27
Радиотехника
1371 подписчик
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
24 мая 2019
9 тыс. дочитываний
2 мин.
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
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:
Sc = а * b
S0 = h * c
Определим габаритную мощность нашего сердечника на частоте 50 Гц:
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
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.
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
B — магнитная индукция выбирается из таблицы, в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
j — плотность тока в проводе обмоток , так же выбирается в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью
Коэффициенты заполнения для пластинчатых сердечников указаны в скобках при изоляции пластин лаком или фосфатной пленкой.
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
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:
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
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:
РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
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
Объяснение:
Это всё эквивалентные: для последовательного R123= R1+R2+R3= 2+3+1=6 Ом (один э-ный вместо трех)
для параллельного R1234= R123*R4/ (R123+R4)= 2 Ом ==Rобщ. Всё, дальше сворачивать нечего, получили один -единственный эквивалентный резистор. Далее по Ому U=I*R, пхаем его везде где можно.
Если Iобщ=25 А, то имеем Uобщ=25*2=50 В. Если же дано Uобщ=50 В, то Iобщ= 50/2= 25А. То есть кто-то из них лишний в дано, хоть и не противоречат друг другу.
Теперь разворачиваем обратно.
U4=U123=U=50B, I4=50/3= 16.67A I123= 50/6= 8.33A =I1=I2=I3
U1= 8.33*2= 16.66В, U2= 8.33*3= 24.99В, U3=8.33B
Всё.
