Перейти к содержимому

IPB Style © Fisana

Как рассчитать площадь сечения сердечника трансформатора

Опубликовано: 27.08.2018

Содержание:

Многие электронные и беспроводные устройства питаются от нескольких источников постоянного напряжения. Они относятся к так называемым вторичным источникам питания. Основными источниками являются сети переменного тока напряжением 127 и 220 вольт с частотой 50 Гц. Чтобы обеспечить постоянное напряжение устройства, сначала необходимо увеличить или уменьшить напряжение сети до требуемого значения. Для получения требуемых параметров необходимо вычислить трансформатор, который выполняет функцию посредника между электрическими сетями и устройствами, работающими при постоянном напряжении.

Для точного расчета трансформатора требуются комплексные вычисления. Тем не менее, существуют упрощенные версии формул, используемых радиолюбителями при создании силовых трансформаторов с определенными параметрами.

Для начала вам нужно заранее рассчитать величину тока и напряжения для каждой обмотки. Для этой цели мощность каждой подъемной или опускающей вторичной обмотки определяется на первом этапе. Расчет выполняется с использованием формул : P 2 2 2 2 ; P 3 = I 3 xU 3; P4 = I4 xU 4 и т. Д. Здесь P2, P3, P4 являются емкостями, которые генерируют обмотки трансформатора, I2, I3, I4 - ток, который возникает в каждой обмотке, а U2, U3, U 4 - напряжение в соответствующих обмотках.

Определите общую мощность трансформатора (P), необходимо добавить индивидуальную мощность обмоток и умножить полученную сумму на коэффициент потерь трансформатора 1,25. В форме формулы он выглядит следующим образом: P = 1,25 (P2 + P3 + P4 +) ...).

На основании полученной мощности вычисляется сечение сердечника Q (в см2). Для этого извлеките квадратный корень из общей силы и умножьте результат на 1,2: ->. Используя поперечное сечение сердечника, необходимо определить число оборотов n 0 , что соответствует напряжению 1 вольт: n0 = 50 / Q.

Следующий этап определяет количество оборотов для каждой обмотки. Сначала вычислите обмотку первичной сети, в которой количество оборотов с учетом потерь напряжения: n1 = 0,97 × n0 × U1. Вторичные обмотки рассчитываются по следующим формулам: n2 = 1,03 × n0 × U2; n 3 = 1,03 × n 0 × 3 3 n 4 = 1,03 × n 0 x U 4 ; ...

Каждая обмотка трансформатора имеет следующий диаметр провода:

где я - ток через обмотку в амперах, d - диаметрМедная проволока в мм. Определите ток в первичной обмотке (обмотку сети) по формуле: I 1

. В этом используется общий трансформатор.

Затем выбирают основные пластины соответствующего размера. В связи с этим рассчитывается площадь, необходимая для размещения всей обмотки в основном окне. Необходимо использовать следующую формулу: S m = 4 x (d1 n + d3 2 3 sub> 4 2 n + ...), где d1, d2 d 3 и d 4 диаметр проволоки в мм, n1, n2, n3 и n 4 - количество витков в обмотках. Эта формула учитывает толщину изоляции проводника, ее неровную обмотку, положение рамы в окне сердечника.

Полученная область S позволяет вам выбрать размер пластины, чтобы обмотка была свободно размещена в ее окне. Не рекомендуется выбирать окно, размеры которого больше необходимого, поскольку это уменьшит нормальную работу трансформатора.

Последним шагом в расчетах будет определение толщины основного набора (б), выполняемое по следующей формуле: b = (100 xQ) / a, где «a» - ширина средней части плиты. После вычислений вы можете выбрать ядро ​​с необходимыми параметрами.

В большинстве случаев производительность трансформатора должна рассчитываться при работе со сварочным оборудованием, особенно если технические характеристики не известны заранее.

Мощность трансформатора тесно связана с током и напряжением, при котором устройство работает нормально. Самый простой способ - умножить значение напряжения на ток, поглощаемый устройством. На практике, однако, не все так просто, особенно из-за различий в типах устройств и используемых в них ядрах. В качестве примера рекомендуется рассмотреть Ш-образные сердечники, которые были широко распространены из-за их доступности и относительно низкой стоимости.

Для расчета мощности трансформатора необходимы параметры его обмотки. Эти вычисления выполняются в соответствии с той же процедурой, которая была рассмотрена ранее. Самый простой вариант - это практическое измерение обмотки трансформатора. Советы следует удалять точно и максимально точно. После того, как вы получили все необходимые данные, вы можете начать вычислять мощность.

До сих пор формула использовалась для определения области ядра: S = 1,3 * √Ptr. Зная площадь поперечного сечения магнитной цепи, эта формула теперь может быть преобразована в другой вариант: P T = (S / 1,3) / 2. В обоих случаяхФормулы, число 1.3 - коэффициент со средним значением.

Конструкция трансформатора зависит от формы магнитной цепи. Они бар, бронированные и. В сердечниковых трансформаторах обмотки наматываются на стержневые стержни. В баке - магнитная цепь только частично намотаны обмотками. В тороидальных конструкциях обмотки равномерно распределены вдоль магнитной цепи.

Отдельные тонкие пластины из трансформаторной стали, изолированные друг от друга, используются для изготовления стержней и арматурных сердечников. Тороидальные сердечники - это намотанные рулоны из полосы, которая также использует трансформаторную сталь.

Наиболее важным параметром каждого сердечника является площадь поперечного сечения, что оказывает большое влияние на производительность трансформатора. Эффективность ядерных трансформаторов намного выше, чем у бронетанковой техники. Их обмотки лучше охлаждают и влияют на допустимую плотность тока. Поэтому рекомендуется рассмотреть этот дизайн в качестве примера для расчетов.

В зависимости от параметров сердечника определяется значение полной мощности трансформатора. Он должен превышать электрический, поскольку возможности ядра связаны с общей производительностью. Это взаимное отношение также отражено в формуле: S & sub0; & sub0; x S & sub0; с (100) xRg / (2.22 x Vs xjxfxk0xk . Здесь S & sub0; и S5 соответственно площадь окна и поперечное сечение сердечника, Pr - значение полной мощности, Vs - индекс магнитной индукции в сердечнике, j - в проводниках обмоток, f - частота переменного тока, kO и k - Коэффициенты заполнения окна и ядро.

Если нет данных для конкретной модели трансформатора, количество оборотов в обмотках определяется с использованием одной из функций мультиметра.

Мультиметр должен быть переведен в режим. Затем определяются выводы всех доступных обмоток. Если между магнитным сердечником и катушкой имеется зазор, дополнительная обмотка тонкого провода наматывается на все обмотки. Число оборотов определяет точность результатов измерений.

Один зонд устройства подключен к концу основной обмотки, а другой - к дополнительной обмотке. В свою очередь, проводятся измерения всех обмоток. Тот, у кого наибольшее сопротивление, считается первичным. Полученные данные позволяют проводить расчет трансформатора и вместе с другими параметрами выбирать оптимальный дизайн для конкретногоCircuit.

Простейший расчет силового трансформатора позволяет Найдите поперечное сечение сердечника, количество витков в витках и диаметр Провода. Переменное напряжение в сети составляет 220 В, менее 127 В и очень редко 110 В. Для транзисторов вам необходимо постоянное напряжение 10 - 15 В, в В некоторых случаях, например, для мощных низкочастотных выходных каскадов - 25 ÷ 50 В. Для анодных и экранирующих схем электронных ламп В основном постоянное напряжение 150-300 В, z Луковицы AC 6.3 V. Все напряжения, требуемые для каждого устройства, полученных от трансформатора, называемого энергией.

Силовой трансформатор работает на съемном блоке Стальной сердечник изолированного тонкого Ш-образные, реже U-образные пластины, а также скрученные ленты Тип ядра SL и PL (рис. 1).

Его размеры, точнее, площадь поперечного сечения средней части Ядро выбирается с учетом общей производительности, Трансформатор должен быть передан из сети всем его клиентам.

Упрощенный расчет оправдывает эту зависимость: Сечение ядра S в см2 в квадрате дает сумму Силовой трансформатор в ваттах.

Например, трансформатор с сердечником, Стороны 3 см и 2 см (пластины типа Ш-20, толщина набора 30 мм), затем существует площадь ядра 6 см², которая может потребляться из сети и «утилизировать» мощность 36 Вт. Этот упрощенный расчет дает вполне приемлемые результаты. И наоборот, электрическое устройство требует мощности 36 W, затем извлеките квадратный корень из 36, мы узнаем, что поперечное сечение ядро должно быть размером 6 см².

Например, он должен быть установлен на пластинах Ш-20 при Толщина набора 30 мм или пластин Ш-30 при толщине набора 20 мм, или из пластин Ш-24 толщиной 25 мм и так далее.

Сечение сердечника должно координироваться с силой для что стальная сталь не попадает в магнитное поле Насыщенность. И, таким образом, вывод: поперечное сечение всегда можно взять в избытке, скажем, вместо 6 см² возьмем участок ядра 8 см² или 10 см². Это не будет хуже. Но возьмите ядро ​​с поперечным сечением меньше невозможно вычислить, потому что ядро ​​попадает в насыщение, и индуктивность его обмоток будет уменьшаться, их индуктивность Сопротивление, токи будут увеличиваться, трансформатор перегреется и выйдет не работает.

В силовом трансформаторе имеется несколько обмоток. Во-первых, сеть, в сети с напряжением 220 В, тоже Primary.

В дополнение к сетевым обмоткам может использоваться сетевой трансформатор быть чем-то вторичнымкаждый на своем собственном напряжении. В Трансформатор для трубки, обычно две обмотки - свечение 6,3 вольта и Все чаще для анодного выпрямителя. В трансформаторе для транзисторов обычно имеется обмотка, которая питается выпрямитель. Затем к каскаду или узлу применяется более низкое напряжение он получается одним и тем же выпрямителем с помощью Löschwiderstandes или делителя напряжения.

Количество обмоток в обмотках определяется важным Характеристика трансформатора, который является «числом оборотов на Volt ", и зависит от поперечного сечения сердечника, его материала, от класса Сталь. Для обычных марок стали см. «Количество оборотов», на вольт, разделенный 50-70 на поперечное сечение сердечника в см:

Итак, возьмите ядро ​​с поперечным сечением 6 см², затем для него «число оборотов на вольт» составляет около 10.

Количество витков первичной обмотки трансформатора определяется Формула:

Это означает, что первичная обмотка для 220 В будет иметь 2200 оборотов.

Число оборотов вторичной обмотки определяется формулой

Если требуется вторичная обмотка 20 В, то это будет 240 получается.

Теперь мы выбираем обмотку. для Трансформаторы используют медный провод с тонкой эмалью Изоляция (PEL или SEW). Диаметр проволоки вычисляется Соображения для небольших потерь энергии в самом трансформаторе и хороших Теплоотдача по формуле:

Если вы слишком тонкие, то сначала будет иметь большую устойчивость и значительную тепловая мощность.

Возьмите ток первичной обмотки 0,15 А, затем провод Вы должны взять 0,29 мм.


rss