elektriniai aparatai- transformatorius naudojamas įeinančiai kintamajai įtampai konvertuoti į kitą - išeinančią, pavyzdžiui: 220 V į 12 V (konkrečiai, ši konversija pasiekiama naudojant žeminamąjį transformatorių). Prieš išsiaiškindami, kaip apskaičiuoti transformatorių, pirmiausia turite žinoti apie jo struktūrą.
Paprasčiausias transformatorius yra magnetinės grandinės ir 2 tipų apvijų išdėstymas: pirminis ir antrinis, specialiai suvyniotas ant jo. Pirminė apvija gauna tiekiamą kintamoji įtampa iš tinklo (pvz.: 220 V), o antrinė apvija per indukcinę jungtį sukuria kitą kintamąją įtampą. Apvijų posūkių skirtumas turi įtakos išėjimo įtampai.
S formos transformatoriaus apskaičiavimas
- Apsvarstykite, pavyzdžiui, įprasto W formos transformatoriaus apskaičiavimo procesą. Tarkime pateiktus parametrus: apkrovos srovė i2=0,5A, išėjimo įtampa (įtampa antrinė apvija) U2=12V, tinklo įtampa U1=220V.
- Pirmasis indikatorius nustato išėjimo galią: P2=U2ˣi2=12ˣ0,5=6 (W). Tai reiškia, kad tokiai galiai reikia naudoti magnetinę grandinę, kurios skerspjūvis yra apie 4 cm² (S = 4).
- Tada nustatykite apsisukimų skaičių, reikalingą vienam voltui. Šio tipo transformatorių formulė yra: K=50/S=50/4=12,5 (apsukai/voltas).
- Tada nustatomas pirminės apvijos apsisukimų skaičius: W1=U1ˣK=220ˣ12.5=2750 (apsukimų). Ir tada antrinėje apvijoje esančių apsisukimų skaičius: W2=U2ˣK=12ˣ12,5=150.
- Srovės stiprumą pirminėje apvijoje apskaičiuokite taip: i1=(1.1×P2)/U1=(1.1×6)/220=30mA.Tai leis apskaičiuoti pirminėje apvijoje nutiesto ir neįrengto laido skersmenį su izoliacija. Yra žinoma, kad didžiausia varinės vielos srovės stipris yra 5 amperai vienam mm², iš to išplaukia, kad: d1 \u003d 5A / (1 / i1) \u003d 5A / (1 / 0,03A) \u003d 0,15 (mm) .
- Paskutinis žingsnis yra apskaičiuoti antrinės apvijos laido skersmenį pagal formulę d2=0,025ˣ√i2, o i2 reikšmė naudojama miliamperais (mA): d2=0,025ˣ22,4=0,56 (mm).
Kaip apskaičiuoti transformatoriaus galią
- Iš anksto sužinokite antrinės apvijos įtampą ir maksimalią apkrovos srovę. Tada padauginkite koeficientą 1,5 iš didžiausios apkrovos srovės (matuojamos amperais). Tai nustatys antrojo transformatoriaus apviją (taip pat amperais).
- Nustatykite lygintuvo sunaudotą galią iš apskaičiuoto transformatoriaus antrinės apvijos: padauginkite maksimali srovė einantis per jį į antrinės apvijos įtampą.
- Apskaičiuokite transformatoriaus galią maksimalią antrinę galią padauginus iš 1,25.
Jei reikia nustatyti transformatoriaus galią, kuri bus reikalinga konkretiems tikslams, tuomet reikia susumuoti sumontuotų energiją vartojančių įrenginių galią 20%, kad ji turėtų maržą. Pavyzdžiui, jei turite 10 m LED juostą, sunaudojančią 48 vatus, tada prie šio skaičiaus turite pridėti 20%. Pasirodys 58 vatai - minimali transformatoriaus galia, kurią reikės sumontuoti.
Kaip apskaičiuoti srovės transformatorių
Pagrindinė transformatoriaus charakteristika yra transformacijos koeficientas, kuris parodo, kiek pasikeis pagrindiniai srovės parametrai dėl jos praėjimo per šį įrenginį.
Jei transformacijos koeficientas viršija 1, tada transformatorius yra žeminamas, o jei mažesnis už šį rodiklį, tai yra padidinamas.
- Įprastas transformatorius sudaromas iš dviejų ritių. Nuspręskite, kiek ritės N1 ir N2 yra sujungtos magnetine grandine. Raskite transformacijos santykį k, padalydami prie srovės šaltinio prijungtos pirminės ritės N1 vijų skaičių iš N2 ritės, prie kurios prijungta apkrova, vijų skaičiaus: k=N1/N2.
- Išmatuokite elektrovaros jėgą (EMF) abiejose transformatoriaus apvijose ε1 ir ε2, jei neįmanoma žinoti jų apsisukimų skaičiaus. Tai galima padaryti taip: prijunkite pirminę apviją prie srovės šaltinio. Gausite vadinamąjį tuščiąja eiga. Naudodami testerį, nustatykite kiekvienos apvijos įtampą. Tai atitiks išmatuotos apvijos EML. Nepamirškite, kad dėl apvijų varžos atsirandantys energijos nuostoliai yra tokie maži, kad jų galima nepaisyti. Transformacijos koeficientas apskaičiuojamas pagal pirminės apvijos EML ir antrinės EML santykį: k= ε1/ε2.
- Išsiaiškinkite veikiančio transformatoriaus transformacijos santykį, kai vartotojas yra prijungtas prie antrinės apvijos. Nustatykite jį padalydami srovę pirminėje I1 apvijoje iš gautos srovės antrinėje I2 apvijoje. Išmatuokite srovę nuosekliai prijungdami testerį (perjungtą į ampermetro režimą) prie apvijų: k=I1/I2.
Labai dažnai norint maitinti radijo mėgėjų konstrukcijas arba maitinti baigtus įrenginius, reikalingas žeminamasis transformatorius. Tikslus skaičiavimas galios transformatorius labai sudėtingas, tačiau apytiksliai skaičiavimams galite naudoti supaprastintas formules. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime, kaip apskaičiuoti transformatorių, surinktą ant labiausiai paplitusios magnetinės grandinės iš W formos plokščių.
Norėdami apskaičiuoti transformatorių, turime žinoti: norimą įtampą antrinėje apvijoje ir apkrovos srovę. Jei apkrovos srovė nežinoma, bet žinoma jos galia, tada srovę apskaičiuoti nebus sunku - reikia padalyti galią iš antrinės apvijos įtampos.
1. Antrinės apvijos srovės apskaičiavimas
I2 = 1,5*In, kur
- I2 - srovė antrinėje apvijoje, A,
- Apkrovos srovė, A.
2. Iš antrinės apvijos suvartojamos galios nustatymas
P2 = U2*I2, kur
- P2 yra antrinės apvijos galia W,
- U2 - antrinės apvijos įtampa, V,
- I2 - antrinės apvijos srovė, A.
Jei reikia kelių antrinių apvijų, atsižvelgiame į kiekvienos apvijos galią, tada pridedame visų antrinių apvijų galią ir pakeičiame tokia formule.
3. Transformatoriaus galios nustatymas
Pt = 1,25*P2, kur
- RT yra bendra transformatoriaus galia, W,
- P2 yra antrinės apvijos galia, W.
4. Pirminės apvijos srovės apskaičiavimas
I1 = Pt/U1, kur
- I1 - srovė pirminėje transformatoriaus apvijoje, A,
- Pt - transformatoriaus galia, W,
- U1 yra pirminės apvijos įtampa, V.
5. Magnetinės grandinės šerdies reikiamo skerspjūvio nustatymas
S = 1,3* √ Pt, kur
- ² ,
Reikėtų pažymėti, kad magnetinė grandinė turi būti parinkta taip, kad magnetinės grandinės šerdies (centrinės plokštės) pločio ir rinkinio storio santykis būtų 1 ÷ 2.
6. Pirminės apvijos apsisukimų skaičiaus apskaičiavimas
W1=50*U1/S, kur
- W1 yra pirminės apvijos apsisukimų skaičius, vnt.
- U1 yra pirminės apvijos įtampa, V,
- S yra magnetinės grandinės šerdies skerspjūvio plotas, cm ² .
7. Antrinės apvijos apsisukimų skaičiaus apskaičiavimas
W2 = 55*U2/S, kur
- W2 - antrinės apvijos apsisukimų skaičius, vnt.
- U1 - antrinės apvijos įtampa, V,
- S yra magnetinės grandinės šerdies skerspjūvio plotas, cm ² .
8. Transformatoriaus apvijų laidų skersmenų nustatymas
d = 0,632*√ aš, kur
- d - vielos skersmuo, mm,
- I yra apvijos srovė A (atitinkamai pirminę ir antrinę apvijas pakeičiame I1 ir I2).
Skaičiavimas pateiktas už Varinė viela.
9. Magnetinės grandinės langų užimtumo tikrinimas
Pasirinkę magnetinės šerdies plokštes, turėtumėte patikrinti, ar laidas tilps ant transformatoriaus rėmo.
Taigi \u003d 50 * Pt, kur
- Taigi - plotas, kurį užima suvynioti laidai, viename magnetinės grandinės lange, mm 2,
- Pt yra transformatoriaus galia, W.
Jei pasirinktos magnetinės grandinės lango plotas yra didesnis arba lygus apskaičiuotam, viela tiks.
Magnetinės grandinės plokštės turi būti sumontuotos persidengdamos, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje.
Magnetinę grandinę reikia priveržti narveliu arba smeigėmis su veržlėmis, smeigės turi būti apvyniotos popieriumi ar kita izoliacine medžiaga, kad smeigės neuždarytų plokščių. Jei magnetinė grandinė yra prastai priveržta, ji sušvimbės.
Laidai turi būti suvynioti tolygiai ir sandariai (kitaip jie gali netikti). Tarp kiekvienos eilės reikia kloti ploną popierių arba lavsano plėvelę 1-2 sluoksniais ir 3-4 sluoksniais tarp apvijų.
Apvijos patogumui galite padaryti paprastą įrenginį, parodytą paveikslėlyje:
Prietaisą sudaro dvi faneros lentynos, pritvirtintos ant bendro pagrindo, ir į jas įkištas metalinis strypas, viename gale sulenktas rankenos pavidalu. Viena ranka pasukame rankenėlę, antra nukreipiame laidą, ritę su viela galima uždėti ant dar vieno strypo, bet be rankenos.
Kas yra transformatorius
Transformatorius- prietaisas, kuriame vienos įtampos kintamoji srovė paverčiama kitos įtampos kintamąja srove. Su šia įtampų transformacija visada vienu metu vyksta srovės stiprumo transformacija: jei transformatorius padidina įtampą, tada srovės stiprumas mažėja.
Transformatorius yra plieninė šerdis su dviem apvijų ritėmis. Viena iš apvijų vadinama pirmine, kita – antrine. Kai praeina kintamoji srovė pirminėje apvijoje šerdyje atsiranda kintamasis magnetinis srautas, kuris antrinėje apvijoje sužadina emf. Srovės stipris antrinėje apvijoje, neprijungtoje prie elektros energiją vartojančios grandinės, yra lygi nuliui. Jei grandinė yra prijungta ir sunaudojama elektros energija, tada pagal energijos tvermės dėsnį srovė pirminėje apvijoje didėja proporcingai. Taigi vyksta elektros energijos transformacija ir paskirstymas.
Transformatoriaus schema parodyta paveikslėlyje.
Ant bendros šerdies (dažniausiai pagamintos iš transformatoriaus plieno) yra dvi apvijos. Ant vienos iš apvijų aš, vadinama pirmine, veikiant kintamajai įtampai U 1 teka kintamoji srovė aš 1. Ši srovė sukuria kintamą magnetinį srautą šerdyje, kurio dydis ir kryptis keičiasi priklausomai nuo srovės pokyčių. aš 1. Kintamasis magnetinis srautas prasiskverbia į antrosios apvijos II, vadinamos antrine apvija, posūkius ir kiekviename jos posūkyje sukelia tam tikrą kintamą EMF. Kadangi visi II apvijos posūkiai yra sujungti nuosekliai, kiekvieno posūkio atskiri EML sumuojami, o antrinės apvijos galuose gaunamas bendras EMF, kuris taip pat skiriasi pagal dydį ir kryptį.
Paprastai transformatoriai suprojektuoti taip, kad įtampos kritimas antrinėje apvijoje būtų mažas (maždaug 2–5%); todėl, esant žinomai prielaidai, galima daryti prielaidą, kad antrinės apvijos galuose įtampa U 2 lygus jo emf. Ši įtampa U 2 bus tiek kartų didesnė (arba mažesnė) nei pirminės apvijos įtampa U 1 n2 n 1 pirminis.
Srovė antrinėje apvijoje aš 2 priešingai, ji bus tiek kartų mažesnė (arba daugiau) nei pirminės apvijos srovė aš 1, kiek kartų apsisukimų skaičius n2 antrinė apvija daugiau ar mažiau) vijų skaičius n 1 pirminis.
Apvijos, tiekiamos iš tinklo, apsisukimų skaičiaus santykis su kitos apvijos arba vienos įtampos (pirminės) ir kitos (antrinės) apvijų skaičiumi vadinamas transformacijos koeficientu ir žymimas raide. Į:
Dažnai transformacijos koeficientas išreiškiamas dviejų skaičių santykiu, pavyzdžiui, 1:55, rodantis, kad pirminės apvijos apsisukimų skaičius yra 55 kartus mažesnis nei antrinės.
Galios transformatoriaus dizainas
Galios transformatorių šerdys yra: W formos (ryžių), kuriose magnetinis srautas išsišakoja į dvi šakas, ir U formos (ryžiai) su nešakotu magnetiniu srautu. Pirmojo tipo šerdis, vadinama šarvais, naudojama dažniau nei antroji - strypas. Yra ir trečio tipo galios transformatoriai – spiralinis (arba juostinis), kuris yra pirmųjų dviejų variantas.
Siekiant sumažinti šerdies nuostolius, pastaroji daroma ne vientisa, o iš atskirų plonų plieno lakštų, apklijuotų popieriumi arba padengiama izoliaciniu laku. Plokščių storis yra nuo 0,25 iki 0,5 mm, dažniausiai 0,3 - 0,35 mm.
Šiuo metu plokščių paketai transformatoriams mažų ir vidutinė galia(iki 200 vatų) surenkami daugiausia iš dviejų tipų plokščių (ryžių): W formos ir tiesios (perdangos). Naudojant tiesias plokštes (perdangas), kai kuriems transformatoriams (pavyzdžiui, išėjimo transformatoriams) galima padaryti oro tarpą šerdyje.
Plokštės surenkamos vienu iš dviejų būdų. Taikant vieną metodą – nuo galo iki galo – atskirai surenkamos dvi šerdies dalys, kurios vėliau uždedamos viena ant kitos (ryžiai) ir sutraukiamos varžtais bei perdangomis. Kitu būdu - persidengiant - plokštės uždedamos viena ant kitos paveikslėlyje nurodyta tvarka.
Transformatoriaus šerdis turi būti tvirtai priveržta, kitaip transformatoriaus veikimo metu šerdis dūzgs. Nors zvimbimas didelės įtakos transformatoriaus veikimui neturi, tačiau ausiai jis daro nemalonų poveikį. Transformatoriaus apvijos yra ant rėmo, kuris dedamas ant šerdies. Rėmas dažniausiai gaminamas iš kartono arba preso kartono.
Naudojant W formos šerdį, visos transformatoriaus apvijos dedamos ant vieno rėmo, kuris uždedamas ant vidurinio šerdies strypo. Su U formos šerdimi, apvija yra ant vieno arba ant dviejų rėmų, kurie uždedami atitinkamai ant vieno arba abiejų šerdies strypų.
Transformatoriuose dažniausiai naudojama cilindrinė apvija: pirminė apvija pirmiausia apvyniojama ant rėmo, ant kurio klojami keli sluoksniai popieriaus izoliacijai, o po to ant šios izoliacijos apvyniojama antrinė apvija. Jei tokių antrinių apvijų yra kelios, tarp kiekvienos dviejų apvijų klojama izoliacija nuo 2 iki 3 popieriaus sluoksnių. Esant dideliam apvijos apsisukimų skaičiui, pavyzdžiui, didėjant apvijai, kas 2–3 sluoksnius reikia kloti popierines izoliacines tarpines.
Galios transformatoriaus skaičiavimas
Tikslus transformatoriaus apskaičiavimas yra gana sudėtingas, tačiau radijo mėgėjas gali suprojektuoti galios transformatorių, naudodamas supaprastintas skaičiavimo formules, kurios pateiktos žemiau.
Skaičiavimui pirmiausia reikia, remiantis nurodytomis sąlygomis, nustatyti kiekvienos apvijos įtampų ir srovių dydį. Pirmiausia apskaičiuojama kiekvienos antrinės (aukštinančios, mažėjančios) apvijos galia: kur R 2, R 3, R 4- transformatoriaus apvijų suteikiama galia (W);
aš 2, aš 3, aš 4- srovės stiprumas (A);
U 2, U 3, U 4- šių apvijų įtampa (V).
Norėdami nustatyti bendrą galią R transformatorius visas galias, gautas už atskiros apvijos, sumuojami ir visa suma padauginama iš koeficiento 1,25, atsižvelgiant į transformatoriaus nuostolius:
kur R yra viso transformatoriaus sunaudota galia (W).
Pagal galią R apskaičiuojamas šerdies pjūvis (kv.cm): 
Po to jie nustato kiekvienos apvijos apsisukimų skaičių. Pirminės tinklo apvijos posūkių skaičius, atsižvelgiant į įtampos nuostolius, bus lygus: 
Likusių apvijų, atsižvelgiant į įtampos nuostolius, apsisukimų skaičius yra lygus:
Bet kurios transformatoriaus apvijos vielos skersmuo gali būti nustatytas pagal formulę: 
kur aš- srovės (A), einančios per šią apviją, stiprumas; d- vielos skersmuo (variui) mm.
Srovės, einančios per pirminę (tinklo) apviją, stipris nustatomas pagal bendrą transformatoriaus galią R:
Belieka pasirinkti šerdies plokščių dydį. Norėdami tai padaryti, reikia apskaičiuoti plotą, kurį užima visa apvija transformatoriaus šerdies lange:
kur S m- plotas (kv. mm), kurį užima visos lango apvijos;
d1, d2, d3 ir d4- apvijų vielos skersmenys (mm);
n 1, n2, n 3 ir n4- šių apvijų apsisukimų skaičius.
Šioje formulėje atsižvelgiama į laido izoliacijos storį, netolygią apviją ir rėmo užimamą erdvę šerdies lange.
Pagal gautą vertę S m plokštės dydis parenkamas taip, kad apvija laisvai tilptų pasirinktos plokštės lange. Nebūtina rinktis plokščių, kurių langas yra daug didesnis nei būtina, nes tai pablogina bendrą transformatoriaus kokybę.
Galiausiai nustatomas šerdies rinkinio storis – vertė b, kuris apskaičiuojamas pagal formulę: 
čia dydis a- plokštelės vidurinės skilties plotis (3 pav.) ir b milimetrais; K- kv. cm.
Skaičiavimas paprastas, sunkiausia – reikiamo dydžio šerdies paieška.
Greitas vamzdinio televizoriaus maitinimo transformatoriaus pakeitimas
Šiandien puslaidininkiniai televizoriai su savo impulsų blokai maitinimo šaltinius amžiams išstūmė sunkūs ir didelių gabaritų kineskopiniai televizoriai, tačiau daugeliui pliuškinų jie vis dar gausiai kaupia dulkes garažuose ir pastogėse. Todėl nėra sunku iš tokio televizoriaus rasti galios transformatorių. Tokio transformatoriaus keitimas pagal jūsų poreikius yra elementarus.
Tokių transformatorių galia nuo 80 iki 350 vatų, viską lėmė televizorius. Nespalvotame televizoriuje transformatorius yra silpnesnis, o spalvotame – galingesnis. Transformatoriaus konstrukcija yra dviejų rėmų ant O formos spiralinės šerdies. Transformatoriaus šerdį sudaro dvi pasagos formos pusės, kurios telpa transformatoriaus ritėse. Abi ritės apvyniotos tomis pačiomis apvijomis, tuo pačiu apsisukimų skaičiumi. Paprastai ant ritių yra plokštė, ant kurios tinklas ir visos išvesties apvijos yra nudažytos kaiščių, įtampų ir srovių skaičiais.
Galite naudoti esamas apvijas su jums tinkama įtampa arba galite apvynioti antrines apvijas ir apvynioti naujas, taip naudodami pilna jėga transformatorius. Patogumas slypi paprastame išmontavime-surinkime, naujų apvijų skaičiavimuose. Pirma, pirminės apvijos yra apvyniotos ant ritių, tada yra ekranavimo folija, o tada antrinės apvijos. Todėl vyniodami nereikalingas apvijas nesuklysite apvynioję pirminę apviją.
Transformatorius išardomas įprastu veržliarakčiu 10 arba 12. Norėdami tai padaryti, reikia atsukti tik dvi veržles, kurios priveržia transformatoriaus spaustukus, o po to šerdies pusės laisvai pašalinamos iš ritinių.
Prieš išardydami rites, atidžiai išstudijuokite plokštę, suraskite joje apviją žemiausia įtampa ir vyniodami šią apviją suskaičiuokite apsisukimų skaičių. Padalinę apskaičiuotą apsisukimų skaičių iš lentelėje nurodytos įtampos, sužinosite transformatoriaus antrinės apvijos apsisukimų skaičių volte. Padauginę šį skaičių iš įtampos, kurią norite gauti transformatoriaus išvestyje, sužinosite, kiek apsisukimų reikės suvynioti.
Galite apvynioti jį kitu laidu arba naudoti tą, kuris buvo suvyniotas iš transformatoriaus. Būtina suvynioti ritę į ritę. Norėdami gauti pakankamai išėjimo srovės, galite apvynioti apvijas per pusę, tris ar net keturis kartus perlenkta viela arba galite apvynioti kelias apvijas tuo pačiu apsisukimų skaičiumi, o tada, surinkę transformatorių, įlituoti. lygiagrečiai.
Apvijų sluoksniai transformatoriuje klojami parafinu impregnuotu transformatoriniu popieriumi, vyniojant posūkius atsargiai nuimti, neplyšti. Suvyniodami naudokite šį popierių dar kartą.
Transformatoriai iš vamzdinių televizorių yra „galia“, svarbiausia, kad jums nereikia daug proto. Su jų naudojimu, puikus įkrovimo įrenginys, galingi blokai maitinimo šaltiniai, tiek kaip suprojektuotų įrenginių dalis, tiek naudojami atskirai.
Namų ūkyje gali prireikti įrengti apšvietimą drėgnos patalpos A: rūsys arba rūsys ir kt. Šiose patalpose yra didesnė elektros smūgio rizika.
Tokiais atvejais turėtumėte naudoti elektros įrangą, skirtą žemos įtampos maistas,ne daugiau kaip 42 voltai.
Galite naudoti baterijomis maitinamą elektrinį žibintuvėlį arba naudoti sumažintą transformatorių nuo 220 voltų iki 36 voltų.
Apskaičiuojame ir gaminame vienfazį 220/36 voltų galios transformatorių, kurio išėjimo įtampa 36 voltai, maitinamą elektros tinklas kintamoji srovė, kurios įtampa yra 220 voltų.
Tokioms vietoms apšviesti tinkamas elektros lempa
esant 36 voltams ir 25–60 vatų galiai. Tokios lemputės su įprastos elektros kasetės pagrindu parduodamos elektros parduotuvėse.
Jei radote kitokios galios, pavyzdžiui, 40 vatų, lemputę, viskas gerai – tiks. Tiesiog transformatorius bus pagamintas su galios atsarga.
ATLIKITE SUPAPRASTINTĄ 220/36 V TRANSFORMATORIO SKAIČIAVIMĄ.
Galia metu antrinė grandinė: P_2 = U_2 I_2 = 60 vatų
Kur:
P_2 - transformatoriaus išvesties galia, mes nustatome 60 vatų;
U _2 - įtampa transformatoriaus išvestyje, mes nustatome 36 voltus;
I _2 - srovė antrinėje grandinėje, apkrovoje.
Transformatoriaus, kurio galia iki 100 vatų, efektyvumas paprastai yra ne didesnis kaip η = 0,8.
Efektyvumas lemia, kiek iš tinklo suvartojamos energijos tenka apkrovai. Likusi dalis naudojama laidams ir šerdies šildymui. Ši galia negrįžtamai prarandama.
Nustatykime transformatoriaus sunaudotą galią iš tinklo, atsižvelgdami į nuostolius:
P_1 = P_2 / η = 60 / 0,8 = 75 vatai.
Galia iš pirminės apvijos į antrinę perduodama per magnetinį srautą magnetinėje grandinėje.Todėl nuo vertės R_1, galia sunaudojama iš 220 voltų tinklo, priklauso nuo magnetinės šerdies S skerspjūvio ploto.
Magnetinė šerdis yra W arba O formos šerdis, surinkta iš transformatorinio plieno lakštų. Pirminė ir antrinė laido apvijos bus ant šerdies.
Magnetinės grandinės skerspjūvio plotas apskaičiuojamas pagal formulę:
S = 1,2 √P_1.
Kur:
S yra plotas kvadratiniais centimetrais,
P _1 - pirminio tinklo galia vatais.
S \u003d 1,2 √75 \u003d 1,2 8,66 \u003d 10,4 cm².
S vertė nustato apsisukimų skaičių w viename volte pagal formulę:
w = 50/S
Mūsų atveju šerdies skerspjūvio plotas yra S = 10,4 cm2.
w \u003d 50 / 10,4 \u003d 4,8 apsisukimų 1 voltui.
Apskaičiuokite pirminės ir antrinės apvijų apsisukimų skaičių.
Pirminės apvijos apsisukimų skaičius 220 voltų:
W1 = U_1 w = 220 4,8 = 1056 apsisukimai.
Antrinės apvijos apsisukimų skaičius esant 36 voltams:
W2 = U_2 w = 36 4,8 = 172,8 apsisukimų,
suapvalinti iki 173 apsisukimų.
Apkrovos režimu gali būti pastebimai prarasta dalis įtampos aktyvus pasipriešinimas antrinės apvijos laidai. Todėl jiems rekomenduojama atlikti apsisukimų skaičių 5-10% daugiau nei apskaičiuotas. Paimkite W2 = 180 apsisukimų.
Srovės dydis transformatoriaus pirminėje apvijoje:
I_1 = P_1 / U_1 = 75/220 = 0,34 amperų.
Srovė transformatoriaus antrinėje apvijoje:
I_2 = P_2 / U_2 = 60/36 = 1,67 amperų.
Pirminės ir antrinės apvijų laidų skersmenys nustatomi pagal juose esančių srovių vertes, remiantis leistinu srovės tankiu, amperų skaičiumi 1 kvadratinis milimetras laidininko sritis. Transformatorių srovės tankis, varinei vielai Priimamas 2 A/mm².
Esant tokiam srovės tankiui, laido skersmuo be izoliacijos milimetrais nustatomas pagal formulę: d = 0,8√I.
Pirminės apvijos vielos skersmuo bus:
d_1 = 0,8 √1_1 = 0,8 √0,34 = 0,8 0,58 = 0,46 mm. Paimkite 0,5 mm.
Antrinio laido skersmuo:
d_2 = 0,8 √1_2 = 0,8 √1,67 = 0,8 1,3 = 1,04 mm. Paimkime 1,1 mm.
JEI NĖRA REIKALINGO SKERSMENS LAIDO, tada galima imti kelis, lygiagrečiai sujungtus, plonesnius laidus. Jų bendras skerspjūvio plotas turi būti ne mažesnis, kiek atitinka apskaičiuotą vieną laidą.
Vielos skerspjūvio plotas nustatomas pagal formulę:
s = 0,8 d².
čia: d – vielos skersmuo.
Pavyzdžiui: mes negalėjome rasti antrinės apvijos laido, kurio skersmuo yra 1,1 mm.
Vielos, kurios skersmuo 1,1 mm, skerspjūvio plotas. yra lygus:
s = 0,8 d² = 0,8 1,1² = 0,8 1,21 = 0,97 mm².
Suapvalinta iki 1,0 mm².
Išlentelespasirinkite dviejų laidų skersmenis, kurių skerspjūvio plotų suma yra 1,0 mm².
Pavyzdžiui, tai yra du laidai, kurių skersmuo yra 0,8 mm. ir 0,5 mm² ploto.
Arba du laidai:
- pirmasis, kurio skersmuo 1,0 mm. ir 0,79 mm² skerspjūvio plotas,
- antrasis skersmuo yra 0,5 mm. ir 0,196 mm² skerspjūvio plotas.
tai iš viso duoda: 0,79 + 0,196 = 0,986 mm².
Ritė apvyniojama dviem laidais vienu metu, griežtai išlaikomas vienodas abiejų laidų apsisukimų skaičius. Šių laidų pradžia yra tarpusavyje sujungta. Šių laidų galai taip pat yra sujungti.
Pasirodo, tarsi vienas laidas, kurio bendras skerspjūvis yra du laidai.
Žiūrėti straipsnius:- "Kaip suvynioti transformatorių ant W formos šerdies".
- "Kaip padaryti rėmą W formos šerdies".
Elektros aparatas – transformatorius naudojamas įeinančiai kintamajai įtampai paversti kita – išeinančia, pavyzdžiui: 220 V iki 12 V (konkrečiai ši konversija pasiekiama naudojant žeminamąjį transformatorių). Prieš išsiaiškindami, kaip apskaičiuoti transformatorių, pirmiausia turite žinoti apie jo struktūrą.
Paprasčiausias transformatorius yra magnetinės grandinės ir 2 tipų apvijų išdėstymas: pirminis ir antrinis, specialiai suvyniotas ant jo. Pirminė apvija tiekiamą kintamąją įtampą gauna iš tinklo (pvz.: 220 V), o antrinė indukcinės jungties pagalba sukuria kitą kintamąją įtampą. Apvijų posūkių skirtumas turi įtakos išėjimo įtampai.
S formos transformatoriaus apskaičiavimas
- Apsvarstykite, pavyzdžiui, įprasto W formos transformatoriaus apskaičiavimo procesą. Tarkime pateikti parametrai: apkrovos srovė i2=0,5A, išėjimo įtampa (antrinės apvijos įtampa) U2=12V, tinklo įtampa U1=220V.
- Pirmasis indikatorius nustato išėjimo galią: P2=U2ˣi2=12ˣ0,5=6 (W). Tai reiškia, kad tokiai galiai reikia naudoti magnetinę grandinę, kurios skerspjūvis yra apie 4 cm² (S = 4).
- Tada nustatykite apsisukimų skaičių, reikalingą vienam voltui. Šio tipo transformatorių formulė yra: K=50/S=50/4=12,5 (apsukai/voltas).
- Tada nustatomas pirminės apvijos apsisukimų skaičius: W1=U1ˣK=220ˣ12.5=2750 (apsukimų). Ir tada antrinėje apvijoje esančių apsisukimų skaičius: W2=U2ˣK=12ˣ12,5=150.
- Srovės stiprumą pirminėje apvijoje apskaičiuokite taip: i1=(1.1×P2)/U1=(1.1×6)/220=30mA.Tai leis apskaičiuoti pirminėje apvijoje nutiesto ir neįrengto laido skersmenį su izoliacija. Yra žinoma, kad didžiausia varinės vielos srovės stipris yra 5 amperai vienam mm², iš to išplaukia, kad: d1 \u003d 5A / (1 / i1) \u003d 5A / (1 / 0,03A) \u003d 0,15 (mm) .
- Paskutinis žingsnis yra apskaičiuoti antrinės apvijos laido skersmenį pagal formulę d2=0,025ˣ√i2, o i2 reikšmė naudojama miliamperais (mA): d2=0,025ˣ22,4=0,56 (mm).
Kaip apskaičiuoti transformatoriaus galią
- Iš anksto sužinokite antrinės apvijos įtampą ir maksimalią apkrovos srovę. Tada padauginkite koeficientą 1,5 iš didžiausios apkrovos srovės (matuojamos amperais). Tai nustatys antrojo transformatoriaus apviją (taip pat amperais).
- Nustatykite galią, kurią lygintuvas sunaudoja iš apskaičiuoto transformatoriaus antrinės apvijos: padauginkite maksimalią per jį srovę iš antrinės apvijos įtampos.
- Apskaičiuokite transformatoriaus galią maksimalią antrinę galią padauginus iš 1,25.
Jei reikia nustatyti transformatoriaus galią, kuri bus reikalinga konkretiems tikslams, tuomet reikia susumuoti sumontuotų energiją vartojančių įrenginių galią 20%, kad ji turėtų maržą. Pavyzdžiui, jei turite 10 m LED juostą, sunaudojančią 48 vatus, tada prie šio skaičiaus turite pridėti 20%. Pasirodys 58 vatai - minimali transformatoriaus galia, kurią reikės sumontuoti.
Kaip apskaičiuoti srovės transformatorių
Pagrindinė transformatoriaus charakteristika yra transformacijos koeficientas, kuris parodo, kiek pasikeis pagrindiniai srovės parametrai dėl jos praėjimo per šį įrenginį.
Jei transformacijos koeficientas viršija 1, tada transformatorius yra žeminamas, o jei mažesnis už šį rodiklį, tai yra padidinamas.
- Įprastas transformatorius sudaromas iš dviejų ritių. Nuspręskite, kiek ritės N1 ir N2 yra sujungtos magnetine grandine. Raskite transformacijos santykį k, padalydami prie srovės šaltinio prijungtos pirminės ritės N1 vijų skaičių iš N2 ritės, prie kurios prijungta apkrova, vijų skaičiaus: k=N1/N2.
- Išmatuokite elektrovaros jėgą (EMF) abiejose transformatoriaus apvijose ε1 ir ε2, jei neįmanoma žinoti jų apsisukimų skaičiaus. Tai galima padaryti taip: prijunkite pirminę apviją prie srovės šaltinio. Gausite vadinamąjį tuščiąja eiga. Naudodami testerį, nustatykite kiekvienos apvijos įtampą. Tai atitiks išmatuotos apvijos EML. Nepamirškite, kad dėl apvijų varžos atsirandantys energijos nuostoliai yra tokie maži, kad jų galima nepaisyti. Transformacijos koeficientas apskaičiuojamas pagal pirminės apvijos EML ir antrinės EML santykį: k= ε1/ε2.
- Išsiaiškinkite veikiančio transformatoriaus transformacijos santykį, kai vartotojas yra prijungtas prie antrinės apvijos. Nustatykite jį padalydami srovę pirminėje I1 apvijoje iš gautos srovės antrinėje I2 apvijoje. Išmatuokite srovę nuosekliai prijungdami testerį (perjungtą į ampermetro režimą) prie apvijų: k=I1/I2.
Paprasčiausioje klasifikacijoje jie yra vienfaziai ir trifaziai. Pradedantiesiems apsvarstykite standartinio vienfazio kintamosios srovės įtampos keitiklio veikimo principą
Dėl pirminės apvijos sukuriamo magnetinio srauto antrinė apvija jį užfiksuoja ir paverčia kintamąja įtampa, kurios dažnis yra toks pat, bet kitoks. Kodėl antrinės apvijos įtampa skiriasi?
Bet todėl, kad tai priklauso nuo apsisukimų skaičiaus, kuris suvyniotas ant abiejų apvijų. Ir laikykitės šios formulės.
Kur: U 1 ir U 2- įtampa atitinkamai pirminėje ir antrinėje apvijoje; N 1 , N 2- kiekvienos apvijos apsisukimų skaičius; Aš 1, aš 2- kiekvienoje iš apvijų tekančios srovės
Bendrosios elektrotechnikos ciklo skyriaus teorinis kursas. Šiose pamokose susipažinsite su bendruoju įrenginiu, su lygiaverte grandine tuščiąja eiga. Veikiant vienfazei ir trifazis transformatorius. Su juose vykstančiais trumpalaikiais procesais. Susipažinkite su skaičiavimo pavyzdžiais.
Tikslus ir teisingas transformatoriaus skaičiavimas yra gana sudėtingas, jei norite su juo susipažinti iš šiek tiek aukščiau esančios nuorodos, galite atsisiųsti visą kursinį projektą, skirtą šiam klausimui, tačiau radijo mėgėjas ar naujokas elektronikos inžinierius gali suprojektuokite galios transformatorių, naudodami supaprastintus skaičiavimo metodus, kurie aptariami toliau. Norint atlikti supaprastintą skaičiavimą, pagal pateiktus parametrus reikia apskaičiuoti visų apvijų įtampų ir srovių dydį. Pirmiausia apskaičiuojame visų antrinių apvijų galią:
P2 =I2 ×U2; P 3 \u003d I 3 × U 3 ir kt.
kur R2, R3, R4- transformatoriaus apvijų suteikiama galia; I2, I3, I4- srovės stiprumas (A); U 2 , U 3 , U 4- šių apvijų įtampa.
Norint apskaičiuoti bendrą transformatoriaus galią, sumuojamos visos atskiroms apvijoms apskaičiuotos sudedamosios dalys ir bendra suma dauginama iš koeficiento 1,25 , atsižvelgiant į nuostolius.
P = 1,25 × (P 2 + P 3 + P 4 +...)
Pagal galią R apskaičiuojamas šerdies pjūvis (kv.cm):
Tada suraskite kiekvienos apvijos apsisukimų skaičių. Pirminės apvijos apsisukimų skaičius, atsižvelgiant į įtampos nuostolius, bus nustatytas taip:
n 1 \u003d 0,97 × n 0 × U 1
Likusiose apvijose, atsižvelgiant į įtampos nuostolius, nustatomas apsisukimų skaičius:
n 2 = 1,03 × n 0 × U 2 ; n 3 \u003d 1,03 × n 0 × U 3 ir kt.
Bet kurios transformatoriaus apvijos vielos skersmuo gali būti nustatytas pagal formulę:
kur aš- srovės stiprumas (A), einantis per šią apviją; d- vielos skersmuo (variui) milimetrais.
Srovės, einančios per pirminę apviją, stipris apskaičiuojamas pagal bendrą transformatoriaus galią R:
Taip pat būtina pasirinkti transformatoriaus šerdies plokščių dydį. Norėdami tai padaryti, turite apskaičiuoti plotą, kurį visa apvija užima pagrindiniame lange:
Sm = 4 × (d 1 2 × n 1 + d 2 2 × n 2 + d 3 2 × n 3 +...+)
kur S m- plotas (kvadratiniais milimetrais), kurį užima visos lango apvijos; d1, d2, d3 ir d4- apvijų laidų skersmenys (milimetrais); n1, n2, n3 ir n4- atitinkamų apvijų apsisukimų skaičius.
Šioje formulėje atsižvelgiama į laido izoliacijos storį ir netolygią apvijų apviją, taip pat į erdvę, kurią rėmas užima pagrindiniame lange. Pagal gautą vertę S m plokštės dydis parenkamas taip, kad apvija laisvai tilptų į pasirinktos plokštės langą. Nebūtina rinktis plokščių, kurių langas yra daug didesnis nei reikalaujama, nes tai labai pablogėja bendrosios savybės transformatorius.
Tada nustatykite šerdies rinkinio storį - vertę b, kuris apskaičiuojamas pagal formulę:
Visiškas radijo mėgėjo transformatoriaus apskaičiavimas ir nepriklausomas gamyba yra gana sudėtinga užduotis. Bet jūs galite eiti greičiau. Tiesiog pasiimkite transformatorių, kurio galia yra artima ir tinkama naudoti. Apsvarstykite netiesioginį transformatoriaus galios nustatymo metodą naudojant transformatoriaus TP114-163M pavyzdį. Jis yra šarvuoto tipo, surinktas iš štampuotų W formos ir tiesių plokščių.
Taigi, norint apskaičiuoti transformatoriaus galią, reikia apskaičiuoti magnetinės grandinės skerspjūvį. Kalbant apie TP114-163M, magnetinė šerdis yra štampuotų W formos ir tiesių plokščių, pagamintų iš elektrinio plieno, rinkinys. Norint supaprastinti pjūvio skaičiavimą, reikės padauginti plokščių rinkinio storį iš W formos plokštės centrinės skilties pločio. Skaičiuodami nepamirškite stebėti matmenų.Geriau viską matuoti centimetrais. Pagal paveikslėlį komplekto storis apie 2 centimetrus.
Tada išmatuojame centrinio žiedlapio plotį. Čia yra šiek tiek sudėtingiau. Kadangi TP114-163M turi tankų komplektą ir plastikinį rėmą. Todėl centrinės skilties beveik nesimato, ją dengia plokštelė, o jos plotį išmatuoti problemiška. Todėl išmatuojame plotį šone, pačią pirmą W formos plokštę tarpelyje tarp plastikinio rėmo. Jis nėra papildytas tiesia plokštele, todėl aiškiai matomas centrinio žiedlapio kraštas.
Taigi magnetinės grandinės skerspjūvis bus 3,4 cm 2. Belieka šią reikšmę pakeisti į formulę ir apskaičiuoti rezultatą - apie 7 vatus.
P tr \u003d (S / 1,3) 2
Kursinis darbas su mažos galios trans-toro skaičiavimo pavyzdžiu. Dizaino variante tai yra magnetinė grandinė ir ritės su apvijomis. Mažos galios magnetinės šerdys yra plokščios ir juostos. Jie, savo ruožtu, skirstomi į tris pagrindines klases: strypą, žiedą ir šarvus.
Ričių apvijos pagamintos iš izoliuotų laidų, be to, ritės izoliuotos tiesiai nuo šerdies.
Trifazio transformatoriaus skaičiavimas |
Šiame kursinis darbas pateiktas trifazio dviejų apvijų transformatoriaus skaičiavimas bendra galia 1000 kVA.. Kai energija perduodama tuo pačiu atstumu, jos nuostoliai, esant skirtingoms įtampoms, pasirodo skirtingi. Kuo didesnė įtampa, tuo mažesni nuostoliai. Norint pakeisti įtampą elektros energijos pramonėje, naudojami transformatoriai. Taigi elektros linijų pradžioje naudojami pakopiniai transformatoriai, o pabaigoje - žemesni. Šio kursinio darbo tikslas – suprojektuoti jį su minimaliais nuostoliais.
Šiame kursiniame darbe pateikiami pagrindinių elektros dydžių ir izoliacinių medžiagų, apvijų, parametrų skaičiavimai trumpas sujungimas, transformatoriaus magnetinė sistema ir parametrai tuščiąja eiga. Perdavimo terminis skaičiavimas. ir aušinimo sistemos
Įtampos transformatoriaus skaičiavimas. Jis naudojamas aukštai įtampai sumažinti iki standartinių verčių ir atskirti nuo pirminių aukštos įtampos grandinių. Diplomas taip pat turi technologinę ir ekonominę dalį bei saugą.
Transformatorių remontas |
Jei jis vis dar sugedęs, turite jį atidžiai ištirti. Kai kuriais atvejais jau pagal jo išvaizdą ir apvijas galima nustatyti lūžio problemą. Jei rėmas trans. stipriai išsilydo arba be remonto matosi suodžių pėdsakai, kartais net lengviau nusipirkti naują. Bet nekalbėkime apie liūdnus dalykus iš karto.