutí drôtu.

Na to je potrebné poznať prúd každého vinutia. Pre sekundárny vinutý prúd je známe, že jeho hodnota je 6 A.

Primárny prúd je definovaný ako výkon delený napätím. (Fázový posun na zjednodušenie výpočtu sa nebude brať do úvahy).

1 = 150 W / 220 V = 0,7 A

Priemer drôtu je určený vzorcom:

D (mm) = (0,7 ÷ 0,8) √ I (A)

Koeficient pred druhou odmocninou ovplyvňuje hustotu prúdu v vodiči. Čím väčšia je jeho hodnota, tým menej bude drôt počas prevádzky zahrievaný. Vezmite priemer.

Priemer primárneho vodiča:

D1 = 0,75 - 0,7 = 0,63 mm

Priemer drôtu sekundárneho vinutia:

D2 = 0,75 - 6 = 1,84 mm

Pre navíjanie vyberte najbližší väčší priemer. Ak pre sekundárne vinutie nie je hrubý drôt, môžete ho navinúť do dvoch vodičov, pričom priemer každého z nich je polovičný.

To je celý výpočet.

Ak existuje niekoľko sekundárnych vinutí, súčet ich výkonov by nemal prekročiť hodnotu rovnajúcu sa výkonu primárneho vinutia vynásobeného účinnosťou. Počet otáčok na volt je rovnaký pre všetky vinutia konkrétneho transformátora. Ak poznáte počet otáčok na volt, môžete navíjať vinutie na ľubovoľné napätie, pokiaľ zapadne do okna magnetického obvodu. Priemer drôtu každého vinutia sa stanoví na základe aktuálnej hodnoty tohto vinutia.

Po zvládnutí tejto jednoduchej techniky, môžete nielen urobiť ten, ktorý potrebujete. výkonový transformátor, ale aj vyzdvihnúť pripravený.

Materiál článku je duplikovaný na videu:

Mnohé elektronické a rádiové zariadenia sú napájané niekoľkými zdrojmi konštantného napätia. Patria k tzv. Sekundárnym zdrojom energie. Primárnymi zdrojmi sú sieťové napätie, napätie 127 a 220 voltov, s frekvenciou 50 Hz. Na zabezpečenie zariadenia s konštantným napätím je potrebné najprv zvýšiť alebo znížiť sieťové napätie na požadovanú hodnotu. Na získanie požadovaných parametrov je potrebné vypočítať transformátor, ktorý plní funkciu sprostredkovateľa medzi elektrickými sieťami a zariadeniami pracujúcimi pri konštantnom napätí.

Výpočet výkonového transformátora

Pre presný výpočet transformátora sú potrebné veľmi zložité výpočty. Existujú však zjednodušené verzie vzorcov používaných rádioamatérmi pri vytváraní výkonových transformátorov s danými parametrami.

Na začiatku je potrebné vopred vypočítať veľkosť prúdu a napätia pre každé vinutie. Na tento účel sa v prvom stupni stanoví výkon každého kroku alebo sekundárneho sekundárneho vinutia. Výpočet sa vykonáva pomocou vzorcovP2 = I2 xU2; P3 = I3 xU3, P4 = I4 xU4 a tak ďalej. Tu P2, P3, P4 sú sily, ktoré produkujú vinutia transformátora, I2, I3, I4 sú prúd, ktorý sa vyskytuje v každom vinutí, a U2, U3, U4 sú napätie v príslušných vinutiach.

Na určenie celkového výkonu transformátora (P) je potrebné pridať jednotlivé výkony vinutí a vynásobiť výslednú hodnotu stratovým faktorom transformátora 1.25. Vo forme vzorca vyzerá takto:  = = 1,25 (2 + 2 + 3 + 4).

Na základe získaného výkonu sa vykoná výpočet prierezu jadra Q (v cm2). Na to je potrebné extrahovať druhú odmocninu celkového výkonu a výslednú hodnotu vynásobiť 1,2 :. Pomocou časti jadra je potrebné určiť počet závitov n 0 zodpovedajúce 1 voltovému napätiu: n 0 = 50 / Q.

V ďalšom kroku sa určí počet závitov pre každé vinutie. Spočiatku sa vypočíta primárne sieťové vinutie, v ktorom počet otáčok, berúc do úvahy straty napätia, bude: n 1 = 0,97 xn 0 xU 1. Sekundárne vinutia sa vypočítajú pomocou nasledujúcich vzorcov: n2 = 1,03 x n 0 x U2; n3 = 1,03 x n 0 x U 3, n 4 = 1,03 x n 0 x U 4;

Každé vinutie transformátora má nasledujúci priemer vodiča:
  kde I je prúd cez vinutie v ampéroch, d je priemer medeného drôtu v mm. Prúd v primárnom (sieťovom) vinutí môže byť určený vzorcom: I 1 = P / U 1. Tu sa používa spoločný transformátor.

Potom vyberte platňu pre jadro s príslušnými veľkosťami. V tomto ohľade sa vypočíta plocha potrebná na umiestnenie celého vinutia v jadrovom okne. Musíte použiť vzorec: S м = 4 x (d 1 2 n 1 + d 2 2 n 2 + d 3 2 n 3 + d 4 2 n 4 + ...), v ktorom d 1, d 2, d 3 a d 4 - priemer drôtu v mm, n 1, n 2, n 3 a n 4 - počet závitov vo vinutiach. Tento vzorec berie do úvahy hrúbku izolácie vodičov, ich nerovnomerné vinutie, umiestnenie rámu v okne jadra.

Výsledná plocha S m umožňuje zvoliť veľkosť dosky tak, aby sa vinutie voľne umiestnilo do svojho okna. Neodporúča sa zvoliť okno, ktorého rozmery sú väčšie ako je potrebné, pretože to znižuje normálnu prevádzku transformátora.

Poslednou fázou výpočtu bude určenie hrúbky súpravy jadra (b) vykonanej podľa nasledujúceho vzorca: b = (100 xQ) / a, v ktorom "a" je šírka strednej časti dosky. Po výpočtoch si môžete vybrať jadro s potrebnými parametrami.

Ako vypočítať výkon transformátora

Najčastejšie sa pri výpočte výkonu transformátora pri práci so zváracím zariadením, najmä ak technické vlastnosti nie sú známe vopred.

Výkon transformátora úzko súvisí s prúdom a napätím, pri ktorom bude zariadenie fungovať normálne. Najjednoduchšou možnosťou by bolo vynásobiť hodnotu napätia množstvom prúdu spotrebovaného zariadením. V praxi však nie je všetko tak jednoduché, hlavne kvôli rozdielu v typoch zariadení a jadier, ktoré sa v nich používajú. Ako príklad sa odporúča uvažovať jadrá tvaru W, ktoré sa najčastejšie používajú kvôli ich dostupnosti a relatívne nízkym nákladom.

Na výpočet výkonu transformátora budú potrebné parametre jeho vinutia. Tieto výpočty sa vykonávajú podľa tej istej metódy, ktorá sa posudzovala skôr. Najjednoduchšou možnosťou je praktické meranie vinutia transformátora. Čítanie by sa malo robiť starostlivo a čo najpresnejšie. Po získaní všetkých potrebných údajov môžete pristúpiť k výpočtu výkonu.

Predtým bol vzorec použitý na určenie plochy jadra: S = 1,3 * √Ptr. Teraz, poznávajúc prierezovú oblasť magnetického obvodu, môže byť tento vzorec transformovaný na iný variant: Ptr = (S / 1.3) / 2. V obidvoch vzorcoch je číslo 1,3 koeficient s priemernou hodnotou.

Výpočet transformátora v priereze jadra

Konštrukcia transformátora závisí od tvaru magnetického obvodu. Sú kľúčové, pancierované a. V jadrových transformátoroch sú vinutia navinuté na jadrových tyčiach. V pancierovaných sú vinutia len čiastočne obalené okolo magnetického vodiča. V toroidných štruktúrach sú vinutia rovnomerne rozložené pozdĺž magnetického obvodu.

Na výrobu jadier a pancierových jadier sa používajú oddelené tenké dosky z transformátorovej ocele, izolované medzi nimi. Toroidné magnetické obvody sú navinuté zvitky pásky, na výrobu ktorých sa používa aj transformátorová oceľ.

Najdôležitejším parametrom každého jadra je prierezová plocha, ktorá má veľký vplyv na výkon transformátora. Účinnosť tyčových transformátorov výrazne presahuje rovnaké ukazovatele pre pancierové zariadenia. Ich vinutia sú lepšie chladené, čo ovplyvňuje prípustnú hustotu prúdu. Preto sa odporúča zvážiť túto konštrukciu ako príklad pre výpočty.

V závislosti od parametrov jadra je určená hodnota celkového výkonu transformátora. Musí presiahnuť elektrický, pretože základné schopnosti sú spojené presne s celkovým výkonom. Tento vzájomný vzťah sa odráža aj vo vzorci výpočtu: S x xS с = 100 x R g / (2,22 * B с x j x f x k о х k c). Tu sú S a S c oblasti okna a prierezy jadra, Pr je hodnota celkového výkonu, Slnko je indikátorom magnetickej indukcie v jadre, j je v vodičoch vinutí, f je frekvencia striedavého prúdu, k о a kc sú faktory naplnenia okna a jadra ,

Ako určiť počet závitov vinutia transformátora bez odvíjania cievky

Pri absencii údajov o špecifickom modeli transformátora sa počet otáčok vo vinutiach určuje pomocou jednej z funkcií multimetra.

Multimeter by mal byť nastavený do režimu. Potom sa určia závery všetkých dostupných vinutí. Ak existuje medzera medzi magnetickým jadrom a cievkou, potom sa navíja navíjanie tenkého drôtu na všetky vinutia. Presnosť výsledkov merania bude závisieť od počtu otáčok.

Jedna sonda zariadenia je pripojená ku koncu hlavného vinutia a druhá sonda je pripojená k prídavnému vinutiu. Merania všetkých vinutí sa vykonávajú postupne. Ten s najväčším odporom sa považuje za primárny. Získané údaje umožňujú vypočítať transformátor a spolu s ďalšími parametrami zvoliť optimálny návrh pre konkrétny elektrický obvod.

Najjednoduchší výpočet výkonového transformátora vám umožní nájsť prierez jadra, počet závitov vo vinutiach a priemer drôtu. Striedavé napätie v sieti je 220 V, menej často 127 V a veľmi zriedka 110 V. Pre tranzistor je potrebné konštantné napätie 10 - 15 V, v niektorých prípadoch napríklad pre výkonové výkonové stupne LF - 25 ÷ 50 V. Pre anódové a sieťové obvody elektronických svetiel Najčastejšie sa používa jednosmerné napätie 150 - 300 V, pre obvody žiaroviek striedavé napätie 6,3 V. Všetky napätia potrebné pre akékoľvek zariadenie sa získavajú z jedného transformátora, ktorý sa nazýva výkon.

Výkonový transformátor sa vykonáva na stlačiteľnom oceľovom jadre tenkého tvaru W izolovaného od seba navzájom, menej často v tvare písmena U, ako aj predĺžených jadier jadra typu SHL a PL (obr. 1).

Jeho rozmery a presnejšie plocha prierezu strednej časti jadra sa vyberajú s prihliadnutím na celkový výkon, ktorý musí transformátor prenášať zo siete všetkým svojim zákazníkom.

Zjednodušený výpočet stanovuje takýto vzťah: prierez jadra S v cm2, štvorcový, udáva celkový výkon transformátora vo wattoch.

Napríklad transformátor s jadrom so stranami 3 cm a 2 cm (dosky typu SH-20, nastavená hrúbka 30 mm), to znamená s prierezovou plochou jadra 6 cm2, môže spotrebovať zo siete a „recyklovať“ 36 wattov. Tento zjednodušený výpočet poskytuje celkom prijateľné výsledky. Naopak, elektrické zariadenie potrebuje výkon 36 W, potom s druhou odmocninou 36, zistíme, že prierez jadra musí byť 6 cm².

Napríklad by sa mal montovať z dosiek W-20 s nastavenou hrúbkou 30 mm, alebo z dosiek W-30 s nastavenou hrúbkou 20 mm, alebo z dosiek W-24 s nastavenou hrúbkou 25 mm a podobne.

Prierez jadra musí byť koordinovaný s výkonom tak, aby oceľ jadra nespadla do oblasti magnetického nasýtenia. Preto záver: vždy môžete mať sekciu s prebytkom, povedzme, namiesto 6 cm², mať jadro s prierezom 8 cm² alebo 10 cm². Nebude to horšie. Aby sa však jadro s prierezom menším, ako je vypočítaný, už viac nedalo dosiahnuť, pretože jadro spadne do oblasti nasýtenia a indukčnosť jeho vinutí sa zníži, ich indukčný odpor klesne, prúdy sa zvýšia, transformátor sa prehreje a zlyhá.

Vo výkonovom transformátore je niekoľko vinutí. Po prvé, sieť, ktorá je súčasťou siete s napätím 220 V je tiež primárna.

Okrem sieťových vinutí môže byť v sieťovom transformátore niekoľko sekundárnych transformátorov, každý s vlastným napätím. Vo svetelnom transformátore sú zvyčajne dve vinutia - vlákno 6,3 V a zosilňovač anódového usmerňovača. V transformátore pre tranzistor často jedno vinutie, ktoré napája jeden usmerňovač. podpätie sa musí aplikovať na kaskádu alebo uzol, potom sa získa z rovnakého usmerňovača pomocou tlmiaceho odporu alebo deliča napätia.

Počet závitov vo vinutiach je určený dôležitou charakteristikou transformátora, ktorá sa nazýva "počet závitov na volt" a závisí od prierezu jadra, jeho materiálu a typu ocele. Pre bežné typy ocelí nájdete "počet otáčok na volt" delením 50-70 prierezom jadra v cm:

Tak, aby sa jadro s prierezom 6 cm², potom sa ukáže byť "počet otáčok na volt" asi 10.

Rádioamatéri sú vždy konfrontovaní s potrebou znížiť napätie v sieťach striedavého prúdu o 220 V na určitú veľkosť, keď je pre polovodičové obvody a štruktúry zvolená napájacia jednotka. Samozrejme, v každom špecializovanom obchode si môžete kúpiť hotové zariadenie. Ale jednoduchšie a lacnejšie zbierať s vlastnými rukami. Okrem toho samotný proces montáže je celkom zaujímavý. Ale ako prax ukazuje, v srdci zhromaždenia je výpočet transformátora, to je napájanie. Preto stojí za to hovoriť o výpočtoch, to znamená, aby sme sa zaoberali vzorcami a poukázali na nuansy.

Ak sa pozriete na transformátor zvonku, potom toto zariadenie v tvare W pozostáva z kovového jadra, kartónu alebo plastového rámu a navíjania medeného drôtu. Navíjanie dvoch.

Jadro je niekoľko oceľových dosiek, ktoré sú ošetrené špeciálnym lakom a sú vzájomne prepojené. Lak sa aplikuje špecificky tak, aby medzi doskami nebolo napätie. Týmto spôsobom bojujú s takzvanými vírivými prúdmi (Foucaultove prúdy). Fou je, že Foucaultove prúdy jednoducho zahrejú samotné jadro. A toto je strata.

Zloženie jadrových dosiek je spojené so stratami. Transformátorové železo (ako oceľ pre jadro sa často nazýva špecialisti), ak sa naň pozriete v sekcii, pozostáva z veľkých kryštálov, ktoré sú zase od seba izolované oxidovým filmom.

Účel a funkčnosť

Aké sú teda funkcie transformátora?

1. Toto zníženie napätia na požadované parametre.
2. S jeho pomocou sa znižuje galvanické oddelenie siete.

Pokiaľ ide o druhú funkciu, je potrebné uviesť vysvetlenia. Obidve vinutia (primárne a sekundárne) prúdového transformátora nie sú navzájom priamo spojené. Preto musí byť odpor zariadenia v skutočnosti nekonečný. Je pravda, že je to ideálna voľba. Spojenie vinutí prebieha cez magnetické pole vytvorené primárnym vinutím. Tu je taká zložitá funkčnosť.

kalkulácie

Profesionáli používajú niekoľko typov výpočtov. Pre začiatočníkov sú všetci dosť komplikovaní, preto odporúčame tzv. Zjednodušenú verziu. Je založený na štyroch vzorcoch.

Vzorec zákona transformácie

Zákon transformácie je teda určený nasledujúcim vzorcom:

U1 / U2 = n1 / n2, kde

• U1 - napätie na primárnom vinutí
• U2 - na sekundárnej,
• n1 - počet závitov na primárnom vinutí
• n2 - na sekundárnom.

Vzhľadom k tomu, že ide o demontovaný sieťový transformátor, napätie na primárnom vinutí bude 220 voltov. Napätie na sekundárnom vinutí je pre vás nevyhnutným parametrom. Pre pohodlie výpočtu sa to rovná 22 voltom. To znamená, že v tomto prípade bude transformačný pomer 10. Preto počet otáčok. Ak je ich primárne vinutie 220, potom na sekundárnom 22.

Predstavte si, že zariadenie, ktoré bude pripojené cez transformátor, spotrebuje zaťaženie 1 A. To znamená, že tento parameter pôsobí na sekundárne vinutie. To znamená, že zaťaženie 0,1 A bude pôsobiť na primárne zaťaženie, pretože napätie a prúd sú v inverznom pomere.

Naopak, moc je priamo spojená. Preto bude primárne vinutie pôsobiť na výkon: 220 × 0,1 = 22 W, na sekundárnom: 22 × 1 = 22 W. Ukazuje sa, že výkon na oboch vinutiach je rovnaký.

Varovanie! Ak v transformátore, ktorý zbierate, nie je jedno sekundárne vinutie, potom primárny výkon pozostáva zo súčtu sekundárnych mocností.

Čo sa týka počtu otáčok, je ľahké ich vypočítať pre jeden volt. V princípe to možno uskutočniť metódou "kopije". Napríklad, navíjaš desaťkrát na primárne vinutie, skontroluj na ňom napätie a výsledok rozdel na desať. Ak sa indikátor zhoduje s výstupným napätím potrebným pre vás, znamená to, že narazíte na býčie oko. Ak je napätie znížené, potom je potrebné zvýšiť počet otáčok a naopak.

A ešte jedna nuance. Odborníci odporúčajú navíjanie cievok s malým okrajom. Ide o to, že na vinutiach sú vždy straty napätia, ktoré musia byť kompenzované. Napríklad, ak potrebujete napätie na výstupe 12 voltov, potom výpočet počtu otáčok je založený na napätí 17-18 V. To znamená, že straty sú kompenzované.

Jadro oblasti

Ako je uvedené vyššie, výkon napájacieho zdroja je súčtom výkonov všetkých jeho sekundárnych vinutí. To je základom výberu jadra a jeho oblasti. Vzorec je nasledovný:

V tomto vzorci je výkon nastavený vo wattoch a plocha je získaná v cm2. Ak má jadro samotný tvar v tvare W, potom sa prierez vyberie zo strednej tyče.

Dávajte pozor! Všetky parametre získané výpočtom majú nezaujaté číslo, takže je potrebné vždy zaokrúhliť a vždy len vo veľkom smere. Napríklad odhadovaný výkon sa ukázal byť 35,8 W, čo znamená, že zaokrúhli na 40 W.

Počet závitov v primárnom vinutí

Tu sa používa nasledujúci vzorec:

n = 50 * U1 / S, je jasné, že U1 je 220 V.

Mimochodom, empirický koeficient "50" sa môže líšiť. Napríklad, aby sa jednotka napájania nestala nasýtená, a tým nevytvárala zbytočné rušenie (elektromagnetické), je lepšie použiť vo výpočte faktor 60. Je pravda, že sa tým zvýši počet otáčok vinutia, transformátor sa stane o niečo väčší, ale zároveň sa znížia straty, čo znamená, že režim prevádzky zdroja napájania bude ľahší. Je dôležité, aby sa počet vinutí zmestil.

Meradlo drôtu

Posledný štvrtý vzorec sa týka prierezu použitého medeného drôtu vo vinutiach.

d = 0,8 * √I, kde d je priemer drôtu a „I“ je prúd vo vinutí.

Vypočítaný priemer musí byť tiež zaokrúhlený na štandardnú veľkosť.

Tu sú štyri vzorce, podľa ktorých je vybraný prúdový transformátor. Tu nezáleží na tom, či si kúpite hotové zariadenie alebo ho zostavíte sami. Majte však na pamäti, že takýto výpočet je vhodný len pre sieťový transformátor, ktorý bude pracovať v sieti 220 V a 50 Hz.

Pre vysokofrekvenčné zariadenia sa používajú úplne odlišné vzorce, kde je potrebné vypočítať straty prúdového transformátora. Je pravda, že vzorec transformačného pomeru je presne rovnaký. Mimochodom, v týchto zariadeniach je nainštalované feromagnetické jadro.

Záver na túto tému

V tomto článku sme sa snažili odpovedať na otázku, ako vypočítať transformátor typu siete? Tento princíp výberu je zjednodušený. Ale z praktických dôvodov je to dokonca veľmi dostatočné. Takže pre začiatočníkov je lepšie ho používať, a nie ísť do divočiny matematických výpočtov s veľkým množstvom komponentov. Samozrejme, neberie do úvahy všetky straty, ale zaokrúhľujúce ukazovatele ich kompenzujú.

Súvisiace príspevky: