Scopul calculului este de a obține parametrii de ieșire specificați ai transformatorului (pentru o rețea cu o frecvență de 50 Hz) cu dimensiunile și greutatea minimă. Se recomandă începerea calculului transformatorului prin alegerea unui circuit magnetic, adică determinarea configurației acestuia și a dimensiunilor geometrice. Cele mai răspândite sunt cele trei tipuri de design de circuite magnetice, prezentate în Fig.
Fig.1. Construcțiile circuitelor magnetice ale transformatoarelor: a) placă blindată; b) centura blindată; c) o bandă inelară
Pentru capacități mici, de la unități la zeci de W, transformatoarele blindate sunt cele mai convenabile. Ele au un cadru cu înfășurări și sunt ușor de fabricat. inel-core transformator (torroidalny) poate fi utilizat la o putere de 30 până la 1000W, necesitând o disipare minimă a fluxului magnetic sau când cerința minimă sumă este primordială.
Având unele avantaje în volum și greutate în fața altor tipuri de modele de transformatoare, cele toroidale sunt în același timp cele mai avansate din punct de vedere tehnologic (convenabil) în procesul de fabricație.
Datele inițiale inițiale pentru un calcul simplificat sunt:
- Tensiunea inițială de înfășurare U1;
- tensiunea înfășurării secundare U2;
- curent secundar l2;
- puterea înfășurării secundare P2 = I2 * U2 = Pv
În cazul în care înfășurările sunt multe, puterea dată de transformator este determinată de suma tuturor puterilor înfășurărilor secundare (Pv).
Dimensiunile circuitului magnetic al proiectului selectat, care sunt necesare pentru obținerea de la un transformator a unei puteri date, pot fi găsite pe baza expresiei:
Sst * Sok = 0,901 * Dv / Bm * J * Kok * Kst [1]. în cazul în care:
- Sst este secțiunea transversală a oțelului cu miez magnetic la locul bobinei;
- Sok este zona ferestrei în circuitul magnetic;
- Bmax este inducția magnetică, vezi Tabelul 1;
- J este densitatea curentă, a se vedea tabelul 2;
- Kok - coeficient de umplere a ferestrei, a se vedea tabelul 3;
- Кст - coeficientul de umplere a miezului magnetic cu oțel, vezi Tabelul 4;
Valorile încărcărilor electromagnetice Bmax și J depind de puterea luată de la înfășurarea secundară a circuitului transformatorului și sunt luate pentru calcule din tabelele 1 și 2.
Coeficientul de umplere a ferestrei Kok este prezentat în tabelul 3 pentru înfășurările realizate cu un fir de secțiune rotundă cu izolație de email. Factorul de umplere al oțelului secțiunea Fst magnetic depinde de grosimea oțelului, structura magnetică (placă, bandă) și metoda plăcilor de izolare sau benzi de la un altul. Valoarea coeficientului Kst pentru grosimea cea mai frecvent utilizată a plăcii poate fi găsită în Tabelul 4.
Stresul de lucru. [B]
Coeficientul de umplere a ferestrei Kok la Pvvy, [W]
Coeficient de umplere
Pentru grosimea oțelului, mm
1. Factorii de umplere pentru miezurile de tip placă sunt indicate în paranteze atunci când plăcile sunt izolate cu film de lac sau fosfat.
2. Coeficientul de umplere pentru miezurile magnetice de bandă sunt specificate la fabricarea lor printr-o metodă de perforare și de îndoire a benzii.
După determinarea valorii Sst * Sok, este posibil să se selecteze dimensiunea liniară necesară a circuitului magnetic, având un raport de suprafețe nu mai mic decât cel obținut ca rezultat al calculului.
Valoarea curentului nominal al înfășurării primare se găsește după formula:
I1 = P O / U1 * h * cosj, unde valoarea h și COS transformator j în expresie, depind de transformator de putere, și poate fi determinată cu aproximație din tabelul 5.
Puterea totală a înfășurărilor secundare Pmax, [W]
h centură blindată
Curenții înfășurărilor secundare sunt de obicei specificați. Acum puteți determina diametrul firelor în fiecare înfășurare fără a lua în considerare grosimea izolației.
Secțiunea transversală a sârmei în bobină: Snp = I / J
Determinați numărul de rotații în înfășurările transformatorului:
Wn = 45 * [Un * (1- q U / 100) / B * Sct]. unde
- n este numărul de lichidare,
- q U - căderea de tensiune în bobine, exprimată ca procent din valoarea nominală, vezi tabelele 6 și 7.
Trebuie notat faptul că datele pentru - U, date în tabelul 6, pentru transformatoarele cu înfășurare multiplă necesită caietul de sarcini. Se recomandă să se ia valorile lui q U pentru înfășurările situate direct pe înfășurarea primară cu 10. cu 20% mai puțin, iar pentru înfășurările externe cu 10. 20% mai mult decât este indicat în tabel.
În transformatoarele toroidale, mărimea relativă a căderii totale de tensiune în înfășurări este mult mai mică decât în cazul transformatoarelor blindate. Acest lucru trebuie luat în considerare la determinarea numărului de curbe ale înfășurărilor - valorile lui q U sunt luate din tabelul 7.
Construcție blindată, magnitudine
Puterea totală a înfășurărilor secundare Rv, W
- Tensiunea de intrare U1 = 220V
- Tensiunea de ieșire U2 = 22V
- Curentul maxim de sarcină I2 = 10A
Puterea circuitului secundar este determinată de formula:
Există o bandă magnetică inelară cu dimensiuni: = 4 cm, c = 7,5 cm, а = 2 cm (figura 1c).
S ok = p * R2 = 3,14 * 3,752 = 44,1 cm2
S ș = a * v = 2 * 4 = 8 кв.см
Folosind formula de putere și tabelele, determinăm ce putere maximă poate fi scoasă din circuitul magnetic:
Pout = Vmah * J * Kok Fst * Sst Sok / = 1.65 * 0.901 3.5 * 0.27 * 0.88 * 8 * 44,1 / 0,901 = 537,3 W
Valoarea calculată este mai mare decât este necesar pe datele originale (P2 = 220 W), care permite să se aplice miezului magnetic pentru înfășurarea transformatorului dorit, dar dacă dimensiunile minime necesare ale transformatorului, jugul de fier poate lua o mai mică (sau să decoleze o bucată de bandă), în conformitate cu calculul.
Curentul nominal al înfășurării primare:
I1 = 220/220 * 0,95 * 0,93 = 1,13A
Secțiunea transversală a sârmei în bobine:
Diametrul sârmei în înfășurări:
Alegem cele mai apropiate diametre ale firului dintr-un număr de dimensiuni standard fabricate de industrie - 0,64 și 2 mm, cum ar fi PEV sau PEL.
Numărul de rotații în înfășurările transformatorului:
Materialul a fost preparat de Yu Zamyatin, (UA9XPJ)
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: