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 sa minime.
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. 1.
Fig. 1. Circuite magnetice transformatoare:
a) lamelar blindat; 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.
Un transformator cu miez inelar (toroidal) poate fi utilizat la puteri de 30 până la 1000 W, atunci când este necesară o disipare minimă a fluxului sau când cerința minimă de volum 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 puțin tehnologice (convenabile) în procesul de fabricație.
Datele inițiale inițiale pentru un calcul simplificat sunt:
- tensiunea primară de înfășurare Ui;
- tensiunea înfășurării secundare Uz;
- 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:
Secțiune 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 - coeficientul de umplere a ferestrei, vezi 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.
Inducția magnetică Bmax, [T] la Pout, [W]
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:
unde valoarea h și COS j a transformatorului inclus în expresie depind de puterea transformatorului și se poate estima aproximativ 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, diametru
Determinați numărul de rotații în înfășurările transformatorului:
unde n este numărul de lichidare,
și U este scăderea de tensiune a înfășurărilor, exprimată ca procent din valoarea nominală, a se vedea tabelele 6 și 7. Trebuie remarcat faptul că trebuie specificate datele pentru U indicate în tabelul 6 pentru transformatoarele cu înfășurare multiplă. Se recomandă să se ia valorile unui U pentru bobine situate direct pe înfășurarea primară cu 10. cu 20% mai puțin, iar pentru înfășurările exterioare 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 unui U sunt luate din tabelul 7.
Construcția este blindată, valoarea lui U
Puterea totală a înfășurărilor secundare Rv, W
Construcția este inelară, iar cantitatea este U
Puterea totală a înfășurărilor secundare Rv, W
Exemplu de calcul al unui transformator toroidal al rețelei
Tensiunea de intrare U1 = 220 V
Tensiunea de ieșire U2 = 22 V
Curentul maxim de sarcină I2 = 10 A
Puterea circuitului secundar este determinată de formula:
P2 = U2 * l2 = 220 W
Există un circuit magnetic cu bandă inelară cu dimensiuni: = 4 cm, c = 7,5 cm, а = 2 cm (figura 7.17c). Sok = pR R2 = 3,14 × 3,752 = 44,1 metri pătrați. cm; Sst = a × B = 2 × 4 = 8 kv. vedea
Folosind formula de putere și tabelele, determinăm ce putere maximă poate fi scoasă din circuitul magnetic:
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:
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:
Consultați și "Ajutor în calcule" - există programe pentru calculul transformatoarelor pe un PC acasă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: