Den enklaste beräkningen av krafttransformatorer och autotransformatorer
Ibland måste man göra sin egen krafttransformator till likriktaren. I det här fallet utförs den enklaste beräkningen av krafttransformatorer med en effekt på upp till 100-200 W enligt följande.
Genom att känna till spänningen och den högsta strömmen som sekundärlindningen måste leverera (U2 och I2), finner vi effekten av sekundärkretsen: I närvaro av flera sekundärlindningar beräknas effekten genom att addera styrkorna för de individuella lindningarna.
Om vi tar effektiviteten hos en lågeffekttransformator lika med cirka 80%, bestämmer vi primäreffekten:
Kraft överförs från primär till sekundär genom det magnetiska flödet i kärnan. Därför beror effektvärdet P1 på tvärsnittsarean för kärnan S, som ökar med ökande effekt. För en kärna gjord av normalt transformatorstål kan S beräknas med formeln:
där s är i kvadratcentimeter och P1 är i watt.
Värdet på S bestämmer antalet varv w' per volt. Vid användning av transformatorstål
Om du behöver göra en kärna av stål av lägre kvalitet, till exempel av plåt, takjärn, stål eller järntråd (de måste förvärmas för att bli mjuka), så måste S och w' ökas med 20-30 %
Nu kan du beräkna antalet varv på spolarna
etc.
I belastningsläge kan det finnas en märkbar förlust av en del av spänningen i resistansen hos sekundärlindningarna. Därför rekommenderas att de tar antalet varv med 5-10% mer än beräknat.
Primärström
Diametrarna på lindningstrådarna bestäms av strömmarnas värden och baseras på den tillåtna strömtätheten, som för transformatorer tas som ett genomsnitt på 2 A / mm2. Vid en sådan strömtäthet bestäms trådens diameter utan isolering av varje lindning i millimeter från tabellen. 1 eller beräknas med formeln:
När det inte finns någon tråd med den önskade diametern, kan flera tunnare trådar kopplade parallellt tas. Deras totala tvärsnittsarea måste vara minst den som motsvarar den beräknade enkelledaren. Trådens tvärsnittsarea bestäms enligt tabellen. 1 eller beräknas med formeln:
För lågspänningslindningar som har ett litet antal varv av tjock tråd och är placerade ovanpå andra lindningar, kan strömtätheten ökas till 2,5 eller till och med 3 A / mm2, eftersom dessa lindningar har bättre kylning. Sedan, i formeln för trådens diameter, bör konstantfaktorn istället för 0,8 vara 0,7 respektive 0,65.
Kontrollera slutligen placeringen av spolarna i huvudfönstret.Den totala tvärsnittsarean för varven i varje lindning är (genom att multiplicera antalet varv w med trådens tvärsnittsarea lika med 0,8d2 från, där dfrom är diametern på tråden i isolering. Detta kan bestämmas från tabell 1, som också visar ledarens massa. Tvärsnittsareorna för alla lindningarna läggs till. För att ta hänsyn till ungefär lindningens löshet, effekten av isoleringens ram tätar mellan lindningarna och deras lager, det är nödvändigt att öka området som hittas med 2- 3 gånger. Arean av kärnfönstret bör inte vara mindre än värdet som erhålls från beräkningen.
bord 1
Som ett exempel, låt oss beräkna en krafttransformator för en likriktare som matar någon vakuumröranordning. Låt transformatorn ha en högspänningslindning utformad för en spänning på 600 V och en ström på 50 mA, samt en lindning för värmelampor, med U = 6,3 V och I = 3 A. Nätspänning 220 V.
Bestäm den totala effekten av sekundärlindningarna:
Primär makt
Hitta tvärsnittsarean för transformatorns stålkärna:
Antal varv per volt
Primärström
Antalet varv och diametern på spolarnas trådar är lika:
• för primärlindning
• för att öka lindningen
• för lindning av glödlampor
Antag att kärnfönstret har en tvärsnittsarea på 5×3 = 15 cm2 eller 1500 mm2, och diametrarna för de valda isolerade ledarna är som följer: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 mm; d3out = 1,2 mm.
Låt oss kontrollera placeringen av spolarna i huvudfönstret. Vi hittar lindningarnas tvärsnittsarea:
• för primärlindning
• för att öka lindningen
• för lindning av glödlampor
Den totala tvärsnittsarean för lindningarna är cirka 430 mm2.
Som du kan se är det mer än tre gånger fönstrets yta, och därför kommer spolarna att passa.
Beräkningen av autotransformatorn har några egenheter. Dess kärna ska inte räknas för den totala sekundära effekten P2, utan bara för den del av den som sänds av det magnetiska flödet och kan kallas transformationseffekten RT.
Denna styrka bestäms av formlerna:
— för en step-up autotransformator
— för den nedtrappade autotransformatorn och
Om autotransformatorn har kranar och kommer att fungera vid olika värden på n, är det i beräkningen nödvändigt att ta värdet på n som är mest olikt enhet, eftersom värdet på Pt i detta fall kommer att vara det största och det är nödvändig kärna för att kunna överföra sådan kraft.
Därefter bestäms den beräknade effekten P, vilket kan tas som 1,15 • RT. Faktorn 1,15 här står för autotransformatorns verkningsgrad, som vanligtvis är något högre än transformatorns. e
Dessutom tillämpas formlerna för beräkning av kärnans tvärsnittsarea (i förhållande till effekten P), antalet varv per volt, de ovan nämnda tråddiametrarna för transformatorn. Det bör noteras att i den del av lindningen som är gemensam för de primära och sekundära kretsarna är strömmen lika med I1 - I2 om autotransformatorn ökar och I2 - I1 om den minskar.