Як розрахувати силовий трансформатор.

Силові трансформатори є невід'ємними супутниками ліній електропередач залізниць і промислових підприємств, а також елементами пейзажу будь-якого міста. Завдяки їм, є можливість більш економною передачі електроенергії на великі відстані, а потім перетворювати її до рівня, який прийнятний в побуті. Для таких цілей застосовуються підвищувальні і знижувальні силові пристрої.
Інструкція
1
Розрахуйте max струм навантаження (Iн) і напруга на II-ой обмотці (U2). Для цього скористайтеся формулами. Струм, поточний через II-ую обмотку трансформатора: I_2 = 1.5 I_н, де: I_2 - струм, що проходить через обмотку 2-го трансформатора, А; I_н - максимальний струм навантаження, А.Мощность, яка споживається випрямлячем від II-ої обмотки трансформатора : Р_ (2) = U_2 I_2, де: U_2 - напруга на II-ой обмотці, В; I_2 - max струм через II-ую обмотку трансформатора, А.
2
Проведіть підрахунок трансформаторної потужності: P_mp = 1.25P_2, де P_mp - потужність трансформатора, Вт; P_2 - максимальна потужність, яка споживається від II-ої обмотки трансформатора, Вт.В тому випадку, якщо у трансформатора буде кілька вторинних обмоток , тоді підрахуйте сумарну потужність і тільки потім загальну потужність самого трансформатора.
3
Знайдіть величину струму, що протікає в I-ой обмотці: I_1 = P_mp U_1, де I_1- струм через обмотку 1, А; P_mp- підрахована потужність трансформатора, Вт; U_1- напруга на I-ой обмотці трансформатора ( мережа) .Площадь, яка потрібна для перетину сердечника магнітопроводу: S =? 1,3 *? (P? _mp? ^ (1/2)), Де: S- перетин сердечника магнітопроводу,? см? ^ 2; P_mp- трансформаторна потужність, Вт.Чісло витків первинної (мережа) обмотки: W_1 = 50U_1/S, де: W_1- число витків обмотки; U_1- напруга на I-ой обмотці, В; S - перетин сердечника магнітопроводу,? см? ^ 2.
4
Підрахуйте число витків на II-ой обмотці: W_2 = 55U_2/S, де: W_2- число витків обмотки; U_2- напруга на II-ой обмотці, В; S - перетин сердечника магнітопроводу,? См? ^ 2 .діаметр проводу обмотки трансформатора визначте як: d = 0.025 * I, де: d-діаметр проводу, мм; I-струм через обмотку, мА.
5
Підберіть після розрахунку трансформаторне залізо і дроти, змонтуйте каркас і виготовте обмотку. Слід враховувати, що трансформаторні пластинки Ш-подібної форми можуть мати різну площу вікна, тому необхідно перевіряти, розмістяться чи проводу на каркасі трансформатора, чи підійдуть пластини які обрали. Щоб дізнатися це, необхідно потужність трансформатора, яку ми раніше дізналися помножити на 50, це значення буде характеризувати потрібну площу вікна в? Мм? ^ 2. Це залізо можна використовувати в трансформаторі, якщо отримане значення більше або дорівнює площі в обраних пластинах. Роблячи вибір сердечника магнітопроводу, враховуйте, що відношення товщини набору (відношення між сторонами сердечника) і ширини сердечника повинно знаходитися в межах від 1 до 2.
Силовий трансформатор вибирається залежно від вимог, що пред'являються до нього самого і до блоку живлення в цілому. Такі трансформатори відрізняються один від одного не тільки потужністю, але й конструкцією, яка визначає їх додаткові властивості.
Інструкція
1
Визначтеся з тим, на якій частоті повинен працювати трансформатор . Якщо він включається в мережу безпосередньо, використовуйте в трансформатор е сердечник із сталевих пластин, покритих ізолюючим шаром, - на частоті мережі (50 Гц) для запобігання вихрових струмів цього буде цілком достатньо. В імпульсному ж блоці харчування, де між мережею та трансформатор ом розташовується інвертор, слід віддати перевагу сердечникові з фериту, спеціально розрахованого на роботу на підвищеній частоті (десятки кілогерц). Слід враховувати, що феритовий сердечник, володіючи меншою магнітною проникністю в порівнянні зі сталлю, не зможе працювати на промисловій частоті. Це буде еквівалентно включенню трансформатор а в мережу при знятому осерді, і він неминуче згорить.
2
Від компоновки трансформатор а залежить інтенсивність поля розсіювання. Сердечники у формі літер О або Ш забезпечують можливість швидкого розбирання і збірки, але розташовувати поруч з таким трансформатор ом компоненти, чутливі до магнітного поля, не можна. Тороїдальні трансформатор и випромінюють менше, але не піддаються перемотці, до того ж, вони мініатюрніше. Їх не можна кріпити замкнутими кільцями, оскільки вони еквівалентні короткозамкненими витка. Якщо у приладу традиційної компоновки обмотки розташовані окремо, між ними значно зменшиться місткість зв'язок. Нарешті, чималу роль відіграє матеріал каркаса. Картон легше займається, але важче плавиться, а пластмаса - навпаки. Якщо виріб, до складу якого входить трансформатор , передбачається експлуатувати цілодобово, необхідно застосовувати спеціальний термозапобіжник. Від звичайного запобіжника він відрізняється тим, що спрацьовує не тільки при перевищенні струму, але і при зайвому нагріванні трансформатор а.
3
Трансформатор будь-якої конструкції буде менше випромінювати при використанні екранування. Вибираючи екран, обов'язково візьміть до уваги, до якого саме полю чутливі розташовані навколо вузли - магнітному або електричному. Екрануючи тороїдальні трансформатор и, також не створюйте короткозамкнутих витків.
4
Розрахуйте сумарну потужність, споживану від усіх вторинних обмоток. Для цього струм, споживаний від обмотки, помножте на развиваемое їй напругу. Результати розрахунків для всіх вторинних обмоток складіть. Суму помножте на коефіцієнт запасу, рівний півтора-двох. У виробі, розрахованому на цілодобову роботу, використовуйте навіть більший коефіцієнт.