elektriskie aparāti- transformators tiek izmantots, lai pārveidotu ienākošo maiņspriegumu uz citu - izejošo, piemēram: 220 V uz 12 V (konkrēti, šī pārveidošana tiek panākta, izmantojot pazeminošo transformatoru). Pirms izdomājat, kā aprēķināt transformatoru, vispirms ir jāzina tā struktūra.
Vienkāršākais transformators ir magnētiskās ķēdes izkārtojums un 2 veidu tinumi: primārais un sekundārais, īpaši uztīts uz tā. Primārais tinums saņem piegādāto Maiņstrāvas spriegums no tīkla (piem.: 220 V), un sekundārais tinums, izmantojot induktīvo savienojumu, rada citu maiņspriegumu. Apgriezienu atšķirības tinumos ietekmē izejas spriegumu.
Sh formas transformatora aprēķins
- Apsveriet, piemēram, parastā W formas transformatora aprēķināšanas procesu. Pieņemsim dotos parametrus: slodzes strāva i2=0,5A, izejas spriegums (spriegums sekundārais tinums) U2=12V, tīkla spriegums U1=220V.
- Pirmais indikators nosaka izejas jaudu: P2=U2ˣi2=12ˣ0.5=6 (W). Tas nozīmē, ka šādai jaudai ir jāizmanto magnētiskā ķēde ar šķērsgriezumu aptuveni 4 cm² (S = 4).
- Pēc tam nosakiet vienam voltam nepieciešamo apgriezienu skaitu. Šāda veida transformatora formula ir: K=50/S=50/4=12,5 (apgriezieni/volts).
- Pēc tam tiek noteikts apgriezienu skaits primārajā tinumā: W1=U1ˣK=220ˣ12.5=2750 (apgriezieni). Un tad apgriezienu skaits, kas atrodas sekundārajā tinumā: W2=U2ˣK=12ˣ12.5=150.
- Aprēķiniet strāvas stiprumu primārajā tinumā šādi: i1=(1.1×P2)/U1=(1.1×6)/220=30mA Tas ļaus aprēķināt primārajā tinumā ieliktā un neaprīkotā vada diametru ar izolāciju. Ir zināms, ka vara stieples maksimālā strāva ir 5 ampēri uz mm², kas nozīmē, ka: d1=5A/(1/i1)=5A/(1/0.03A)=0.15 (mm) .
- Pēdējais solis ir aprēķināt sekundārā tinuma stieples diametru, izmantojot formulu d2=0,025ˣ√i2, izmantojot i2 vērtību miliampēros (mA): d2=0,025ˣ22,4=0,56 (mm).
Kā aprēķināt transformatora jaudu
- Iepriekš noskaidrojiet sekundārajā tinumā pieejamo spriegumu un maksimālo slodzes strāvu. Pēc tam reiziniet koeficientu 1,5 ar maksimālo slodzes strāvu (mēra ampēros). Tas noteiks otrā transformatora tinumu (arī ampēros).
- Nosakiet jaudu, ko taisngriezis patērē no aprēķinātā transformatora sekundārā tinuma: reiziniet maksimālā strāva kas iet caur to līdz sekundārā tinuma spriegumam.
- Aprēķiniet transformatora jaudu, maksimālo sekundāro jaudu reizinot ar 1,25.
Ja jums ir jānosaka transformatora jauda, kas būs nepieciešama konkrētiem mērķiem, tad jums ir jāapkopo uzstādīto enerģiju patērējošo ierīču jauda ar 20%, lai tai būtu rezerve. Piemēram, ja jums ir 10 m LED sloksne, kas patērē 48 vatus, šim skaitlim jāpievieno 20%. Izrādīsies 58 vati - minimālā transformatora jauda, kas būs jāuzstāda.
Kā aprēķināt strāvas transformatoru
Galvenā transformatora raksturīgā iezīme ir transformācijas koeficients, kas norāda, cik lielā mērā mainīsies strāvas galvenie parametri, jo tā iet caur šo ierīci.
Ja transformācijas koeficients pārsniedz 1, tad transformators ir pazeminošs, un, ja tas ir mazāks par šo rādītāju, tad tas ir pastiprinošs.
- Parastais transformators ir izveidots no divām spolēm. Izlemiet par spoļu N1 un N2 apgriezienu skaitu, kas savienoti ar magnētisko ķēdi. Noskaidro transformācijas koeficientu k, dalot ar strāvas avotu pieslēgtās primārās spoles N1 apgriezienu skaitu ar spoles N2, kurai pieslēgta slodze, apgriezienu skaitu: k=N1/N2.
- Izmēra elektromotora spēku (EMF) abiem transformatora tinumiem ε1 un ε2, ja nav iespējams uzzināt vijumu skaitu tajos. To var izdarīt šādi: pievienojiet primāro tinumu strāvas avotam. Jūs saņemsiet tā saukto tukšgaitu. Izmantojot testeri, nosakiet katra tinuma spriegumu. Tas atbildīs izmērītā tinuma EMF. Neaizmirstiet, ka enerģijas zudumi tinumu pretestības dēļ ir tik mazi, ka tos var atstāt novārtā. Transformācijas koeficientu aprēķina, izmantojot primārā tinuma EML attiecību pret sekundārā tinuma EMF: k= ε1/ε2.
- Noskaidrot transformatora transformācijas koeficientu darbībā, kad patērētājs ir pieslēgts sekundārajam tinumam. Nosakiet to, dalot strāvu primārajā I1 tinumā ar iegūto strāvu sekundārajā I2 tinumā. Izmēra strāvu, pieslēdzot testeri virknē (pārslēgts uz ampērmetra režīmu) pie tinumiem: k=I1/I2.
Ļoti bieži ir nepieciešams pazemināts transformators, lai darbinātu radioamatieru konstrukcijas vai darbinātu gatavās ierīces. Precīzs aprēķins strāvas transformatorsļoti sarežģīti, bet aptuvenam aprēķinam varat izmantot vienkāršotas formulas. Šajā rakstā mēs apsvērsim, kā no W formas plāksnēm aprēķināt transformatoru, kas samontēts uz visizplatītākās magnētiskās ķēdes.
Lai aprēķinātu transformatoru, mums jāzina: vēlamais spriegums uz sekundārā tinuma un slodzes strāva. Ja slodzes strāva nav zināma, bet tās jauda ir zināma, tad strāvu nebūs grūti aprēķināt - jums ir jāsadala jauda ar spriegumu uz sekundārā tinuma.
1. Sekundārā tinuma strāvas aprēķins
I2 = 1,5*In, kur
- I2 - strāva sekundārajā tinumā, A,
- In - slodzes strāva, A.
2. No sekundārā tinuma patērētās jaudas noteikšana
P2 = U2*I2, kur
- P2 ir sekundārā tinuma jauda, W,
- U2 - sekundārā tinuma spriegums, V,
- I2 - sekundārā tinuma strāva, A.
Ja ir nepieciešami vairāki sekundārie tinumi, mēs ņemam vērā katra tinuma jaudu un pēc tam pievienojam visu sekundāro tinumu jaudu un aizstājam ar šādu formulu.
3. Transformatora jaudas noteikšana
Pt = 1,25*P2, kur
- RT ir transformatora kopējā jauda, W,
- P2 ir sekundārā tinuma jauda, W.
4. Primārā tinuma strāvas aprēķins
I1 = Pt/U1, kur
- I1 - strāva transformatora primārajā tinumā, A,
- Pt - transformatora jauda, W,
- U1 ir primārā tinuma spriegums, V.
5. Magnētiskās ķēdes serdes nepieciešamā šķērsgriezuma noteikšana
S = 1,3* √ Pt, kur
- ² ,
Jāņem vērā, ka magnētiskā ķēde ir jāizvēlas tā, lai magnētiskās ķēdes serdes (centrālās plāksnes) platuma attiecība pret komplekta biezumu būtu 1 ÷ 2 robežās.
6. Apgriezienu skaita aprēķins primārajā tinumā
W1=50*U1/S, kur
- W1 ir primārā tinuma apgriezienu skaits, gab,
- U1 ir primārā tinuma spriegums, V,
- S ir magnētiskās ķēdes serdes šķērsgriezuma laukums, cm ² .
7. Sekundārā tinuma apgriezienu skaita aprēķins
W2 = 55*U2/S, kur
- W2 - sekundārā tinuma apgriezienu skaits, gab,
- U1 - sekundārā tinuma spriegums, V,
- S ir magnētiskās ķēdes serdes šķērsgriezuma laukums, cm ² .
8. Transformatora tinumu vadu diametru noteikšana
d = 0,632*√ es, kur
- d - stieples diametrs, mm,
- I ir tinuma strāva A (attiecīgi primāro un sekundāro tinumu aizstājam ar I1 un I2).
Aprēķins ir dots vara stieple.
9. Magnētiskās ķēdes logu aizņemtības pārbaude
Pēc magnētiskā serdeņa plākšņu izvēles jums jāpārbauda, vai vads derēs uz transformatora rāmja.
Tātad \u003d 50 * Pt, kur
- Tātad - laukums, ko aizņem uztīti vadi, vienā magnētiskās ķēdes logā, mm 2,
- Pt ir transformatora jauda, W.
Ja izvēlētās magnētiskās ķēdes loga laukums ir lielāks vai vienāds ar aprēķināto, tad vads iederēsies.
Magnētiskās ķēdes plāksnēm jābūt samontētām pārklāšanās veidā, kā parādīts attēlā iepriekš.
Magnētiskā ķēde jāpievelk ar sprostu vai tapām ar uzgriežņiem, kniedes jāietin ar papīru vai citu izolācijas materiālu, lai tapas neaizver plāksnes. Ja magnētiskā ķēde ir slikti pievilkta, tā sāks zumēt.
Vadiem jābūt uztītiem vienmērīgi un cieši (pretējā gadījumā tie var nesaskanēt). Starp katru rindu ir nepieciešams likt plānu papīru vai lavsan plēvi 1-2 kārtās un 3-4 slāņos starp tinumiem.
Tinuma ērtībai varat izveidot vienkāršu ierīci, kas parādīta attēlā:
Ierīce sastāv no diviem saplākšņa statīviem, kas piestiprināti uz kopējas pamatnes, un tajos ievietota metāla stieņa, kas vienā galā saliekta roktura veidā. Ar vienu roku griežam rokturi, ar otro virzām vadu, spoli ar vadu var uzlikt vēl uz viena stieņa, bet bez roktura.
Kas ir transformators
Transformators- ierīce, kurā viena sprieguma maiņstrāva tiek pārveidota par cita sprieguma maiņstrāvu. Ar šo sprieguma pārveidošanu arī strāva vienmēr tiek pārveidota vienlaikus: ja transformators palielina spriegumu, tad strāva samazinās.
Transformators ir tērauda serdeņa ar divām tinumu spolēm. Vienu no tinumiem sauc par primāro, otru sauc par sekundāro. Ejot garām maiņstrāva serdeņa primārajā tinumā parādās mainīga magnētiskā plūsma, kas ierosina emf sekundārajā tinumā. Strāvas stiprums sekundārajā tinumā, kas nav savienots ar ķēdi, kas patērē enerģiju, ir nulle. Ja ķēde ir pieslēgta un tiek patērēta elektrība, tad saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu strāva primārajā tinumā proporcionāli palielinās. Tādējādi notiek elektriskās enerģijas pārveidošana un sadale.
Transformatora shematiskā diagramma ir parādīta attēlā.
Uz kopējā serdeņa (parasti izgatavota no transformatora tērauda) ir divi tinumi. Uz viena no tinumiem es, ko sauc par primāro, mainīga sprieguma iedarbībā U 1 plūst maiņstrāva Es 1. Šī strāva kodolā rada mainīgu magnētisko plūsmu, kuras lielums un virziens mainās atbilstoši strāvas izmaiņām. Es 1. Mainīga magnētiskā plūsma caurstrāvo otrā tinuma II apgriezienus, ko sauc par sekundāro tinumu, un katrā tā apgriezienā inducē noteiktu mainīgu EML. Tā kā visi II tinuma vijumi ir savienoti virknē, katra vijuma atsevišķie EML tiek summēti, un sekundārā tinuma galos tiek iegūts kopējais EMF, kas arī ir mainīgs lieluma un virziena ziņā.
Parasti transformatori ir konstruēti tā, lai sprieguma kritums sekundārajā tinumā būtu neliels (apmēram 2 - 5%); tāpēc ar zināmu pieņēmumu var pieņemt, ka sekundārā tinuma galos spriegums U 2 vienāds ar tā emf. Šī spriedze U 2 būs tik daudz reižu lielāks (vai mazāks) nekā primārā tinuma spriegums U 1 n 2 n 1 primārs.
Strāva sekundārajā tinumā es 2 gluži pretēji, tas būs tik daudz reižu mazāks (vai vairāk) nekā primārā tinuma strāva Es 1, cik reizes lielāks pagriezienu skaits n 2 sekundārais tinums vairāk vai mazāk) apgriezienu skaits n 1 primārs.
No tīkla padotā tinuma apgriezienu skaita attiecību pret cita tinuma vai viena sprieguma (primārais) pret otru (sekundāro) apgriezienu skaitu sauc par transformācijas koeficientu, un to norāda ar burtu. Uz:
Bieži vien transformācijas koeficientu izsaka kā divu skaitļu attiecību, piemēram, 1:55, parādot, ka primārā tinuma apgriezienu skaits ir 55 reizes mazāks nekā sekundārā.
Strāvas transformatora dizains
Strāvas transformatoru serdeņi ir: W-veida (rīsi), kurā magnētiskā plūsma sazarojas divos zaros, un U-veida (rīsi) ar nesazarotu magnētisko plūsmu. Pirmā veida kodols, ko sauc par bruņām, tiek izmantots biežāk nekā otrais - stienis. Ir arī trešais jaudas transformatoru veids - spirāle (vai lente), kas ir variācija no pirmajiem diviem.
Lai samazinātu zudumus kodolā, pēdējo negatavo cietu, bet gan no atsevišķām plānām tērauda loksnēm, kas aplīmētas ar papīru vai pārklātas ar izolācijas laku. Plākšņu biezums ir no 0,25 līdz 0,5 mm, visbiežāk 0,3 - 0,35 mm.
Šobrīd plākšņu pakas transformatoriem mazo un vidēja jauda(līdz 200 vatiem) tiek montēti galvenokārt no divu veidu plāksnēm (rīsi): W formas un taisnas (pārklājumi). Taisnu plākšņu (pārklājumu) izmantošana dažiem transformatoriem (piemēram, izejas transformatoriem) ļauj izveidot gaisa spraugu serdē.
Plāksnes tiek montētas vienā no diviem veidiem. Ar vienu metodi - no gala līdz galam - tiek montētas atsevišķi divas serdes daļas, kuras pēc tam tiek uzklātas viena otrai (rīsi) un savilktas kopā ar skrūvēm un pārklājumiem. Citā veidā - pārklājoties - plāksnes tiek uzliktas viena otrai attēlā norādītajā secībā.
Transformatora serdenim jābūt cieši pievilktam, pretējā gadījumā transformatora darbības laikā serde dungos. Lai gan buzz būtiski neietekmē transformatora darbību, tas nepatīkami ietekmē ausi. Transformatora tinumi atrodas uz rāmja, kas tiek uzlikts uz serdes. Rāmis parasti ir izgatavots no kartona vai preskartona.
Izmantojot W-veida serdi, visi transformatora tinumi tiek novietoti uz viena rāmja, kas tiek uzlikts uz serdes vidējā stieņa. Ar U-veida serdi tinums atrodas vai nu uz viena, vai uz diviem rāmjiem, kuri tiek uzlikti attiecīgi uz viena vai abiem serdes stieņiem.
Transformatoros visbiežāk izmanto cilindrisko tinumu: primārais tinums vispirms tiek uztīts uz rāmja, uz kura izolācijai tiek uzlikti vairāki papīra slāņi, un pēc tam virs šīs izolācijas tiek uztīts sekundārais tinums. Ja ir vairāki šādi sekundārie tinumi, tad starp katriem diviem tinumiem tiek uzklāta izolācija no 2 līdz 3 papīra kārtām. Ar lielu apgriezienu skaitu tinumā, piemēram, palielinoties tinumam, ik pēc 2 līdz 3 slāņiem ir jāuzliek papīra izolācijas blīves.
Jaudas transformatora aprēķins
Precīzs transformatora aprēķins ir diezgan sarežģīts, taču radioamatieris var izveidot jaudas transformatoru, izmantojot vienkāršotās aprēķina formulas, kas ir norādītas zemāk.
Lai veiktu aprēķinus, vispirms, pamatojoties uz dotajiem nosacījumiem, ir jānosaka katra tinuma spriegumu un strāvu lielums. Pirmkārt, tiek aprēķināta katra sekundārā (paaugstināšanas, pazemināšanas) tinuma jauda: kur R 2, R 3, R 4- jauda (W), ko dod transformatora tinumi;
es 2, es 3, es 4- strāvas stiprums (A);
U 2, U 3, U 4- šo tinumu spriegums (V).
Lai noteiktu kopējo jaudu R transformators visas jaudas, kas saņemtas par atsevišķi tinumi, saskaita un kopējo summu reizina ar koeficientu 1,25, ņemot vērā zudumus transformatorā:
kur R ir visa transformatora patērētā kopējā jauda (W).
Ar varu R tiek aprēķināts serdes šķērsgriezums (kv.cm): 
Pēc tam viņi turpina noteikt katra tinuma apgriezienu skaitu. Primārajam tīkla tinumam apgriezienu skaits, ņemot vērā sprieguma zudumus, būs vienāds ar: 
Atlikušajiem tinumiem, ņemot vērā sprieguma zudumus, apgriezienu skaits ir vienāds ar:
Jebkura transformatora tinuma stieples diametru var noteikt pēc formulas: 
kur es- strāvas stiprums (A), kas iet caur šo tinumu; d- stieples diametrs (varam) mm.
Strāvas stiprumu, kas iet caur primāro (tīkla) tinumu, nosaka no transformatora kopējās jaudas R:
Atliek izvēlēties serdeņa plākšņu izmēru. Lai to izdarītu, ir jāaprēķina laukums, ko aizņem viss tinums transformatora serdeņa logā:
kur S m- laukums (kv.mm), ko aizņem visi tinumi logā;
d1, d2, d3 un d4- tinumu stieples diametri (mm);
n 1, n 2, n 3 un n4- šo tinumu apgriezienu skaits.
Šī formula ņem vērā stieples izolācijas biezumu, nevienmērīgo tinumu un rāmja aizņemto vietu serdes logā.
Atbilstoši saņemtajai vērtībai S m plāksnes izmērs ir izvēlēts tā, lai tinums brīvi ietilptu izvēlētās plāksnes logā. Nav nepieciešams izvēlēties plāksnes ar logu, kas ir daudz lielāks nekā nepieciešams, jo tas pasliktina transformatora kopējo kvalitāti.
Visbeidzot tiek noteikts serdes komplekta biezums - vērtība b, ko aprēķina pēc formulas: 
šeit izmērs a- plāksnes vidējās daivas platums (3. att.) un b milimetros; J- kv.m. cm.
Aprēķins ir vienkāršs, visgrūtākais ir meklēt serdi ar nepieciešamo izmēru.
Ātra lampu televizora strāvas transformatora pārveidošana
Mūsdienās pusvadītāju televizori ar to impulsu bloki barošanas blokus uz visiem laikiem aizstāja smagie un lielgabarīta lampu televizori, tomēr daudziem Pļuškiniem tie joprojām lielā skaitā krāj putekļus garāžās un nojumēs. Tāpēc nav nekādu grūtību atrast jaudas transformatoru no šāda televizora. Šāda transformatora pārveidošana atbilstoši jūsu vajadzībām ir elementāra.
Šādu transformatoru jauda ir no 80 līdz 350 vatiem, visu noteica televizors. Melnbaltajā televizorā transformators ir vājāks, un krāsu televizorā tas ir jaudīgāks. Transformatora konstrukcija ir divu kadru uz O-veida spirālveida serdes. Transformatora kodols sastāv no divām pakavveida pusēm, kas iederas transformatora spoļu iekšpusē. Abas spoles ir uztītas ar vienādiem tinumiem, ar vienādu apgriezienu skaitu. Parasti uz spolēm ir plāksne, uz kuras tīkls un visi izejas tinumi ir nokrāsoti ar tapu, spriegumu un strāvu skaitu.
Varat izmantot esošos tinumus ar sev piemērotu spriegumu vai arī uztīt sekundāros tinumus un uztīt jaunus, tādējādi izmantojot pilna jauda transformators. Ērtības slēpjas vieglā izjaukšanā-montāžā, jaunu tinumu aprēķinos. Pirmkārt, uz spolēm tiek uztīti primārie tinumi, pēc tam ir aizsargplēve, un pēc tam tiek uztīti sekundārie tinumi. Tāpēc, tinot nevajadzīgos tinumus, jūs nekļūdīsities, uztinot primāro tinumu.
Transformators tiek izjaukts ar parasto uzgriežņu atslēgu 10 vai 12. Lai to izdarītu, ir nepieciešams atskrūvēt tikai divus uzgriežņus, kas pievelk transformatora skavas, pēc tam serdes pusītes tiek brīvi noņemtas no spolēm.
Pirms spoļu izjaukšanas rūpīgi izpētiet plāksni, atrodiet tajā tinumu zemākajam spriegumam un, tinot šo tinumu, saskaitiet apgriezienu skaitu. Izdalot aprēķināto apgriezienu skaitu ar spriegumu, kas norādīts uz plāksnītes, jūs uzzināsiet transformatora sekundārā tinuma apgriezienu skaitu uz voltu. Reizinot šo skaitli ar spriegumu, kuru vēlaties iegūt transformatora izejā, jūs uzzināsit, cik apgriezienu būs nepieciešams uztīt.
Varat to uztīt ar citu vadu vai izmantot to, kas tika uztīts no transformatora. Ir nepieciešams uztīt spoli uz spoli. Lai iegūtu pietiekamu izejas strāvu, tinumus var uztīt ar vadu, kas salocīts uz pusēm, trīs reizes vai pat četras reizes, vai arī var uztīt vairākus tinumus ar vienādu apgriezienu skaitu un pēc transformatora salikšanas tos pielodēt. paralēli.
Tinumu slāņi transformatorā ir uzklāti ar parafīnu piesūcinātu transformatora papīru, tinot vijumus, uzmanīgi noņemiet, neplīsiet. Tīšanas laikā izmantojiet šo papīru vēlreiz.
Transformatori no lampu televizoriem ir “jauda”, galvenais, ka nevajag daudz prāta. Ar to izmantošanu lieliski uzlādes ierīce, spēcīgi bloki barošanas avoti, gan kā daļa no izstrādātām ierīcēm, gan lietoti neatkarīgi.
Mājsaimniecībā var būt nepieciešams aprīkot apgaismojumu mitras telpas A: pagrabs vai pagrabs utt. Šajās telpās ir paaugstināts elektriskās strāvas trieciena risks.
Šādos gadījumos jums vajadzētu izmantot elektriskās iekārtas, kas paredzētas zemspriegumsēdiens,ne vairāk kā 42 volti.
Varat izmantot ar akumulatoru darbināmu elektrisko lukturīti vai izmantot pazeminošu transformatoru no 220 voltiem līdz 36 voltiem.
Mēs aprēķinām un izgatavojam vienfāzes jaudas transformatoru 220/36 volti ar izejas spriegumu 36 volti, ko darbina elektrotīkls maiņstrāva ar spriegumu 220 volti.
Lai apgaismotu šādas zonas piemērots elektriskā lampa
pie 36 voltiem un 25–60 vatu jaudas. Šādas spuldzes ar pamatni parastai elektriskajai kasetnei tiek pārdotas elektropreču veikalos.
Ja atrodat spuldzi citai jaudai, piemēram, 40 vati, tas ir labi – derēs. Tas ir tikai tas, ka transformators tiks izgatavots ar jaudas rezervi.
VEIKT 220/36 V TRANSFORMA VIENKĀRŠOTU APRĒĶINU.
Jauda laikā sekundārā ķēde: P_2 = U_2 I_2 = 60 vati
Kur:
P_2 - jauda pie transformatora izejas, mēs iestatījām 60 vatus;
U _2 - spriegums pie transformatora izejas, mēs iestatām 36 voltus;
I _2 - strāva sekundārajā ķēdē, slodzē.
Transformatora efektivitāte ar jaudu līdz 100 vatiem parasti ir vienāda ar ne vairāk kā η = 0,8.
Efektivitāte nosaka, cik daudz no tīkla patērētās jaudas nonāk slodzei. Pārējo izmanto vadu un serdes sildīšanai. Šis spēks ir neatgriezeniski zaudēts.
Nosakīsim transformatora patērēto jaudu no tīkla, ņemot vērā zudumus:
P_1 = P_2 / η = 60 / 0,8 = 75 vati.
Jauda tiek pārnesta no primārā tinuma uz sekundāro caur magnētisko plūsmu magnētiskajā ķēdē.Tāpēc no vērtības R_1, jauda patērē no 220 voltu tīkla, ir atkarīgs no magnētiskā serdeņa S šķērsgriezuma laukuma.
Magnētiskā ķēde ir W vai O formas serde, kas samontēta no transformatora tērauda loksnēm. Vada primārais un sekundārais tinums atradīsies uz serdes.
Magnētiskās ķēdes šķērsgriezuma laukumu aprēķina pēc formulas:
S = 1,2 √P_1.
Kur:
S ir laukums kvadrātcentimetros,
P _1 - primārā tīkla jauda vatos.
S \u003d 1,2 √75 \u003d 1,2 8,66 \u003d 10,4 cm².
S vērtība nosaka apgriezienu skaitu w uz voltu pēc formulas:
w = 50/S
Mūsu gadījumā serdes šķērsgriezuma laukums ir S = 10,4 cm2.
w \u003d 50 / 10,4 \u003d 4,8 apgriezieni uz 1 voltu.
Aprēķiniet apgriezienu skaitu primārajā un sekundārajā tinumā.
Apgriezienu skaits primārajā tinumā 220 voltiem:
W1 = U_1 w = 220 4,8 = 1056 pagriezieni.
Apgriezienu skaits sekundārajā tinumā pie 36 voltiem:
W2 = U_2 w = 36 4,8 = 172,8 pagriezieni,
noapaļot līdz 173 pagriezieniem.
Slodzes režīmā var būt ievērojams sprieguma zudums aktīvā pretestība sekundāro tinumu vadi. Tāpēc viņiem ir ieteicams veikt apgriezienu skaitu par 5-10% vairāk nekā aprēķinātais. Paņemiet W2 = 180 pagriezienus.
Strāvas lielums transformatora primārajā tinumā:
I_1 = P_1/U_1 = 75/220 = 0,34 ampēri.
Strāva transformatora sekundārajā tinumā:
I_2 = P_2/U_2 = 60/36 = 1,67 ampēri.
Primāro un sekundāro tinumu vadu diametrus nosaka tajos esošo strāvu vērtības, pamatojoties uz pieļaujamo strāvas blīvumu, ampēru skaitu uz 1 kvadrātmilimetrs diriģenta zona. Transformatoriem strāvas blīvums, vara stieplei Tiek pieņemts 2 A/mm².
Ar šādu strāvas blīvumu stieples diametru bez izolācijas milimetros nosaka pēc formulas: d = 0,8√I.
Primārajam tinumam stieples diametrs būs:
d_1 = 0,8 √1_1 = 0,8 √0,34 = 0,8 0,58 = 0,46 mm. Ņem 0,5 mm.
Sekundārā stieples diametrs:
d_2 = 0,8 √1_2 = 0,8 √1,67 = 0,8 1,3 = 1,04 mm. Ņemsim 1,1 mm.
JA NAV NEPIECIEŠĀMĀ DIAMETRA VADĻA, tad var ņemt vairākus, paralēli savienotus, plānākus vadus. To kopējam šķērsgriezuma laukumam jābūt vismaz tādam, kas atbilst aprēķinātajam vienam vadam.
Stieples šķērsgriezuma laukumu nosaka pēc formulas:
s = 0,8 d².
kur: d ir stieples diametrs.
Piemēram: mēs nevarējām atrast vadu sekundārajam tinumam ar diametru 1,1 mm.
Stieples ar diametru 1,1 mm šķērsgriezuma laukums. ir vienāds ar:
s = 0,8 d² = 0,8 1,1² = 0,8 1,21 = 0,97 mm².
Noapaļots līdz 1,0 mm².
Notabulasizvēlieties divu vadu diametrus, kuru šķērsgriezuma laukumu summa ir 1,0 mm².
Piemēram, tie ir divi vadi ar diametru 0,8 mm. un laukums 0,5 mm².
Vai divi vadi:
- pirmais ar diametru 1,0 mm. un šķērsgriezuma laukums 0,79 mm²,
- otrais diametrs ir 0,5 mm. un šķērsgriezuma laukums 0,196 mm².
kas kopā dod: 0,79 + 0,196 = 0,986 mm².
Spole tiek uztīta ar diviem vadiem vienlaikus, tiek stingri saglabāts vienāds abu vadu apgriezienu skaits. Šo vadu sākumi ir savstarpēji saistīti. Arī šo vadu gali ir savienoti.
Izrādās, it kā viens vads ar divu vadu kopējo šķērsgriezumu.
Skatīt rakstus:- "Kā uztīt transformatoru uz W formas serdes."
- "Kā izveidot rāmi W formas serdei."
Elektrisko aparātu - transformatoru izmanto, lai pārveidotu ienākošo maiņspriegumu uz citu - izejošo, piemēram: 220 V uz 12 V (konkrēti, šī pārveidošana tiek panākta, izmantojot pazeminošo transformatoru). Pirms izdomājat, kā aprēķināt transformatoru, vispirms ir jāzina tā struktūra.
Vienkāršākais transformators ir magnētiskās ķēdes izkārtojums un 2 veidu tinumi: primārais un sekundārais, īpaši uztīts uz tā. Primārais tinums saņem pievadīto maiņspriegumu no tīkla (piem.: 220 V), un sekundārais tinums ar induktīvās sakabes palīdzību rada citu maiņspriegumu. Apgriezienu atšķirības tinumos ietekmē izejas spriegumu.
Sh formas transformatora aprēķins
- Apsveriet, piemēram, parastā W formas transformatora aprēķināšanas procesu. Pieņemsim dotos parametrus: slodzes strāva i2=0,5A, izejas spriegums (sekundārā tinuma spriegums) U2=12V, tīkla spriegums U1=220V.
- Pirmais indikators nosaka izejas jaudu: P2=U2ˣi2=12ˣ0.5=6 (W). Tas nozīmē, ka šādai jaudai ir jāizmanto magnētiskā ķēde ar šķērsgriezumu aptuveni 4 cm² (S = 4).
- Pēc tam nosakiet vienam voltam nepieciešamo apgriezienu skaitu. Šāda veida transformatora formula ir: K=50/S=50/4=12,5 (apgriezieni/volts).
- Pēc tam tiek noteikts apgriezienu skaits primārajā tinumā: W1=U1ˣK=220ˣ12.5=2750 (apgriezieni). Un tad apgriezienu skaits, kas atrodas sekundārajā tinumā: W2=U2ˣK=12ˣ12.5=150.
- Aprēķiniet strāvas stiprumu primārajā tinumā šādi: i1=(1.1×P2)/U1=(1.1×6)/220=30mA Tas ļaus aprēķināt primārajā tinumā ieliktā un neaprīkotā vada diametru ar izolāciju. Ir zināms, ka vara stieples maksimālā strāva ir 5 ampēri uz mm², kas nozīmē, ka: d1=5A/(1/i1)=5A/(1/0.03A)=0.15 (mm) .
- Pēdējais solis ir aprēķināt sekundārā tinuma stieples diametru, izmantojot formulu d2=0,025ˣ√i2, izmantojot i2 vērtību miliampēros (mA): d2=0,025ˣ22,4=0,56 (mm).
Kā aprēķināt transformatora jaudu
- Iepriekš noskaidrojiet sekundārajā tinumā pieejamo spriegumu un maksimālo slodzes strāvu. Pēc tam reiziniet koeficientu 1,5 ar maksimālo slodzes strāvu (mēra ampēros). Tas noteiks otrā transformatora tinumu (arī ampēros).
- Nosakiet jaudu, ko taisngriezis patērē no aprēķinātā transformatora sekundārā tinuma: reiziniet maksimālo strāvu, kas iet caur to, ar sekundārā tinuma spriegumu.
- Aprēķiniet transformatora jaudu, maksimālo sekundāro jaudu reizinot ar 1,25.
Ja jums ir jānosaka transformatora jauda, kas būs nepieciešama konkrētiem mērķiem, tad jums ir jāapkopo uzstādīto enerģiju patērējošo ierīču jauda ar 20%, lai tai būtu rezerve. Piemēram, ja jums ir 10 m LED sloksne, kas patērē 48 vatus, šim skaitlim jāpievieno 20%. Izrādīsies 58 vati - minimālā transformatora jauda, kas būs jāuzstāda.
Kā aprēķināt strāvas transformatoru
Galvenā transformatora raksturīgā iezīme ir transformācijas koeficients, kas norāda, cik lielā mērā mainīsies strāvas galvenie parametri, jo tā iet caur šo ierīci.
Ja transformācijas koeficients pārsniedz 1, tad transformators ir pazeminošs, un, ja tas ir mazāks par šo rādītāju, tad tas ir pastiprinošs.
- Parastais transformators ir izveidots no divām spolēm. Izlemiet par spoļu N1 un N2 apgriezienu skaitu, kas savienoti ar magnētisko ķēdi. Noskaidro transformācijas koeficientu k, dalot ar strāvas avotu pieslēgtās primārās spoles N1 apgriezienu skaitu ar spoles N2, kurai pieslēgta slodze, apgriezienu skaitu: k=N1/N2.
- Izmēra elektromotora spēku (EMF) abiem transformatora tinumiem ε1 un ε2, ja nav iespējams uzzināt vijumu skaitu tajos. To var izdarīt šādi: pievienojiet primāro tinumu strāvas avotam. Jūs saņemsiet tā saukto tukšgaitu. Izmantojot testeri, nosakiet katra tinuma spriegumu. Tas atbildīs izmērītā tinuma EMF. Neaizmirstiet, ka enerģijas zudumi tinumu pretestības dēļ ir tik mazi, ka tos var atstāt novārtā. Transformācijas koeficientu aprēķina, izmantojot primārā tinuma EML attiecību pret sekundārā tinuma EMF: k= ε1/ε2.
- Noskaidrot transformatora transformācijas koeficientu darbībā, kad patērētājs ir pieslēgts sekundārajam tinumam. Nosakiet to, dalot strāvu primārajā I1 tinumā ar iegūto strāvu sekundārajā I2 tinumā. Izmēra strāvu, pieslēdzot testeri virknē (pārslēgts uz ampērmetra režīmu) pie tinumiem: k=I1/I2.
Vienkāršākajā klasifikācijā tie ir vienfāzes un trīsfāžu. Iesācējiem apsveriet standarta vienfāzes maiņstrāvas sprieguma pārveidotāja darbības principu
Sakarā ar magnētisko plūsmu, ko rada primārais tinums, sekundārais to uztver un pārvērš maiņspriegumā ar tādu pašu frekvenci, bet ar atšķirīgu nominālu. Kāpēc sekundārajā tinumā ir atšķirīgs spriegums?
Bet tāpēc, ka tas ir atkarīgs no apgriezienu skaita, kas tiek uztīti abiem tinumiem. Un ievērojiet šādu formulu.
Kur: U 1 un U 2- spriegums attiecīgi primārajam un sekundārajam tinumam; N 1 , N 2- katra tinuma apgriezienu skaits; Es 1, es 2- strāvas, kas plūst katrā no tinumiem
Vispārējās elektrotehnikas cikla sadaļas teorētiskais kurss. Šajās nodarbībās jūs iepazīsities ar vispārējo ierīci, ar līdzvērtīgu ķēdi tukšgaitā. Ar darbību vienfāzes un trīsfāzu transformators. Ar tajos notiekošiem pārejošiem procesiem. Iepazīstieties ar aprēķinu piemēriem.
Precīzs un pareizs transformatora aprēķins ir diezgan sarežģīts, ja vēlaties ar to iepazīties no nedaudz augstāk esošās saites, varat lejupielādēt veselu kursa projektu, kas veltīts šim jautājumam, bet radioamatieris vai iesācējs elektronikas inženieris var projektējiet jaudas transformatoru, izmantojot vienkāršotas aprēķinu metodes, kuras aplūkotas turpmāk. Vienkāršotam aprēķinam, pamatojoties uz dotajiem parametriem, ir jāaprēķina visu tinumu spriegumu un strāvu lielums. Pirmkārt, mēs aprēķinām jaudu visiem sekundārajiem tinumiem:
P 2 = I 2 × U 2 ; P 3 \u003d I 3 × U 3 utt.
kur R2, R3, R4- transformatora tinumu dotā jauda; I2, I3, I4- strāvas stiprums (A); U 2 , U 3 , U 4- šo tinumu spriegums.
Lai aprēķinātu transformatora kopējo jaudu, visas atsevišķiem tinumiem aprēķinātās sastāvdaļas tiek summētas un kopējo summu reizina ar koeficientu 1,25 , ņemot vērā zaudējumus.
P=1,25 × (P 2 + P 3 + P 4 +...)
Ar varu R tiek aprēķināts serdes šķērsgriezums (kv.cm):
Pēc tam turpiniet atrast katra tinuma apgriezienu skaitu. Primārajam tinumam apgriezienu skaits, ņemot vērā sprieguma zudumus, tiks noteikts šādi:
n 1 \u003d 0,97 × n 0 × U 1
Atlikušajiem tinumiem, ņemot vērā sprieguma zudumus, tiek noteikts apgriezienu skaits:
n 2 = 1,03 × n 0 × U 2 ; n 3 \u003d 1,03 × n 0 × U 3 utt.
Jebkura transformatora tinuma stieples diametru var noteikt pēc formulas:
kur es- strāvas stiprums (A), kas iet caur šo tinumu; d- stieples diametrs (varam) milimetros.
Strāvas stiprumu, kas iet caur primāro tinumu, aprēķina no transformatora kopējās jaudas R:
Tāpat ir nepieciešams izvēlēties transformatora serdeņa plākšņu izmēru. Lai to izdarītu, jums jāaprēķina laukums, ko viss tinums aizņem serdes logā:
Sm = 4 × (d 1 2 × n 1 + d 2 2 × n 2 + d 3 2 × n 3 +...+)
kur S m- laukums (kvadrātmilimetros), ko aizņem visi loga tinumi; d1, d2, d3 un d4- tinumu vadu diametri (milimetros); n1, n2, n3 un n4- attiecīgo tinumu apgriezienu skaits.
Šī formula ņem vērā stieples izolācijas biezumu un tinumu nevienmērīgo tinumu, kā arī vietu, ko rāmis aizņem serdes logā. Atbilstoši saņemtajai vērtībai S m plāksnes izmērs ir izvēlēts tā, lai tinums brīvi ietilptu izvēlētās plāksnes logā. Nav nepieciešams izvēlēties plāksnes ar logu, kas ir daudz lielāks nekā nepieciešams, jo tas ievērojami pasliktinās vispārīgas īpašības transformators.
Pēc tam nosakiet serdes komplekta biezumu - vērtību b, ko aprēķina pēc formulas:
Radioamatieru transformatora pilns aprēķins un neatkarīga izgatavošana ir diezgan grūts uzdevums. Bet jūs varat iet ātrāk. Vienkārši paņemiet transformatoru, kas ir tuvu jaudai un ir izmantojams. Apsveriet netiešo metodi transformatora jaudas noteikšanai, izmantojot transformatora TP114-163M piemēru. Tas ir bruņu tipa, samontēts no apzīmogotām W formas un taisnām plāksnēm.
Tātad, lai aprēķinātu transformatora jaudu, ir jāaprēķina magnētiskās ķēdes šķērsgriezums. Attiecībā uz TP114-163M magnētiskais kodols ir apzīmogotu W formas un taisnu plākšņu komplekts, kas izgatavots no elektrotērauda. Lai vienkāršotu sekcijas aprēķinu, plākšņu komplekta biezums būs jāreizina ar W formas plāksnes centrālās daivas platumu. Aprēķinot neaizmirstiet ievērot izmērus.Visu labāk mērīt centimetros. Pēc attēla komplekta biezums ir aptuveni 2 centimetri.
Tad mēs izmērām centrālās ziedlapas platumu. Šeit ir nedaudz sarežģītāk. Tā kā TP114-163M ir blīvs komplekts un plastmasas rāmis. Tāpēc centrālā daiva ir gandrīz neredzama, to pārklāj plāksne, un ir problemātiski izmērīt tās platumu. Tāpēc mēs izmērām platumu sānos, pašu pirmo W-veida plāksni spraugā starp plastmasas rāmi. To nepapildina taisna plāksne, un tāpēc ir skaidri redzama centrālās ziedlapas mala.
Tādējādi magnētiskās ķēdes šķērsgriezums būs 3,4 cm 2. Atliek aizstāt šo vērtību formulā un aprēķināt rezultātu - apmēram 7 vati.
P tr \u003d (S / 1,3) 2
Kursa darbs ar mazjaudas trans-tora aprēķināšanas piemēru. Dizaina versijā tā ir magnētiskā ķēde un spoles ar tinumiem. Mazjaudas magnētiskie serdeņi ir lamelāri un lentes. Tos savukārt iedala trīs galvenajās klasēs: stienis, gredzens un bruņas.
Spoļu tinumi ir izgatavoti no izolētiem vadiem, turklāt spoles ir izolētas tieši no serdes.
Trīsfāzu transformatora aprēķins |
Šajā kursa darbs tika prezentēts trīsfāzu divu tinumu transformatora aprēķins kopējā jauda 1000 kVA.Kad enerģija tiek pārraidīta vienā attālumā, tās zudumi pie dažādiem spriegumiem izrādās atšķirīgi. Jo augstāks spriegums, jo mazāki zaudējumi. Lai mainītu spriegumu elektroenerģijas nozarē, tiek izmantoti transformatori. Tātad elektropārvades līniju sākumā tiek izmantoti pakāpju transformatori, bet beigās - zemāki. Šī kursa darba mērķis ir to noformēt ar minimāliem zaudējumiem.
Kursa darbā ir sniegti galveno elektrisko lielumu un izolācijas materiālu, tinumu, parametru aprēķini īssavienojums, transformatora magnētiskā sistēma un parametri dīkstāves kustība. Transf. termiskais aprēķins. un dzesēšanas sistēmas
Sprieguma transformatora aprēķins. To izmanto, lai samazinātu augstu spriegumu līdz standarta vērtībām un atdalītu no primārajām augstsprieguma ķēdēm. Diplomam ir arī tehnoloģiskā un ekonomiskā daļa, kā arī drošība.
Transformatoru remonts |
Ja tas joprojām ir salauzts, jums tas rūpīgi jāpārbauda. Dažos gadījumos jau pēc izskata un tinumiem ir iespējams noteikt lūzuma problēmu. Ja rāmis ir trans. tas ir stipri izkusis vai bez remonta redzamas sodrēju pēdas, dažreiz pat vieglāk ir nopirkt jaunu. Bet nerunāsim uzreiz par skumjām lietām.