El càlcul més senzill de transformadors de potència i autotransformadors

De vegades, heu de fer el vostre propi transformador de potència per al rectificador. En aquest cas, el càlcul més senzill de transformadors de potència amb una potència de fins a 100-200 W es realitza de la següent manera.

Coneixent la tensió i la intensitat màxima que ha de lliurar el bobinatge secundari (U2 i I2), trobem la potència del circuit secundari: En presència de diversos bobinatges secundaris, la potència es calcula sumant les potències dels bobinats individuals.

A més, prenent l'eficiència d'un transformador de baixa potència igual al 80% aproximadament, determinem la potència primària:

La potència es transfereix del primari al secundari a través del flux magnètic del nucli. Per tant, el valor de potència P1 depèn de l'àrea de la secció transversal del nucli S, que augmenta amb l'augment de la potència. Per a un nucli fet d'acer de transformador normal, S es pot calcular mitjançant la fórmula:

on s està en centímetres quadrats i P1 en watts.

El valor de S determina el nombre de voltes w' per volt. Quan s'utilitza l'acer del transformador

Si necessiteu fer un nucli d'acer de menor qualitat, per exemple, amb llauna, ferro per a sostres, acer o filferro de ferro (s'han de preescalfar perquè es tornen suaus), llavors S i w' s'han d'augmentar entre un 20 i un 30%

Ara podeu calcular el nombre de voltes de les bobines

etc.

En mode de càrrega, pot haver-hi una pèrdua notable d'una part de la tensió en la resistència dels bobinatges secundaris. Per tant, es recomana que prenguin el nombre de voltes en un 5-10% més del calculat.

Corrent primària

Els diàmetres dels cables de bobinatge estan determinats pels valors dels corrents i es basen en la densitat de corrent admissible, que per als transformadors es pren com una mitjana de 2 A / mm2. Amb aquesta densitat de corrent, el diàmetre del cable sense aïllament de cada bobinatge en mil·límetres es determina a partir de la taula. 1 o calculada per la fórmula:

Quan no hi ha cap cable del diàmetre requerit, es poden agafar diversos cables més prims connectats en paral·lel. La seva secció total ha de ser almenys la que correspon al conductor únic calculat. L'àrea de la secció transversal del cable es determina segons la taula. 1 o calculada per la fórmula:

Per als bobinats de baixa tensió que tenen un petit nombre de voltes de fil gruixut i es troben a sobre d'altres bobinatges, la densitat de corrent es pot augmentar a 2,5 o fins i tot 3 A / mm2, ja que aquests bobinatges tenen un millor refredament. Aleshores, a la fórmula del diàmetre del cable, el factor constant en lloc de 0,8 hauria de ser 0,7 o 0,65, respectivament.

Finalment, comproveu la col·locació de les bobines a la finestra principal.L'àrea de la secció transversal total de les espires de cada bobinatge és (multiplicant el nombre de voltes w per l'àrea de la secció transversal del cable igual a 0,8d2 de, on dfrom és el diàmetre del cable en el aïllament . Això es pot determinar a partir de la taula 1, que també mostra la massa del conductor. S'afegeixen les àrees de secció transversal de tots els bobinatges. Per tenir en compte aproximadament la soltura del bobinatge, l'efecte del marc de l'aïllament segells entre els bobinatges i les seves capes, cal augmentar l'àrea trobada en 2-3 vegades L'àrea de la finestra central no ha de ser inferior al valor obtingut del càlcul.

taula 1

Com a exemple, calculem un transformador de potència per a un rectificador que alimenta algun dispositiu de tub de buit. Que el transformador tingui un bobinat d'alta tensió dissenyat per a una tensió de 600 V i un corrent de 50 mA, així com un bobinat per a llums de calefacció, amb U = 6,3 V i I = 3 A. Tensió de xarxa 220 V.

Determineu la potència total dels bobinatges secundaris:

Potència primària

Trobeu l'àrea de la secció transversal del nucli d'acer del transformador:

Nombre de voltes per volt

Corrent primària

El nombre de voltes i el diàmetre dels cables de les bobines són iguals:

• per a bobinatge primari

• per augmentar el bobinatge

• per bobinar làmpades incandescents

Suposem que la finestra central té una àrea de secció transversal de 5 × 3 = 15 cm2 o 1500 mm2, i els diàmetres dels conductors aïllats seleccionats són els següents: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 mm; d3out = 1,2 mm.

Comprovem la col·locació de les bobines a la finestra principal. Trobem l'àrea de la secció transversal dels enrotllaments:

• per a bobinatge primari

• per augmentar el bobinatge

• per bobinar làmpades incandescents

L'àrea de la secció transversal total dels bobinatges és d'aproximadament 430 mm2.

Com podeu veure, és més de tres vegades l'àrea de la finestra i, per tant, s'adaptaran les bobines.

El càlcul de l'autotransformador té algunes peculiaritats. El seu nucli s'ha de comptar no per a la potència secundària total P2, sinó només per a aquella part que es transmet pel flux magnètic i que es pot anomenar potència transformadora RT.

Aquesta potència ve determinada per les fórmules:

- per a un autotransformador augmentat

— per a l'autotransformador reductor i

Si l'autotransformador té aixetes i funcionarà a diferents valors de n, llavors en el càlcul cal prendre el valor de n que sigui més diferent de la unitat, ja que en aquest cas el valor de Pt serà el més gran i és el nucli necessari per poder transmetre aquesta potència.

Aleshores es determina la potència P calculada, que es pot prendre com a 1,15 • RT. El factor 1,15 aquí explica l'eficiència de l'autotransformador, que sol ser lleugerament superior a la del transformador. e

A més, s'apliquen les fórmules per calcular l'àrea de la secció transversal del nucli (en relació amb la potència P), el nombre de voltes per volt, els diàmetres de cable esmentats anteriorment per al transformador. Cal tenir en compte que a la part del bobinat que és comuna als circuits primari i secundari, el corrent és igual a I1 — I2 si l'autotransformador augmenta, i I2 — I1 si és decreixent.