Transformatory są urządzeniami elektromagnetycznymi, które zapewniają dwa lub więcej uzwojeń połączonych indukcyjnie i służą do określania wartości prądu przemiennego (napięcia). Urządzenie zawiera rdzeń magnetyczny z umieszczonymi na nim uzwojeniami. Jednofazowe jednostki niskonapięciowe służą do zasilania obwodów sterowania.
Uzwojenie podłączone do źródła napięcia nazywa się uzwojeniem pierwotnym, a te, do których podłączone są odbiorniki prądu, są wtórne. Agregaty są dzielone w zależności od wyniku pracy.
Amatorzy radiowi są świadomi takiej sytuacji, gdy konieczne jest wykonanie transformatora o wskaźnikach prądu i napięcia, które różnią się od standardowych wskaźników. Czasami możliwe jest znalezienie gotowego urządzenia z niezbędnymi parametrami uzwojenia, ale częściej transformator musi być produkowany samodzielnie .
Ogólne kroki obliczania transformatora
Istnieje potrzeba obliczenia transformatora, który w sytuacji przemysłowej jest złożonym procesem, ale radioamatorzy mogą obliczyć swoje jednostki przy użyciu stosunkowo uproszczonego schematu:
Najpierw określane wartościami parametrów na wyjściu przyszłego urządzenia. Wybierz optymalną szybkość mocy nominalnej, która jest obliczana przez zsumowanie mocy wszystkich uzwojeń rzędu wtórnego. Ten wskaźnik na każdym uzwojeniu jest określany przez pomnożenie napięcia w woltach i prądu wyjściowego w amperach .
Moc znamionowa pozwoli obliczyć przekrój rdzenia uzyskany w centymetrach kwadratowych. Wybór rdzenia zależy od szerokości jego centralnej płyty i grubości warstwy składu. Aby określić sekcję rdzeniową, należy pomnożyć te dwa parametry. Moc zmienia się, gdy prąd płynie od pierwotnego do wtórnego. Wynika to z strumienia magnetycznego w rdzeniu, więc wielkość obszaru rdzenia zależy bezpośrednio od wskaźnika mocy.
Najlepszy typ to rdzeń pancerny . Jeśli weźmiesz dla porównania typ toroidalny lub prętowy, do produkcji pancerza potrzebny będzie półtora razy mniej drutu na urządzenie nawijające. Toroidalna struktura składa się z pierścienia, na którym znajdują się uzwojenia, ten typ ma najmniejsze ze wszystkich promieni magnetycznych.
Konstrukcja rdzenia zakłada obecność dwóch cewek z uzwojeniem na każdym z nich. Uzwojenia są podzielone na dwie części i połączone szeregowo. Trudności pojawiają się przy określaniu kierunku uzwojenia, rdzeniowe typy rdzeni są zwykle stosowane w transformatorach dużej mocy. Konstrukcja rdzenia pancernego jest stosowana do transformatorów małych i średnich rozmiarów i składa się z pojedynczej cewki o wygodnym układzie uzwojenia.
Aby sprawdzić, czy wszystkie uzwojenia pasują do wybranej jednostki, użyj współczynnika wypełnienia okna . Aby to sprawdzić, oblicz obszar okna w rdzeniu. Następnie znajduje się współczynnik wskazujący liczbę zwojów, które należy nawinąć, aby zwiększyć napięcie do rozmiaru na uzwojeniu 1 wolta.
Liczba zwojów jest obliczana na podstawie zapotrzebowania na jeden obrót uzwojenia na 50 cm2. Jeśli mierzysz obszar rdzenia, uznaje się, że liczba zwojów dzieli dzielony obszar przez 50. Na przykład, jeśli pole przekroju poprzecznego wynosi 100 cm, musisz wykonać dwa zwoje uzwojenia o 1 wolt.
Obliczenie całkowitej liczby zwojów drutu odbywa się przez pomnożenie ilości uzyskanej przez 1 wolt przez całkowite napięcie. Na przykład, pomnóż 2 tury do 220, otrzymamy 440 tur w jednym uzwojeniu. W obciążonym trybie pracy transformatora część napięcia może zostać utracona, aby pokonać rezystancję uzwojeń wtórnych. Zaleca się określenie liczby zwojów o 5-9% więcej niż w obliczeniach.
Pomnożyć wielkość napięcia uzwojenia przez uzyskany współczynnik, obliczenie to jest identyczne dla wszystkich uzwojeń transformatora. Prąd roboczy jest obliczany na podstawie parametrów napięcia sieciowego i mocy transformatora. Wynikowa wartość prądu roboczego jest konwertowana na miliamper, a średnica drutu jest obliczana.
Użyj tabeli
Aby wybrać optymalny wskaźnik liczby przewodów, używane są specjalne tabele, które pokazują, jak wynikowa średnica drutu jest zastępowana zamiast jednego na dwa lub więcej przez te same wskaźniki wydajności.
Na przykład, otrzymana wartość w obliczeniu wynosi 0, 52 mm, dlatego zgodnie z tabelą ustalono, że wskaźnik ten można wymienić na dwa druty 0, 32 mm lub wziąć trzy druty po 0, 28 mm każdy. Oznacza to, że średnica drutu może składać się z kilku średnic, których całkowita wartość nie powinna być niższa niż uzyskana w obliczeniach.
Wybór walidacji
Na koniec sprawdź współczynnik wypełnienia okna. Nie powinien być wyższy niż odczyt 0, 5, biorąc pod uwagę izolację drutu. Jeśli jego wartość okaże się większa, musisz wziąć większą część rdzenia i całe obliczenie zostanie wykonane od nowa.
Zasada obliczania transformatora online
To obliczenie pozwala na bardzo szybką zmianę parametrów, jednocześnie skracając czas opracowywania mocy transformatora. Dane początkowe i dane z automatycznych tabel są wprowadzane do pól o różnych kolorach. Możesz dostosować dane, wprowadzając własne wskaźniki. Kalkulator pozwoli obliczyć wymagany obszar drutu i liczbę zwojów w każdym zwojów.
Dane do wprowadzenia w polu automatycznego kalkulatora
Przed automatycznym obliczeniem transformatora online należy określić wskaźniki wejściowe:
- napięcie w uzwojeniu pierwotnym, zwykle zastępuje wartość 220 V;
- napięcie wyjściowe uzwojenia wtórnego w woltach (zastępuje dane z jego wymagań);
- prąd wyjściowy uzwojenia wtórnego w amperach (wprowadź własną wartość);
- parametry zewnętrznej i wewnętrznej średnicy rdzenia (ustaw jego wartość);
- określ wysokość rdzenia we własnych parametrach.
Obliczanie transformatora według wzorów wybranych ze źródeł jest raczej powolne, istnieje niebezpieczeństwo popełnienia błędów. Kalkulacja online pozwoli Ci na szybkie i sprawne wykonanie projektu. Takie wygodne obliczenia są odpowiednie dla początkujących, radioamatorów, z nie mniejszym powodzeniem, a profesjonaliści mogą z niego korzystać. Najszybszym sposobem obliczenia jest wprowadzenie wszystkich danych i kliknięcie przycisku .
Pozytywne aspekty pracy z automatyczną kalkulacją online
Obliczenia starego transformatora, który wpadł w ręce, nie będą już wydawać się trudne i długie. Uzyskane dane do przewijania transformatora będą idealne właśnie dla tych danych początkowych, które są wprowadzane do pól tabeli, ponadto automatyczny kalkulator ma wiele zalet:
projektant nie ma nic do policzenia;- do własnych celów możesz wybrać dużą liczbę opcji i samodzielnie je wykonać;
- wszystkie operacje wykonywane w obliczeniach są jasne i proste, nawet dla tych, którzy jako pierwsi napotykają problem;
- dla tych, którzy po raz pierwszy zdecydowali się wypróbować kalkulator online, dostępne są specjalne proste i dostępne informacje oraz zrozumiałe wyjaśnienia;
- aby uzyskać wyniki, wystarczy nacisnąć jeden przycisk;
- wybór optymalnego wariantu pozwala na wielokrotne obliczenia z wykorzystaniem różnych parametrów.
Projektanci transformatorów otrzymali niezawodnego asystenta w postaci kalkulatora online, teraz każdy początkujący radioamator spełni swoje marzenia o transformatorze własnymi rękami.