Расчет сетевого трансформатора


Как рассчитать трансформатор, количество витков намотки на вольт. Габаритная мощность трансформатора. Диаметр провода обмотки.

В раздел: Советы → Расcчитать силовой трансформатор

Как рассчитать силовой трансформатор и намотать самому.
Можно подобрать готовый трансформатор из числа унифицированных типа ТН, ТА, ТНА, ТПП и других. А если Вам необходимо намотать или перемотать трансформатор под нужное напряжение, что тогда делать?
Тогда необходимо подобрать подходящий по мощности силовой трансформатор от старого телевизора, к примеру, трансформатор ТС-180 и ему подобные.
Надо четко понимать, что чем больше количества витков в первичной обмотке тем больше её сопротивление и поэтому меньше нагрев и второе, чем толще провод, тем больше можно получить силу тока, но это зависит от размеров сердечника - сможете ли разместить обмотку.
Что делаем далее, если неизвестно количество витков на вольт? Для этого необходим ЛАТР, мультиметр (тестер) и прибор измеряющий переменный ток - амперметр. Наматываем по вашему усмотрению обмотку поверх имеющейся, диаметр провода любой, для удобства можем намотать и просто монтажным проводом в изоляции.

Формула для расчета витков трансформатора

50/S

Сопутствующие формулы: P=U2*I2    Sсерд(см2)= √ P(ва)    N=50/S    I1(a)=P/220    W1=220*N    W2=U*N    D1=0,02*√i1(ma)    D2=0,02*√i2(ma)   K=Sокна/(W1*s1+W2*s2)

   50/S - это эмпирическая формула, где S - площадь сердечника трансформатора в см2 (ширину х толщину), считается, что она справедлива до мощности порядка 1кВт.
   Измерив площадь сердечника, прикидываем сколько надо витков намотать на 10 вольт, если это не очень трудно, не разбирая трансформатора наматываем контрольную обмотку через свободное пространство (щель). Подключаем лабораторный автотрансформатор к первичной обмотке и подаёте на неё напряжение, последовательно включаем контрольный амперметр, постепенно повышаем напряжение ЛАТР-ом, до начала появления тока холостого хода.
   Если вы планируете намотать трансформатор с достаточно "жёсткой" характеристикой, к примеру, это может быть усилитель мощности передатчика в режиме SSB, телеграфном, где происходят довольно резкие броски тока нагрузки при высоком напряжении ( 2500 -3000 в), например, тогда ток холостого хода трансформатора устанавливаем порядка 10% от максимального тока, при максимальной нагрузке трансформатора. Замерив полученное напряжение, намотанной вторичной контрольной обмотки, делаем расчет количества витков на вольт.
Пример: входное напряжение 220вольт, измеренное напряжение вторичной обмотки 7,8 вольта, количество витков 14.

Рассчитываем количества витков на вольт
14/7,8=1,8 витка на вольт.

Если нет под рукой амперметра, то вместо него можно использовать вольтметр, замеряя падение напряжение на резисторе, включенного в разрыв подачи напряжения к первичной обмотке, потом рассчитать ток из полученных измерений.

Вариант 2 расчета трансформатора.
Зная необходимое напряжение на вторичной обмотке (U2) и максимальный ток нагрузки (Iн), трансформатор рассчитывают в такой последовательности:

1. Определяют значение тока, протекающего через вторичную обмотку трансформатора:
I2 = 1,5 Iн,
где: I2 - ток через обмотку II трансформатора, А;
Iн - максимальный ток нагрузки, А.
2. Определяем мощность, потребляемую выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора:
P2 = U2 * I2,
где: P2 - максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки, Вт;
U2 - напряжение на вторичной обмотке, В;
I2 - максимальный ток через вторичную обмотку трансформатора, А.
3. Подсчитываем мощность трансформатора:
Pтр = 1,25 P2,
где: Pтр - мощность трансформатора, Вт;
P2 - максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки трансформатора, Вт.
Если трансформатор должен иметь несколько вторичных обмоток, то сначала подсчитывают их суммарную мощность, а затем мощность самого трансформатора.
4. Определяют значение тока, текущего в первичной обмотке:
I1 = Pтр / U1,
где: I1 - ток через обмотку I, А;
Ртр - подсчитанная мощность трансформатора, Вт;
U1 - напряжение на первичной обмотке трансформатора (сетевое напряжение).
5. Рассчитываем необходимую площадь сечения сердечника магнитопровода:
S = 1,3 Pтр,
где: S - сечение сердечника магнитопровода, см2;
Ртр - мощность трансформатора, Вт.
6. Определяем число витков первичной (сетевой) обмотки:
w1 = 50 U1 / S,
где: w1 - число витков обмотки;
U1 - напряжение на первичной обмотке, В;
S - сечение сердечника магнитопровода, см2.
7. Подсчитывают число витков вторичной обмотки:
w2 = 55 U2 / S,
где: w2 - число витков вторичной обмотки;
U2 - напряжение на вторичной обмотке, В;
S-сечение сердечника магнитопровода, см2.
8. Высчитываем диаметр проводов обмоток трансформатора:
d = 0,02 I,
где: d-диаметр провода, мм;
I-ток через обмотку, мА.

Ориентировочный диаметр провода для намотки обмоток трансформатора в таблице 1.

  Таблица 1
Iобм, ma <25 25 - 60 60 - 100 100 - 160 160 - 250 250 - 400 400 - 700 700 - 1000
d, мм 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,5 0,6

После выполнения расчетов, приступаем к выбору самого трансформаторного железа, провода для намотки и изготовление каркаса на которой намотаем обмотки. Для прокладки изоляции между слоями обмоток приготовим лакоткань, суровые нитки, лак, фторопластовую ленту. Учитываем тот факт, что Ш - образный сердечник имеют разную площадь окна, поэтому будет не лишним провести расчет проверки: войдут ли они на выбранный сердечник. Перед намоткой производим расчет - поместится ли обмотки на выбранный сердечник.
Для расчета определения возможности размещения нужного количества обмоток:
1. Ширину окна намотки делим на диаметр наматываемого провода, получаем количество витков наматываемый
на один слой - N¹.
2. Рассчитываем сколько необходимо слоев для намотки первичной обмотки, для этого разделим W1 (количество витков первичной обмотки) на N¹.
3. Рассчитаем толщину намотки слоев первичной обмотки. Зная количество слоев для намотки первичной обмотки умножаем на диаметр наматываемого провода, учитываем толщину изоляции между слоями.
4. Подобным образом считаем и для всех вторичных обмоток.
5. После сложения толщин обмоток делаем вывод: сможем ли мы разместить нужное количество витков всех обмоток на каркасе трансформатора.

Еще один способ расчета мощности трансформатора по габаритам.
Ориентировочно посчитать мощность трансформатора можно используя формулу:
P=0.022*S*С*H*Bm*F*J*Кcu*КПД;
P - мощность трансформатора, В*А;
S - сечение сердечника, см²
L, W - размеры окна сердечника, см;
Bm - максимальная магнитная индукция в сердечнике, Тл;
F - частота, Гц;
Кcu - коэффициент заполнения окна сердечника медью;
КПД - коэффициент полезного действия трансформатора;
Имея в виду что для железа максимальная индукция составляет 1 Тл.
   Варианты значений для подсчета мощности трансформатора КПД = 0,9, f =50, B = 1 - магнитная индукция [T], j =2.5 - плотность тока в проводе обмоток [A/кв.мм] для непрерывной работы, KПД =0,45 - 0,33.

Если вы располагаете достаточно распространенным железом - трансформатор ОСМ-0,63 У3 и им подобным, можно его перемотать?
Расшифровка обозначений ОСМ: О - однофазный, С - сухой, М - многоцелевого назначения.
По техническим характеристикам он не подходит в для включения однофазную сеть 220 вольт т.к. рассчитан на напряжение первичной обмотки 380 вольт.
Что же в этом случае делать?
Имеется два пути решения.
1. Смотать все обмотки и намотать заново.
2. Смотать только вторичные обмотки и оставить первичную обмотку, но так как она рассчитана на 380В, то с нее необходимо смотать только часть обмотки оставив на напряжение 220в.
При сматывании первичной обмотки получается примерно 440 витков (380В) когда сердечник Ш-образной формы, а когда сердечник трансформатора ОСМ намотан на ШЛ данные другие - количество витков меньше.
Данные первичных обмоток на 220в трансформаторов ОСМ Минского электротехнического завода 1980 год.

  • 0,063 - 998 витков, диаметр провода 0,33 мм
  • 0,1 - 616 витков, диаметр провода 0,41 мм
  • 0,16 - 490 витков, диаметр провода 0,59 мм
  • 0,25 - 393 витка, диаметр провода 0,77 мм
  • 0,4 - 316 витков, диаметр провода 1,04 мм
  • 0,63 - 255 витков, диаметр провода 1,56 мм
  • 1,0 - 160 витков, диаметр провода 1,88 мм

ОСМ 1,0 (мощность 1 кВт), вес 14,4кг. Сердечник 50х80мм. Iхх-300ма

Подключение обмоток трансформаторов ТПП

Рассмотрим на примере ТПП-312-127/220-50 броневой конструкции, параллельное включение вторичных обмоток.

В зависимости от напряжения в сети подавать напряжение на первичную обмотку можно на выводы 2-7, соединив между собой выводы 3-9, если повышенное - то на 1-7 (3-9 соединить) и т.д. На схеме подключение показано случае пониженного напряжение в сети.
Часто возникает необходимость применять унифицированные трансформаторы типа ТАН, ТН, ТА, ТПП на нужное напряжение и для получения необходимой нагрузочной способности, а простым языком нам надо подобрать, к примеру, трансформатор со вторичной обмоткой 36 вольт и чтобы он отдавал 4 ампера под нагрузкой, первичная конечно 220 вольт.
Как подобрать трансформатор?
С начало определяем необходимую мощность трансформатора, нам необходим трансформатор мощностью 150 Вт.
Входное напряжение однофазное 220 вольт, выходное напряжение 36 вольт.
После подбора по техническим данным определяем, что в данном случае нам больше всего подходит трансформатор марки ТПП-312-127/220-50 с габаритной мощностью 160 Вт (ближайшее значение в большую сторону ), трансформаторы марки ТН и ТАН в данном случае не подходят.
Вторичные обмотки ТПП-312 имеют по три раздельные обмотки напряжением 10,1в 20,2в и 5,05в, если соединить их последовательно 10,1+20,2+5,05=35,35 вольт, то получаем напряжение на выходе почти 36 вольт. Ток вторичных обмоток по паспорту составляет 2,29А, если соединить две одинаковые обмотки параллельно, то получим нагрузочную способность 4,58А (2,29+2,29).
После выбора нам только остается правильно соединить выходные обмотки параллельно и последовательно.
Последовательно соединяем обмотки для включения в сеть 220 вольт. Последовательно включаем вторичные обмотки, набирая нужное напряжение по 36В на обеих половинках трансформатора и соединяем их параллельно для получения удвоенного значения нагрузочной способности.
Самое важное, правильно соединить обмотки при параллельном и последовательном включении, как первичной так и вторичной обмоток.

Если неправильно включить обмотки трансформатора, то он будет гудеть и перегреваться, что потом приведет его к преждевременному выходу из строя.

По такому же принципу можно подобрать готовый трансформатор на практически любое напряжение и ток, на мощность до 200 Вт, конечно, если напряжение и ток имеют более или менее стандартные величины.
Разные вопросы и советы.
   1. Проверяем готовый трансформатор, а у него ток первичной обмотки оказывается завышенным, что делать? Чтобы не перематывать и не тратить лишнее время домотайте поверх еще одну обмотку, включив ее последовательно с первичной.
   2. При намотке первичной обмотки когда мы делаем большой запас, чтобы уменьшить ток холостого хода, то учитывайте, что соответственно уменьшается и КПД транса.
   3. Для качественной намотки, если применен провод диаметром от 0,6 и выше , то его обязательно надо выпрямить, чтоб он не имел малейшего изгиба и плотно ложился при намотке, зажмите один конец провода в тиски и протяните его с усилием через сухую тряпку, далее наматывайте с нужным усилием, постепенно наматывая слой за слоем. Если приходится делать перерыв, то предусмотрите фиксацию катушки и провода, иначе придется делать все заново. Порой подготовительные работы занимают много времени, но это того стоит для получения качественного результата.
   4. Для практического определения количества витков на вольт, для попавшегося железа в сарае, можно намотать на сердечник проводом обмотку. Для удобства лучше наматывать кратное 10, т.е. 10 витков, 20 витков или 30 витков, больше наматывать не имеет большого смысла. Далее от ЛАТРа постепенно подаем напряжение его увеличивая от 0 и пока не начнет гудеть испытываемый сердечник, вот это и является пределом. Далее делим полученное напряжение подаваемое от ЛАТРа на количество намотанных витков и получаем число витков на вольт, но это значение немного увеличиваем. На практике лучше домотать дополнительную обмотку с отводами для подбора напряжения и тока холостого хода.
   5. При разборке - сборке броневых сердечников обязательно помечайте половинки, как они прилегают друг к другу и собирайте их в обратном порядке, иначе гудение и дребезжание вам обеспечено. Иногда гудения избежать не удается даже при правильной сборке, поэтому рекомендуется собрать сердечник и скрепить чем либо (или собрать на столе, а сверху через кусок доски приложить тяжелый груз), подать напряжение и попробовать найти удачное положение половинок и только потом окончательно закрепить. Помогает и такой совет, поместить готовый собранный трансформатор в лак и потом хорошо просушить при температуре до полного высыхания (иногда используют эпоксидную смолу, склеивая торцы и просушка до полной полимеризации под тяжестью).

Соединение обмоток отдельных трансформаторов

Иногда необходимо получить напряжение нужной величины или ток большей величины, а в наличии имеются готовые отдельные унифицированные трансформаторы, но на меньшее напряжение чем нужно, встает вопрос: а можно ли отдельные трансформаторы включать вместе, чтобы получить нужный ток или величину напряжения?
Для того чтобы получить от двух трансформаторов постоянное напряжение, к примеру 600 вольт постоянного тока, то необходимо иметь два трансформатора которые бы после выпрямителя выдавали бы 300 вольт и после соединив их последовательно два источника постоянного напряжения получим на выходе 600 вольт.

Russian Hamradio - Методика расчета сетевого трансформатора.

Целью расчета является получение заданных выходных параметров трансформатора (для сети с частотой 50 Гц) при его минимальных габаритах и массе. Расчет трансформатора целесообразно начать с выбора магнитопровода, т. е. определения его конфигурации и геометрических размеров. Наиболее широко распространены три вида конструкции магнитопроводов, приведенные на рис.1.

Рис.1. Конструкции магнитопроводов трансформаторов: а) броневого пластинчатого; б) броневого ленточного; в) кольцевого ленточного

Для малых мощностей, от единиц до десятков Вт, наиболее удобны броневые трансформаторы. Они имеют один каркас с обмотками и просты в изготовлении. Трансформатор с кольцевым сердечником (торроидальный) может использоваться при мощностях от 30 до 1000 Вт, когда требуется минимальное рассеяние магнитного потока или когда требование минимального объема является первостепенным.

Имея некоторые преимущества в объеме и массе перед другими типами конструкций трансформаторов, торроидальные являются вместе с тем и наименее технологичными (удобными) в изготовлении.

Исходными начальными данными для упрощенного расчета являются:

  • напряжение первичной обмотки U1;
  • напряжение вторичной обмотки U2;
  • ток вторичной обмотки l2;
  • мощность вторичной обмотки Р2 = I2 * U2 = Рвых

Если обмоток много, то мощность, отдаваемая трансформатором, определяется суммой всех мощностей вторичных обмоток (Рвых).

РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА

Размеры магнитопровода выбранной конструкции, необходимые для получения от трансформаторов заданной мощности, могут быть найдены на основании выражения:

Sст*Sок = 0,901*Рвых/Вмах*J*Кок*Кст [1] , где:

  • Sст — сечение стали магнитопровода в месте расположения катушки;
  • Sок — площадь окна в магнитопроводе;
  • Вмах — магнитная индукция, см. табл.1;
  • J — плотность тока, см. табл.2;
  • Кок — коэффициент заполнения окна, см. табл.3;
  • Кст — коэффициент заполнения магнитопровода сталью, см. табл.4;

Величины электромагнитных нагрузок Вмах и J зависят от мощности, снимаемой со вторичной обмотки цепи трансформатора, и берутся для расчетов из таблиц 1 и 2.

Таблица 1.

Конструкция магнитопровода

Магнитная индукция Вмах, [Тл] при Рвых, [Вт]

5—15

15—50

50—150

150—300

300—1000

Броневая (пластинчатая)

1,1—1,3

1,3

1,3—1,35

1,35

1,35—1,2

Броневая (ленточная)

1,55

1,65

1,65

1,65

1,65

Кольцевая

1,7

1,7

1,7

1,65

1,6

 

Таблица 2.

Конструкция магнитопровода

Плотность тока J, [а/мм кв.] при Рвых, [Вт]

5—15

15—50

50—150

150—300

300—1000

Броневая (пластинчатая)

3,9—3,0

3,0—2,4

2,4—2,0

2,0—1,7

1,7—1,4

Броневая (ленточная)

3,8—3,5

3,5—2,7

2,7—2,4

2,4—2,3

2,3—1,8

Кольцевая

5—4,5

4,5—3,5

3,5

3,0

 

Коэффициент заполнения окна Кок приведен в таблице 3 для обмоток, выполненных проводом круглого сечения с эмалевой изоляцией.  Коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью Кст зависит от толщины стали, конструкции магнитопровода (пластинчатая, ленточная) и способа изоляции пластин или лент друг от друга. Величина коэффициента Кст для наиболее часто используемой толщины пластин может быть найдена из таблицы 4.

Таблица 3.

Конструкция магнитопровода

Рабочее напряж. [В]

Коэффициент заполнения окна Кок при Рвых, [Вт]

5-15

15-50

50-150

150-300

300-1000

Броневая (пластинчатая)

до 100

0,22-0,29

0,29-0,30

0,30-0,32

0,32-0,34

0,34-0,38

100-1000

0,19-0,25

0,25-0,26

0,26-0,27

0,27-0,30

0,30-0,33

Броневая (ленточная)

до 100

0,15-0,27

0,27-0,29

0,29-0,32

0,32-0,34

0,34-0,38

100-1000

0,13-0,23

0,23-0,26

0,26-0,27

0,27-0,30

0,30-0,33

Кольцевая

 

0,18-0,20

0,20-0,26

0,26-0,27

0,27-0,28

 

Таблица 4.

Конструкция магнитопровода

Коэффициент заполнения Кст п

При толщине стали, мм

0,08

0,1

0,15

0,2

0,35

Броневая (пластинчатая)

-

0,7(0,75)

-

0,85 (0,89)

0,9 (0,95)

Броневая (ленточная)

0,87

-

0,90

0,91

0,93

Кольцевая

0,85

0,88

 

Примечание:

1. Коэффициенты заполнения для пластинчатых сердечников указаны в скобках при изоляции пластин лаком или фосфатной пленкой.

2. Коэффициент заполнения для ленточных магнитопроводов указаны при изготовлении их методом штамповки и гибки ленты.

Определив величину Sст*Sок, можно выбрать необходимый линейный размер магнитопровода, имеющий соотношение площадей не менее, чем получено в результате расчета.

Величину номинального тока первичной обмотки находим по формуле:

I1 = Р вых / U1* h * cosj ,где величина h и COS j трансформатора, входящие в выражение, зависят от мощности трансформатора и могут быть ориентировочно определены по таблице 5.

 

Таблица 5.

Величина

Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, [Вт]

2—15

15—50

50—150

150—300

300—1000

h броневой ленточный

0,5-0,6

0,6—0,8

0,8—0,9

0,90—0,93

0,93—0,95

0,76—8,88

0,88—0,92

0,92—0,95

0,95—0,96

COS j

0,85—0,90

0,90—0,93

0,93—0,95

0,95—0,93

0,93—0,94

 

Токи вторичных обмоток обычно заданы. Теперь можно определить диаметр проводов в каждой обмотке без учета толщины изоляции.

d = 1,13 Ц Sпр

Сечение провода в обмотке: Snp = I/J

Определяем число витков в обмотках трансформатора:

Wn = 45*[Un*(1- q U/100)/B*Scт], где

  • n — номер обмотки,
  • q
  • U— падение напряжения в обмотках, выраженное в процентах от номинального значения, см. таблицы 6 и 7.

Следует отметить, что данные для — U, приведенные в таблице 6, для многообмоточных трансформаторов требуют уточнения. Рекомендуется принимать значения q U для обмоток, расположенных непосредственно на первичной обмотке на 10...20% меньше, а для наружных обмоток на 10...20% больше указанных в таблице.

В торроидальных трансформаторах относительная величина полного падения напряжения в обмотках значительно меньше по сравнению с броневыми трансформаторами. Это следует учитывать при определении числа витков обмоток — значения q U берутся из таблицы 7.

Таблица 6.

Конструкция броневая, величина

Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, Вт

q

U

5—15

15—50

50—150

150—300

300—1000

q

U1

20—13

13—6

6—4.5

4,5—3

3—1

q

U2

25—18

18—10

10—8

8—6

6—2

 

Таблица 7.

Конструкция кольцевая, величина

Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, Вт

q

U

8-25

25-60

60-125

125-250

250—600

q

U1

7

6

5

3,5

2,5

q

U2

7

6

5

3.5

2.5

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА СЕТЕВОГО ТОРРОИДАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Исходные данные:

  • Входное напряжение U1 = 220В
  • Выходное напряжение U2 = 22В
  • Максимальный ток нагрузки I2 = 10А

Мощность вторичной цепи определяем из формулы:

P2 = U2 * l2 =220 Вт

Имеется кольцевой ленточный магнитопровод с размерами: в = 4 см, с = 7,5 см, а = 2 см (рис.1в).

S ок = p*R2 = 3,14*3,752 = 44,1 кв.см

S ст = а*в = 2*4 = 8 кв.см

Воспользовавшись формулой мощности и таблицами, определяем, какую максимальную мощность можно снять сданного магнитопровода:

Рвых = Вмах*J*Кок*Кст*Sст*Sок/ 0,901= 1,65*3,5*0,27*0,88*8*44,1/0,901= 537.3 Вт

Расчетная величина превышает необходимую по исходным данным (Р2 = 220 Вт), что позволяет применить данный магнитопровод для намотки нужного трансформатора, но если требуются минимальные габариты трансформатора, то железо магнитопровода можно взять меньших размеров (или снять часть ленты), в соответствии с расчетом.

Номинальный ток первичной обмотки:

I1= 220/220*0.95*0,93 = 1,13А

Сечение провода в обмотках:

  • S1= 1,13/3,5 = 0,32 кв. мм
  • S2= 10/3,5 = 2,86 кв. мм

Диаметр провода в обмотках:

  • d1 = 1,13Ц 0,32 = 0,64 мм
  • d2 = 1,13Ц 2,86 = 1,91мм

Выбираем ближайшие диаметры провода из ряда стандартных размеров, выпускаемых промышленностью, — 0,64 и 2 мм, типа ПЭВ или ПЭЛ.

Число витков в обмотках трансформатора:

  • W1 = 45[220(1-2,5/100)/1,65*8] = 731
  • W2 = 45[22(1-2.5/100)/1,65*8] = 73

Материал подготовил Ю. Замятин, (UA9XPJ)

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА | Радиотехника

Если у Вас есть некий трансформаторный сердечник, из которого нужно сделать трансформатор, то необходимо замерить сердечник (как показано на рисунке), а так же замерить толщину пластины или ленты.

Первым делом необходимо рассчитать  площадь сечения сердечника — Sc (см²) и площадь поперечного сечения окна — Sо (см²).

Для тороидального трансформатора:

  • Sc = H * (D – d)/2
  • S0 =  π * d2 / 4

Для Ш и П — образного сердечника:

Определим габаритную мощность нашего сердечника на частоте 50 Гц:

  • η — КПД трансформатора,
  • Sc — площадь поперечного сечения сердечника, см2,
  • So — площадь поперечного сечения окна, см2,
  • f — рабочая частота трансформатора, Гц,
  • B — магнитная индукция, T,
  • j — плотность тока в проводе обмоток, A/мм2,
  • Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью,
  • Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью.

При расчете трансформатора необходимо учитывать, что габаритная мощность трансформатора должна быть больше расчетной электрической мощности вторичных обмоток.

Исходными начальными данными для упрощенного расчета являются:

  • напряжение первичной обмотки U1
  • напряжение вторичной обмотки U2
  • ток вторичной обмотки l2
  • мощность вторичной обмотки Р2 =I2 * U2 = Рвых
  • площадь поперечного сечения сердечника Sc
  • площадь поперечного сечения окна So
  • рабочая частота трансформатора f = 50 Гц

КПД (η) трансформатора можно взять из таблицы, при условии что Рвых = I2 * U2 (где I2 ток во вторичной обмотке, U2 напряжение вторичной обмотки), если в трансформаторе несколько вторичных обмоток, что считают Pвых каждой и затем их складывают.

B — магнитная индукция выбирается из таблицы, в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

j — плотность тока в проводе обмоток , так же выбирается в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью

Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью

Коэффициенты заполнения для пластинчатых сердечников указаны в скобках при изоляции пластин лаком или фосфатной пленкой.

При первоначальном расчете необходимо соблюдать условие — Pгаб ≥ Pвых, если это условие не выполняется то при расчете уменьшите ток или напряжение вторичной обмотки.

После того как Вы определились с габаритной мощностью трансформатора, можно приступить к расчету напряжения одного витка:

где Sc — площадь поперечного сечения сердечника, f — рабочая частота (50 Гц), B — магнитная индукция выбирается из таблицы, в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

Теперь определяем число витков первичной обмотки:

w1=U1/u1

где U1 напряжение первичной обмотки, u1 — напряжение одного витка.

Число витков каждой из вторичных обмоток находим из простой пропорции:

где w1 — кол-во витков первичной обмотки, U1 напряжение первичной обмотки, U2 напряжение вторичной обмотки.

Определим мощность потребляемую трансформатором  от сети с учетом потерь:

Р1 = Рвых /  η

где η — КПД трансформатора.

Определяем величину тока в первичной обмотке трансформатора:

I1 = P1/U1

Определяем диаметры проводов обмоток трансформатора:

d = 0,632*√ I

где d — диаметр провода, мм, I — ток обмотки, А (для первичной и вторичной обмотки).

Для упрощения расчета можно воспользоваться онлайн-калькулятором - https://rcl-radio.ru/?p=20670

Пример расчета

РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА на сайте rcl-radio.ru

Персональный сайт - Расчет силового трансформатора.

В радиолюбительской практике иногда возникает необходимость в изготовлении трансформатора с нестандартными значениями напряжения и тока.

Хорошо, если удается подобрать готовый трансформатор с нужными обмотками, в противном случае трансформатор приходится изготавливать самостоятельно.

Эта страничка посвящена изготовлению силового трансформатора своими силами. В промышленных условиях расчет трансформатора - весьма трудоемкая работа, но для радиолюбителей созданы упрощенные методики расчета. С одной из таких методик я и хочу вас познакомить.

Перед началом расчета нам нужно определиться с выходными данными будущего трансформатора.

Во-первых - номинальная мощность (P). Мощность трансформатора определяется как сумма мощностей всех вторичных обмоток. Мощность любой из вторичных обмоток определяем из произведения напряжения на вторичной обмотке и снимаемого с нее тока (напряжение для расчета берем в Вольтах, а ток - в Амперах).

Исходя из полученной номинальной мощности трансформатора можно вычислить минимальное сечение сердечника (S) (измеряется в квадратных сантиметрах). При выборе сердечника руководствуются шириной центральной пластины сердечника и толщиной набора. Площадь сечения сердечника определяется как произведение ширины пластины на толщину набора.

 

S серд = L*T  (все величины берутся в Сантиметрах!)

S окна = h*b

Также полезно сразу рассчитать площадь окна выбранного нами сердечника. Эта величина будет использоваться для проверки коэффициента заполнения окна ( проще говоря - поместятся все обмотки на данном трансформаторе, или нет). 

Далее - приступаем к вычислению коэффициента N. Этот коэффициент показывает, сколько витков нужно намотать для получения напряжения на обмотке в 1 вольт.

Дальнейший расчет сводится к умножению напряжения на обмотке на это коэффициент (N). Эта процедура для всех обмоток одинакова.

Далее - рассчитываем рабочий ток в сетевой обмотке исходя из мощности трансформатора и сетевого напряжения.

Диаметр провода в обмотках рассчитывается по приведенным формулам (ток берется в Миллиамперах !).

В конце расчета проверяем коэффициент заполнения окна обмотками. Если этот коэффициент не превышает 0,5 - всё в порядке - можно приступать к намотке, в противном случае придется использовать сердечник с большей площадью сечения и произвести весь расчет заново...

Если у вас найдется готовый силовой трансформатор с номинальной мощностью не ниже, чем необходимо, то можно сетевую обмотку не перематывать, а ограничиться расчетом только вторичной обмотки.

Для примера : нам нужен силовой трансформатор для зарядки автомобильного аккумулятора с номинальным током зарядки 5 ампер.

Таким образом - мощность такого трансформатора должна быть не менее 90 ватт (18 вольт помноженное на 5 ампер).

В данном случае можно использовать силовой трансформатор типа ТС180 от лампового черно-белого телевизора. Переделка такого трансформатора сводится только к перемотке вторичной обмотки. Данный трансформатор изготовлен с применением так называемого "О" - образного сердечника и имеет две катушки. Все обмотки такого трансформатора разделены пополам и наматываются на обе катушки. Для переделки разбираем аккуратно сердечник (предварительно пометив одну из сторон сердечника, так как половинки при сборке трансформатора пришлифовываются друг к другу), сматываем все обмотки, кроме помеченных цифрами 1-3. Во время сматывания накальной обмотки (она намотана самым толстым проводом) нужно сосчитать число витков. Полученное число витков делим на 6,5 - получаем количество витков обмотки данного трансформатора на 1 вольт. Затем умножаем это число на 18 и получаем нужное число витков вторичной обмотки. По формуле рассчитываем диаметр провода вторичной обмотки. При данном токе обмотки диаметр провода должен быть не менее, чем 1,42 миллиметра. Если вы найдете такой провод, то вторичную обмотку нужно разделить на 2 части и наматывать на каждый каркас, после чего соединить обмотки последовательно. Можно использовать провод меньшего диаметра (например 1,0 миллиметра). В этом случае на каждый каркас наматываем полное число витков и обмотки соединяем параллельно.   

Ниже приведена табличка для изготовления силового трансформатора с "типовыми" размерами  сердечника:

Пользование табличкой, думаю, не составит трудностей...

Расчет тороидального сетевого трансформатора

Исходные данные для расчета: напряжение/ток всех вторичных обмоток. Исходя из этих данных получаем минимальную габаритную мощность трансформатора. Пример: нужен трансформатор с двумя вторичными обмотками . Первая - на 14 вольт при токе в 1 ампер, вторая - 30 вольт при токе 0,05 ампера. Получаем сумму мощности во вторичных обмотках (14*1)+(30*0,05)=15,5 ватт. Главный качественный показатель силового трансформатора для радиоаппаратуры - это его надежность. Следствие надежности - это минимальный нагрев трансформатора при работе и минимальная просадка выходных напряжений под нагрузкой (иными словами, трансформатор должен быть "жестким").
В расчетах примем КПД трансформатора 0,95 . Учитывая то, что нам нужен надежный трансформатор, и учитывая то, что напряжение в сети может иметь отклонения от 220 вольт до 10%, принимаем В=1,2 Тл
Плотность тока принимаем 3,5 А/мм2
Коэффициент заполнения сердечника сталью принимаем 0,95
Коэффициент заполнения окна принимаем 0,45
Исходя из принятых допущений, формула для расчета габаритной мощности у нас примет вид:

Р=1.9 * Sc * So

Далее считаем количество витков первичной (сетевой) обмотки - оно равно n1=40 * 220 / Sc
Где: Sc - площадь поперечного сечения сердечника, соответственно [кв. см]; 220 - напряжение первичной обмотки [В]; Количество витков во вторичных обмотках считаем по той же формуле, но учитываем падение напряжения под нагрузкой - добавляем примерно 5 % к расчитанному количеству.

Диаметр провода всех обмоток расчитываем по формулам

- для меди         

Обсудить на форуме.

 

5. Расчет понижающего трансформатора. Проектирование источника вторичного электропитания

Похожие главы из других работ:

Источник бесперебойного питания

2.9 Расчет трансформатора

Выпрямленное напряжение: ; ступени 3 диаметр 8 Номинальный ток: ; Напряжение питающей сети:; Частота питающей сети:; Отклонение напряжения питающей сети:; Учитывая мощность проектируемого выпрямителя () величину выпрямленного напряжения ()...

Источники питания для электронных устройств

Расчет трансформатора

Исходные данные для расчета: Напряжение сети U1= 220В Ток потребителя I0 = 400 мА Выходное стабильное напряжение U0= 9В 1.Определяем действующее значение тока, протекающего через вторичную обмотку трансформатора I2= 1,5*I0 I2 = 1,5* 400* 10 = 0,6 А 2...

Комплекс электронных стрелочных измерительных приборов

4.1 Расчет трансформатора

Расчет трансформаторов источника питания начинается с определения его вторичной мощности [4]: S2 = k3 * (U2,1 * I2,1+ U2,2 * I2,2)=18*0,5+18*0,5=18 ВА. Здесь U2,1,U2,2 и I2,1,I2,2 - вторичные напряжения и вторичные токи трансформатора; k3 - коэффициент запаса...

Проектирование источника питания с бестрансформаторным входом

4.1 Расчет трансформатора

Рассчитаем минимальное амплитудное значение напряжения, на первичной обмотке трансформатора, исходя из следующего выражения: где - прямое падение напряжения на открытом транзисторе, принимаем его равным...

Проектирование электронного блока в типовом корпусе

2.1 Расчет силового трансформатора

Проектирование силового трансформатора требует сложного многофакторного анализа влияния свойств выбираемых материалов и технических решений на электрические параметры трансформатора...

Разработка лабораторного блока питания на основе микроконтроллера

3.1 Расчёт трансформатора

Зная необходимое напряжение на вторичной обмотке (U2) и максимальный ток нагрузки (Iн), трансформатор (рисунок 8) рассчитывают в такой последовательности. Рисунок 8 - Схема трансформатора Исходные данные для расчёта: U1 = 220 В...

Разработка многоканального источника постоянного напряжения, выполненного на основе прямоходового преобразователя

5. Расчет трансформатора

Полная габаритная мощность трансформатора В качестве материала магнитопровода выберем феррит 2000НМ Для любых ферритов , для расчётов можно принять...

Разработка усилителя мощности звуковой частоты

6. Расчёт трансформатора

Расчет производится в соответствии с[5] U1=220 В Fc=50 Гц U2 = 38 В U3 = 48 В I2 = 2 А I3 = 0,2 А 1. Рг = U2 Ч I2 + U3 Ч I3 = 38 Ч 2 + 48 Ч 0,2 ? 86 Вт (4.1) 2.1 Выбираем сталь марки 1511 2.2В = 1,35 Тл J = 2,5 А/мм2 з = 0,95 К0 = 0,31 2.3 Кс = 0,93 3. I1 = Pг / U1 Ч з Ч ц1 = 86 / 220 Ч 0,95 Ч 0,9 = 0,457 А (4...

Расчет выпрямительного устройства

2. Расчет трансформатора

Качество выходного напряжения известных схем выпрямления не удовлетворяет требованиям, предъявляемым аппаратурой телекоммуникации и информатики по критерию пульсаций или допустимому уровню переменных составляющих...

Расчет направленного ответвителя

2. Расчёт ступенчатого трансформатора

Согласно задания на курсовое проектирование, необходимо рассчитать трехступенчатый трансформатор с Чебышевской характеристикой (рис. 4). Рис. 4. Трехступенчатый трансформатор. Для расчёта воспользуемся методикой изложенной в [1]...

Расчет трехканального источника питания

4. Расчет параметров трансформатора

В разделах 2.5, 2.6, 2.7 с помощью ЭВМ рассчитаны выпрямители, работающие на активно-емкостную нагрузку. Программа вычисляет напряжение на вторичной обмотке трансформатора , к которому подключен выпрямитель, и ток этой обмотки...

Расчет трехканального источника питания

5. Расчет КПД трансформатора

Коэффициентом полезного действия (КПД) источника питания называется отношение активной мощности, выделяющейся в нагрузке к мощности, поступающей из питающей сети : . Активная мощность, поступающая из сети, теряется в трансформаторе ()...

Расчёт вторичного источника питания и усилительного каскада

Расчёт трансформатора

Данные: Расчёт: Выбираем сердечник ПЛ25х50-65 Рассчитываем витки: Первичная обмотка: витков на вольт Общее число витков в первичной обмотке: Вторичная обмотка: витков на вольт Общее число витков во вторичной обмотке: Сечение провода...

Трансформатор питания

3.1 Расчет стержневого трансформатора

Расчет ведем, исходя из допустимого перегрева . 1. Зная величину , выбираем сталь марки Э310 с толщиной лент . 2. Определяем мощность вторичной обмотки (3.1) ; (3.1)...

Усилитель низкой частоты

2.5.6 Расчёт трансформатора

Максимальное номинальное значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора: U 2М НОМ =U ВХ СТ +ДU ПУЛЬС + 2U Д ПР = 36,6 + 2,53 + 2 = 41...

Подбор выходного трансформатора для двухтактного лампового усилителя

Автор пишет: «Выходное сопротивление лампы по мере увеличения выходной мощности также увеличивается. Кстати, при включении ООС в усилителе, измеренное выходное сопротивление лампы на мощности 1 Вт составило всего 170 Ом». Открою страшную тайну. У лампы нет выходного сопротивления. Есть внутреннее сопротивление Ri. Есть приведённое сопротивление нагрузки Ra для одиночной лампы. Есть, наконец, приведённое сопротивление РР ЛУМЗЧ — это Raa. Ri и Ra связаны между собой более чем приблизительной формулой. Поэтому знание Ri никакого практического значения не имеет. На самом деле, всё просто до безумия. Нужен любой транс с симметричной вторичкой, например — ТАН с маркировкой 127/220, лишь бы выдерживал издевательства. Ктр у него известны. Собираете ЛУМЗЧ, цепляете ТАН вместо ТВЗ. На выход — эквивалент нагрузки, желательно чтоб был изменяемый, у меня самопальный магазин сопротивлений 2-16 Ом. Делается полная настройка, потом подбирается оптимальная нагрузка под максимальную мощность и минимум искажений без ОООС. Если есть калиброванная аппаратура, рекомендуется тестить на синусе 1 кГц. Я делаю проще — на 400 Гц и цепляется банальный мультиметр параллельно выходу для измерения выходного напряжения и, соответственно, определения мощности. Почему 400? Самый простой мультиметр может врать на частотах выше 400 Гц. А низкая индуктивность транса не сыграет роли, на 400 Гц не войдёт в насыщение. Вместо осциллографа ноутбук времён Деникина. Допустим, получилась оптимальная нагрузка 2 Ома. Пересчитываем коэффициент трансформации под нужную нагрузку. Например, нужно 4 Ома. Значит, коэффициент трансформации нужно изменить на корень из двух. На Raa влияют также сопротивления обмоток, но не сильно. Короче, мотается или приобретается транс с нужным Ктр. Потом изменением напряжения на 2й сетке выходных пентодов/тетродов подгоняется оптимальное Ri под получившееся Raa. С повышением напряжения Ri снижается, со снижением — наоборот, причём точное значение Ri мне до лампочки. Радикальный вариант — вторичка с отводами для точного подбора Raa, но заводские так не производят, это только для самомотанных. Неудивительно, что заводские РР ЛУМЗЧ — в абсолютном большинстве с УЛ, потому что ООС, сожрав чуток мощности, сделает согласование Raa грубее, без столь выраженного пика, как в пентодном-тетродном включении, требующем ручной настройки, что в серийном производстве делать не рентабельно. Пентодное, как правило, осталось в гитарниках, где никто и не пытается достичь минимума искажений, но мощность нужна вся. И вторая страшная тайна. В другой статье этого же автора ЛУМЗЧ качает акустику «Союз» с дубовыми басовыми динамиками 50ГД-что-то там. Как раз им лучше камень и близкое к нулю выходное сопротивление, и ватт 50 в плечи. ЛУМЗЧ раскрываются в работе с высокочувствительными и высокодобротными динамиками, им даже ОООС или катодная ООС не слишком нужна. Тогда слышна микродинамика. На дубовой резине вы её не услышите даже с усилком за 10 к зелени. Не открою Америку, если скажу — звуковая система начинается с акустики.

РАСЧЕТ РЕЗОНАНСНОГО СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

радиоликбез

 

Применение резонансных силовых трансформаторов, входящих в схему питающей части, обеспечивает постоянный режим работы установки при значительных изменениях сетевого напряжения в пределах 85—250 в. Схема выпрямителя с резонансным трансформатором приведена на рис.1.

Первичную обмотку резонанс-

Рис. 1 Схема для расчета резонансного трансформатора

ного трансформатора рассчитывают (см. гл. 1) на минимальное значение сетевого напряжения 80—90 в. Величина индуктивности первичной обмотки определяется по формуле:

где w1 — число витков первичной обмотки;

Qc−площадь поперечного сечения сердечника в см2;

lС—средняя длина магнитной силовой линии в см.

Величина индукции Вт в этом случае составляет 10000 гс, Последовательно с первичной обмоткой включают конденсатор 2, обеспечивающий резонанс на частоте переменного тока в сети 50 гц. Емкость конденсатора 2 определяется по формуле:

Сопротивление 3 предусмотрено в схеме для обеспечения разряда конденсатора 2 при выключении выпрямителя.

Конденсаторы, составляющие емкость 2, должны быть хорошего качества, с высокой изоляцией. Наиболее подходят для этой цели конденсаторы телефонного типа с бумажным диэлектриком на 1 000 в испытательного напряжения. Электролитические конденсаторы для этой цели не подходят.

После сборки выпрямителя необходимо точным подбором емкости 2 добиться получения резонанса на частоте 50 гц. При наступлении резонанса резко повышается я пряжение на зажимах первичной обмотки, примерно до 225—230 . Это происходит при сетевом напряжении не менее 85—90 в. В дальнейшем при изменении напряжения в сети напряжение на зажимах первичной обмотки не изменяется.

Регулировочная характеристика резонансного трансформатора приведена на рис. 2. Предельная мощность, которую можно полу-

Рис. 2 Регулировочная характеристика резонансного трансформатора

чить от питающего устройства с резонансным трансформатором, не превосходит в обычных условиях 40—50 вm.

Реально осуществленный резонансный трансформатор (по схеме фиг. 1) для питания лампового вольтметра, требующего для нормальной работы по цепи низкого напряжения 6 в при токе 1 А и в цепи высокого напряжения — 200 в при токе 0,025 A имел следующие данные: пластины Ш-20-Ш, толщина пакета b=  40 мм (размеры пластин: а = 2 см; z — 1,6 см: у — 5,7 см: lС= 19,6 см).

I    обмотка—800 витков, провод 0,5 ПЭЛ.

II    обмотка—2 X 1250 витков, провод 0,14 ПЭЛ.

III    и IV обмотки—45 витков, провод 0,8 ПЭЛ.

Индуктивность первичной обмотки

Величина емкости 2

т. е. для получения данной емкости необходимо соединить параллельно 6 конденсаторов по 2 мкф каждый.


Источник

Читайте также: Резонансный усилитель мощности тока промышленной частоты

 


Трансформаторы сетевые часть. 1 - основы »grylewicz.pl

Традиционный сетевой трансформатор уступает место современным экологическим электронным «трансформаторам». Тем не менее, он по-прежнему вездесущ и незаменим во многих приложениях. Стоит знать, как он работает и из чего сделан. Зная несколько простых формул, можно намотать трансформатор с нуля, либо перемотать вторичную обмотку, получив необходимые напряжения и токи. Тема трансформаторов достаточно обширна, информация, изложенная ниже, ограничена необходимой на практике.Ниже представлена ​​первая из двух частей.

Принцип работы классического сетевого трансформатора

Простейший сетевой трансформатор, он состоит из двух обмоток на сердечнике и использует явление взаимной индукции. Первичная обмотка подключается к электрической сети. Протекающий через них переменный ток 230 В создает магнитное поле, которое, воздействуя на вторичную обмотку, индуцирует в ней напряжение (электродвижущую силу). Через первичную обмотку должен протекать переменный ток, так как только это вызовет переменный магнитный поток, необходимый для самоиндукции напряжения на вторичной обмотке.Подключение трансформатора к постоянному току создаст постоянный магнитный поток и короткое замыкание, а на вторичной обмотке напряжения не появится.

Иллюстративный чертеж трансформатора:

На электрических схемах трансформатор обозначен следующим символом:

Сетевые трансформаторы чаще всего понижают напряжение, но могут и повышать его. Хотя первичная обмотка почти всегда одна (подключенная к сети), вторичных обмоток может быть даже несколько, что позволяет получить разные выходные напряжения.

Строительство трансформаторов

Мы уже знаем, что трансформатор состоит как минимум из двух обмоток: первичной и вторичной, и сердечника. Обмотки часто наматывают на каркас, который скользит по сердечнику — это облегчает механическую сборку целого.

Сердцевина изготовлена ​​из листов железа различной формы, например ЭИ - название происходит от их формы, напоминающей буквы Е и И. Такие листы сложены поочередно и образуют единое целое:

Так выглядят трансформаторы с каркасом и сердечником из стали ЭИ.Вторичная и первичная обмотки могут быть намотаны рядом друг с другом (трансформатор слева), или друг над другом, сначала первичная обмотка, а на ней вторичные обмотки (трансформатор справа):

Сердечник трансформатора может быть также О-образным, из арматуры УИ или ЛЛ. Ниже фото такого трансформатора с 2 симметричными, последовательно соединенными первичными обмотками и намотанными на них вторичными обмотками:

Еще одну группу составляют тороидальные трансформаторы с круглым сердечником.К их достоинствам можно отнести меньшие габариты при той же мощности по сравнению с трансформаторами на сердечниках ЭИ и УИ, более жесткие выходные напряжения (меньшие падения напряжения под нагрузкой), но при больших мощностях выявляется недостаток - большой пусковой ток трансформатора (при подключении к сети), что без системы плавного пуска может вызвать проблемы, например, с работой главных предохранителей электроустановки. Наматывать тороидальные трансформаторы в домашних условиях достаточно хлопотно (неудобно).

Расчет трансформатора - номограмма и некоторые формулы

Рассчитать параметры трансформатора с нуля несложно. При намотке нам необходимо знать, из скольких витков должны состоять первичная и вторичная обмотки. Начнем с определения мощности, которой должен обладать наш трансформатор. Если нам нужно напряжение 12В и ток 5А на выходе (вторичная обмотка), мощность, выраженная как произведение этих значений, будет 60ВА. Общая мощность трансформатора должна быть на 20% больше из-за потерь, поэтому 60 ВА * 1,2 = 72 ВА

Зная мощность трансформатора, сечение сердечника можно рассчитать по формуле:

где:
P - мощность трансформатора,
S - необходимое сечение жилы в см²

Сечение фактической жилы на требуемую мощность должно быть на 10% больше, за счет увеличения толщины изоляции листов (чаще всего это лак), т.е. 1,1*S .Зная сечение, можно получить требуемый сердечник.

Еще одно неизвестное количество витков на вольт. Для его расчета нам понадобятся сечение сердечника, плотность магнитного потока (магнитная индукция) и частота напряжения. Формула выглядит так:

где:
N - число витков на вольт,
f - частота напряжения сети
Bm - плотность магнитного потока (магнитная индукция)
S - сечение жилы

Для сердечника из листов железа значение плотности магнитного потока Бм находится в пределах 10000-14000 Гаусс , частота напряжения в электрической сети естественно 50 Гц, поэтому формула может быть упрощенный:

Если предположить, что Бм равно 10000 Гаусс, то формула выглядит так:

Формула числа витков в обмотках:

где:
Z - количество витков обмотки,
N - количество витков на вольт,
U - напряжение на обмотке.

Из-за сопротивления обмоточного провода формула не очень точная. Для числа витков первичной обмотки должно иметь вид:

и для вторичной обмотки :

где е - падение напряжения на обмотке, равное произведению тока обмотки на сопротивление всей длины провода, используемого для обмотки. Эти формулы также можно упростить до вида ( первичная обмотка ):

А для вторичной обмотки :

Теперь пришло время определить толщину провода обмотки.Его значение тесно связано с током обмотки. Для трансформаторов до 70Вт плотность тока с = 2,5-3А/мм² , свыше 70Вт с = 2-2,5А/мм² .

Формулы не сложные, но есть и полезная номограмма , из которой можно быстро считать сечение жилы на требуемую мощность, количество витков/вольт и необходимый диаметр провода на заданный ток.

90 140

Как пользоваться номограммой? Прикладываем один конец линейки к первому графику в точке предполагаемого значения потока Bm, другой конец к третьему графику в точке питания трансформатора или поперечного сечения сердечника.Линейка пересекает средний график в точке, обозначающей количество витков/вольт. На четвертой диаграмме показана зависимость диаметра провода обмотки от тока, протекающего в обмотке.

Номограмму в формате PDF можно скачать здесь: номограмма для расчета трансформатора .

Вторую, практическую часть, в которой я показываю, как перемотать трансформатор, можно найти здесь: Часть сетевых трансформаторов. 2 - практика .

Аналог

.

Конструкторское бюро - производитель модулей контроля сварочного тока

Дизайн Офис - режиссер модули регулирование Текущий сварка

Последний обновление - 8-XII-2017

Рнэ ...

- Таймер - модуль аналогового времени для сварочного аппарата - 85 с

- Trafo-cad - программа для расчета обмоток трансформатора сеть - 34,50 из

- Смена Свет - микропроцессорный индикатор переключения передач - 65 с

- ВЕЛ освещение салона автомобиля - 25-100 из

- муфта полупроводниковый однофазный 16A / 40A - 49 z / 65 z

- муфта 3-х фазный полупроводниковый 16A / 40A - 99 z / 149 z

- Замена для JQX-29 - реле 30 Вт/60

Таймер - аналоговый мод время для сварочного аппарата

Модуль предназначен для управления время сварки у электросварщиков.Большой диапазон плавного регулирования потенциометры (один потенциометр для грубой настройки, а другой для регулировки точный), дополнительно ступенчатое изменение диапазонов регулировки. Начиная с контакта нормально открытый, нормально открытый и нормально закрытый контакт на выходе.

Подробные параметры приведены в инструкции доступны ниже.

Нажмите, чтобы увеличить Фотографии товара

Руководство пользователя и подключение аналогового модуля время до сварочного аппарата

Trafo-cad - программное обеспечение для расчет обмоток сетевых трансформаторов

Программа TRAFO-cad — профессиональный инструмент для проектирования трансформаторов любого типа.С помощью этой программы можно спроектировать трансформатор на основе любого сердечника ( тороидальный , спиральный , ЭИ , О , М ). Вы можете свободно задавать такие параметры, как первичные и вторичные напряжения, токи, магнитная индукция в сердечнике, плотность тока, частота сети и т. д. Программа автоматически пересчитывает обмотки на основе заданных параметров.

Программа дополнена каталогом всех отечественных сетевых трансформаторов.
Подробно ознакомьтесь с программой TRAFO-cad PROF.

TRAFO-cad PROFesional — это приложение, работающее под управлением Excel 95 и выше. Это позволяет спроектировать трансформатор любого типа (не только сетевого). Ограничений на ввод параметров нет. Стандартные настройки включают в себя напряжение питания (220В), частоту питающего напряжения (50Гц), индукцию в сердечнике (1,2Тл), плотность тока (2,5А/мм2) - однако эти значения могут быть произвольными меняется в зависимости от потребностей.Проектирование трансформатора сводится к введению необходимых напряжений и токов, введению размеров сердечника. Другие параметры, такие как напряжение на первичной стороне, индукция сердечника и т. д., могут быть изменены по мере необходимости.
Программа постоянно рассчитывает все параметры и указывает, подходит ли ядро ​​для данного проекта. Если да, то выдаются другие параметры трансформатора - число витков и диаметр обмоточных проводов для каждой обмотки (программа позволяет проектировать трансформаторы с максимальным числом вторичных обмоток, равным 15).
Программа рассчитывает ожидаемый ток холостого хода и номинальный ток (на первичной стороне), кроме того, полную полную мощность трансформатора с принятыми параметрами, а также для информационных целей максимальную полную мощность, которая может быть полученный из данного ядра. Рассчитывает минимально необходимый размер сердечника трансформатора для введенных параметров.
Дополнительно программа вычисляет сумму полных мощностей всех обмоток и полных мощностей каждой обмотки в отдельности.Он позволяет распечатать (на любом установленном принтере) перечень (в виде таблиц) всех расчетных параметров проектируемого трансформатора - перечисленных выше, а также: расчетное активное сопротивление каждой обмотки (при температуре 20 град. С), приблизительное длина обмоточной проволоки и ее масса.

Спецификация также включает размеры и сечение сердечника, размер и сечение окон, число витков на Вольт, индукцию в сердечнике, плотность тока, мощность, номинальные токи и не -токи нагрузки.
Процесс проектирования идентичен для пакетных, обернутых и тороидальных сердечников.
Программа ТРАФО-кад ПРОФ дополнена встроенной таблицей с параметрами обмоточных проводов и каталогом около 500 типов отечественных сетевых трансформаторов.

Программа поставляется на компакт-диске с персональной лицензией для покупателя, для установки на один компьютер

90 140 Также возможна отправка на электронную почту - в этом случае вы избежите затрат пересылка вопросов - после заказа достаточно перечислить нам сумму за программу учетную запись и указать e-mail, на который следует отправить программу.

ниппель полупроводниковый 1-фазный 16A / 40A

полупроводниковые переключатели p замена классическим электромагнитным контакторам. Однако не иметь движущиеся части или контакты, благодаря чему они работают бесшумно, без искр, не шумят при запуске, нет проблем с выгоранием контактов в результат начала работы.

Фотографии показаны ниже Однофазный полупроводниковый выключатель на 16А.Такой переключатель стоит 49з . Мы также предлагаем однофазный 40A w цена 65 из . переключатель 40А сделан на более 16А радиатор.

Выключатель

имеет дополнительный контакт нормально открытый с нагрузкой 1А. Он может работать с рабочим напряжением 12-400В переменного тока. Управляющее напряжение можно выбрать с помощью перемычек - 12 В / 24 В / 230 В / 400 В переменного тока или постоянного тока

Эти типы фитингов могут использовать где угодно, вместо классических контакторов. Например, в мигоматах, нагреватели системы управления и т.д. и т.п.

Нажмите, чтобы увеличить Фотографии товара

3-фазный полупроводниковый выключатель 16A / 40A

9000 6 полупроводниковые переключатели являются заменой классические электромагнитные контакторы. Однако не имеет элементов ни двигаются, ни контакты, поэтому работают тихо, без искры, без генерируют помехи при запуске, нет проблем с подгоранием контактов в результат начала работы.

Фотографии показаны ниже 16А 3-х фазный полупроводниковый выключатель. Такое полотенце стоит денег 9 . В Так же предлагаем выключатель 3-х фазный 40А по цене 149 от . переключатель на 40А выполнен на теплоотводе больше 16А.

Выключатель

имеет дополнительный контакт нормально открытый с нагрузкой 1А. Он может работать с рабочим напряжением 12-400В переменного тока. Управляющее напряжение можно выбрать с помощью перемычек - 12 В / 24 В / 230 В / 400 В переменного тока или постоянного тока

Эти типы фитингов могут использовать где угодно, вместо классических контакторов.Например, в мигоматах, радиаторы, системы управления и т.д. и т.п.

DesignOffice FPHU

телефон 692 588 688 (+48 692 588 688)

электронная почта: [email protected]

www.regulatorytyrystorowe.pl

Вернуться на страницу основной

.

Об электронных лампах - силовых трансформаторах


аудио-ретро >> не только лампы >
I кольцевые трансформаторы I силовые трансформаторы I лампы силовые I электронные компоненты I формулы, расчеты I


Силовой трансформатор 90 .

В настоящее время силовые трансформаторы, адаптированные к ламповой технике, купить в магазине сложнее. Искать трансформер проще на интернет-аукционах, а также в интернет-магазинах.
Так же можно использовать снятые со старых ламповых ресиверов, или перемотанные, которые есть у нас. Перемотка не сложная, но требует терпения и некоторых мер предосторожности, так как мы наматываем трансформаторы, выдающие высокое напряжение.
По намоточным сетевым трансформаторам имеется много литературы, в том числе в Интернете, если вам интересно, обратитесь к разделу «Интересные сайты», например, на сайте Fonar (www.fonar.com.pl) вы найдете интересное статьи.
Я просто дам вам несколько советов, которые помогут вам при перемотке сетевого трансформатора.
Для питания предусилителей или буферов трансформатору не обязательно иметь огромную мощность, но и не может быть слишком мало.
Чтобы рассчитать необходимую мощность, мы должны рассчитать ее теоретическую потребность.
Например:
а) Мощность, необходимая для свечения по формуле P = I x U. Например: 6,3В x 0,6А = 4,4 Вт. Если лампы потребляют больший или меньший ток, то конечно мы принять это во внимание. Значение тока накала можно найти в примечании производителя к данной лампе. Помните, что обычно в системе две (или более) лампы.
b) Мощность, необходимая для питания анодов ламп. Предусилители не имеют больших токов, обычно не более 2 - 20 мА на лампу, т.е. максимум 40 мА (0,04 А). Допустим выходное напряжение 100В. Расчетная мощность: 0,04А х 100 В = 4 Вт - как видим не так уж и мало, хотя 40 мА тока будет потреблять например усилитель для наушников. Предусилитель или буферный огем потребляет 5-10 мА. Так как в трансформаторе есть потери мощности, добавим к этим потерям 20%. Наш трансформатор должен иметь мощность не менее 10Вт (ВА).Так как такой трансформатор имеет малые размеры сердечника и окон, в нем будет сложно разместить провод соответствующего диаметра для питания накала и множество витков хотя и тонкого, но все же провода для питания анода. Рекомендуем использовать трансформатор мощностью не менее 15 Вт (например, TS15).
c) Обысканный сердечник поперечного сечения. Сечением сердечника называется площадь центрального столба сердечника, на котором расположен каркас с обмотками. Указываем в см 2 , измеряя ширину и толщину сердцевины, например, линейкой или штангенциркулем.данное сечение сердечника, очевидно, будет зависеть от мощности нужного нам трансформатора - чем выше мощность, тем больше сечение. Это легко вычислить:
Ex = 1,2 * [квадратный корень из мощности преобразования]. Пример: (для мощности 10Вт) Prz = 1,2*[3,16] = 3,79, то есть сечение жилы для мощности 10Вт будет примерно 4 см 2 , т.е. сердцевина будет иметь размеры 2х2 см. Для трансформатора мощностью 15 Вт необходимое сечение сердечника составляет: Prz = 1,2 [3,87] = 4,64, то есть примерно 5 см 2 .

Чтобы рассчитать количество витков, необходимых для получения заданного выходного напряжения трансформатора, мы можем их рассчитать по методике, приведенной в литературе, но я предлагаю перемотать имеющийся у нас сетевой трансформатор.Включаем трансформатор в сеть и измеряем (и записываем) выходные напряжения работающего трансформатора, желательно под нагрузкой. Разобрав сердечник, размотайте витки и внимательно их посчитайте. Делим количество витков на измеренное напряжение на данной обмотке, тогда получаем количество витков на 1 Вольт. Например, мы измерили переменное напряжение — оно составило 6,3 В. Когда развернули, оказалось, что там, например, 80 витков. Чтобы разделить напряжение до одного вольта, требуется 12,7 витка. чтобы получить напряжение, например.7,5 В нам нужно намотать 12,7 х 7,5 В = 95 витков (примерно). Аналогично поступаем с анодной обмоткой, за исключением того, что нужно будет добавить примерно 5-7% на падение напряжения на обмотке (провод радует, большое количество витков означает большее сопротивление, а значит и большее падение напряжения).
Еще одна важная вещь. Напряжение постоянного тока , после выпрямления увеличится примерно в 1,4 раза (по отношению к переменному напряжению на трансформаторе), а после нагрузки несколько уменьшится - чем больше нагрузка и чем слабее трансформатор (тоньше провода), тем больше падение напряжения.Поэтому при расчете заданного постоянного напряжения следует помнить об этом, хотя каким будет конечное постоянное выходное напряжение, выяснится после изготовления блока питания.
Приходится подгонять диаметр провода обмотки под ток нагрузки, чтобы трансформатор не сильно нагревался и обмотки не испытывали чрезмерных перепадов напряжения. В таблице приведите несколько диаметров проводов для данной нагрузки, при предполагаемой (стандартной) плотности тока 2,5А/мм 2 . Конечно, реальный диаметр проволоки (без эмали) немного меньше, но давайте так, потому что его легко измерить микрометром или штангенциркулем.

9007. 90 150

Когда будем собирать сердечники трансформатора, попробуем осчастливить все жабры, расположим их попеременно, как в оригинале.Чтобы он зазвучал, ржавчину нужно аккуратно скрутить винтами, иначе она будет обездвижена каким-то другим способом. Трансформатор можно залить лаком (тогда он не будет разбираться) или парафином - что позволит вносить последующие изменения. Колебания гудящего удара могут передаваться на трубки, что вызовет микрофонный эффект и, как следствие, мы услышим сетевой штекер. Поэтому рекомендуется крепить трансформатор к корпусу с помощью мягких шайб.
Магнитное поле трансформатора также влияет на стальной лист, например, на корпус нашего предусилителя, вызывая раздражающий гудящий шум (особенно если он тонкий).Во избежание этого явления лучше иметь корпус из немагнитных материалов (алюминий, медь, дерево), либо использовать достаточно жесткий и толстый стальной лист, немного отстоящий от сердечника трансформатора.

Давик
Давик своей конструкцией и конструкцией напоминает сетевой трансформатор. Отличие в том, что он имеет только одну обмотку, по которой протекает выпрямленный анодный ток. Хорошая доза для выполнения своей задачи должна иметь высокое сопротивление для переменного тока (высокая индуктивность) и малое сопротивление для постоянного тока.Индуктивность дозы «держит» (туми) неточно выпрямленное переменное напряжение. Поскольку постоянная составляющая (т.е. выпрямленный ток) протекает через дозу, она должна составлять для нее небольшое сопротивление. Обмотки дозы должны быть выполнены из провода соответствующего сечения по отношению к протекающему постоянному току. Тот факт, что через дозу протекает постоянный ток, кроме падения напряжения и нагрева обмотки (сопротивления обмотки), вызывает еще одно неблагоприятное явление - намагничивание сердечников дозы, что снижает индуктивность (и, следовательно, эффективность демпфирования).Один из способов предотвратить насыщение сердечника, в случае сердечника E-I, состоит в том, чтобы свернуть его в зазор.
Для предотвращения насыщения сердечника необходимо разобрать трансформатор и расположить формы сердечника не поочередно, а так, как показано на рисунке. Вы кладете каркас на Е-образные и замыкаете магнитопровод двутаврами, но оставляете зазор (примерно 0,2 мм или меньше), используя, например, тонкий картон в качестве прокладок. Выяснил, что при малых токах, протекающих через дозу, можно отказаться от разрыва, тогда можно маломощный трансформатор, а именно его первичная обмотка, будет использован без переделок.Также можно использовать готовую дозу из старой ТВ или радио.

Использование дозаторов с высокой индуктивностью (и большими поперечными сечениями для больших токов) в основном является лучшим способом избежать линейного шума в усилителях мощности. Я встречал схемы усилителей, в которых использовалась доза (иногда несколько) с индуктивностью до 30 Гн.
Если вы хотите использовать дозу в своем блоке питания, то можете поэкспериментировать с дозами от маленьких лампочек мощности (не слишком большая индуктивность), либо использовать маломощный трансформатор с сердечником E-I - используя ту обмотку, которая имеет большее количество витков (через предусилитель протекает небольшой анодный ток, поэтому в обмотке должен быть толстый провод).
Недостатком дозатора является генерация магнитного поля вокруг сердечника, что может негативно сказываться на других элементах, а также значительные габариты, что немаловажно при построении "компактной" системы - просто сложно все набить элементы, и это не будет влиять друг на друга.

Список литературы


аудио-ретро >> не только лампы >
I кольцевые трансформаторы I силовые трансформаторы I питание ламп I электронные компоненты I формулы, расчеты I 1 4 90.

Принципы работы трансформаторов

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое передает электричество переменного тока между цепями за счет электромагнитной индукции, сохраняя при этом исходную частоту.

Первичная обмотка подключается к источнику переменного тока (например, к электрической розетке 230 В). Переменный ток, протекающий в катушке, создает магнитное поле. В результате возникает переменный магнитный поток, который, проходя через сердечник трансформатора, проходит через остальные катушки (обмотки или вторичные обмотки).Переменный магнитный поток во вторичной обмотке вызывает явление электромагнитной индукции, т. е. напряжения. Таким образом, подключив приемник к клеммам вторичной обмотки, мы можем подать на него напряжение, и значение его изменится по отношению к первичному напряжению.

Принцип работы однофазного трансформатора иллюстрирует рисунок:

Где:

ɸ - магнитный поток в сердечнике;

N1 - число витков первичной обмотки

N2 - число витков вторичной обмотки

Для идеального трансформатора, т.е. трансформатора без потерь, можно предположить, что:

Соотношение следующее:

Трансформаторное снаряжение.

При выборе трансформатора малой мощности для подходящего применения обратите внимание на:

  • Значения напряжения: первичное (PRI) и вторичное (SEC).
  • Мощность трансформатора - чаще всего полная мощность S = U * I выражается в ВА (вольтамперах). Например, если нам нужно напряжение 24В и ток 2А на выходе (вторичной обмотке) трансформатора, произведение этих значений будет ≈ 50ВА. С учетом потерь самого трансформатора его мощность следует увеличить на 20%, что в итоге дает нам ≈ 60ВА.

В случае трансформаторов с ответвлениями должна быть указана общая мощность (сумма мощностей ответвлений).

Если постукивания попеременно, установите емкость терминала "0".

  • Способ монтажа - крепление к пластине или TS-рейке.
  • Класс защиты IP
  • - следует помнить, что чем выше IP трансформатора, тем больше потери.
  • Тепловой класс - определяет мощность трансформатора при данной температуре.

Ищете подходящий трансформатор? Мы приглашаем вас к нашему предложению и связаться с нами. Полимет рад предоставить профессиональные консультации.

.

Трансформеры

Эта страница относится к разделу: Электротехническое подразделение Электронные компоненты

Эта страница уже была посещена: 3554 раз

Основное описание трансформатора и его условное обозначение

Трансформатор представляет собой электронный компонент, позволяющий с высокой эффективностью преобразовывать напряжение U в и ток I в с одним входным значением на напряжение U из 2 и силу тока с требуемыми значениями за счет использования явления индукции протекания тока через катушку в переменном магнитном поле. Трансформаторы подходят только для преобразования напряжения в системах, питаемых синусоидальным током , и их работа основана на индукции переменного магнитного поля первичной катушкой, которая, в свою очередь, индуцирует ток во вторичной обмотке. Напряжение U вых и ток I вых зависят от числа витков, толщины провода и напряжения U вых и тока I вэ .

Схематическое обозначение трансформатора с ферромагнитным сердечником и двумя вторичными обмотками и пример сетевого трансформатора: а) подробное схематическое обозначение; б) упрощенное схематическое обозначение; в) Пример сетевого трансформатора, снятого с черно-белого телевизора

Основные параметры трансформатора

Основной особенностью трансформаторов является их коэффициент , мощность Р и КПД .В идеальном трансформаторе верно следующее соотношение:

Диаметр (эмамель) MM

Плотность тока (A)

Диаметр (Эмаль) MM Плотность текущей (A)
0.125 0.020 0.444 0.319 0.759 0.960
0.231 0.080 0501 0.400 0.820 1.100
0.267 0.551 0.490 0.872 1.250
0.337 0.175 0.606 0.590 0.972 1.770
0.394 0.240 0.709 1 0.830 08 1.960
[1]

Запись выражения в формате TeX:

\ frac {U_ {мы}} {U_ {out}} = \ frac {I_ {out}} {I_ {we}} = \ frac {n_ {we}} {n_ {out}}

где:

  • У ве - напряжение на первичной обмотке;
  • U вых - напряжение на вторичной обмотке;
  • I we - сила тока, протекающего в первичной обмотке;
  • I уе - сила тока, протекающего во вторичной обмотке;
  • n we - число витков первичной обмотки;
  • н вых - число витков вторичной обмотки

Для идеального трансформатора справедливо также следующее равенство:

[2]

Запись выражения в формате TeX:

P_ {we} = P_ {wy} \ Rightarrow U_ {we} \ cdot I_ {we} = U_ {out} \ cdot I_ {wy}

Шестерня трансформатора называется отношением числа витков вторичной обмотки к первичной:

[3]

Запись выражения в формате TeX:

z = \ frac {n_ {мы}} {n_ {out}}

Эффективность трансформатора можно определить как отношение мощности идеального трансформатора к фактической потребляемой мощности этого трансформатора.

.

Смотрите также