Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Силовий трансформатор є нестандартним виробом, який часто застосовується радіоаматорами, промисловості і при конструюванні багатьох побутових приладів. Під цим поняттям мається на увазі намотувальний пристрій, виготовлений на металевому сердечнику, набраному з пластин електротехнічної сталі. Стандартними є деякі подібні вироби, тому найчастіше радіоаматори виготовляють їх самостійно. Тому дуже актуальним є питання: як виконати розрахунок трансформатора по перетину сердечника калькулятор використавши для цього?
необхідні відомості
Для виготовлення намоточного вироби необхідно керуватися безліччю відомостей. Від цього безпосередньо залежатиме якість, термін служби готового блоку живлення. Слід грамотно підійти до процесу розрахунку, врахувати такі показники, як магнітну індуктивність, ККД і щільність струму. Інакше виріб вийде ненадійним і скоро вийде з ладу. До основних характеристик слід віднести:
- Вхідна напруга мережі. Воно залежить від джерела, до якого буде підключений трансформатор. Стандартними є: 110 В, 220 В, 380 В, 660 В. На практиці воно може бути будь-яким, що залежить від характеристик проміжних ланцюгів.
Вихідна напруга трансформатора - величина, необхідна для забезпечення стабільної роботи споживача. Часто потрібно виготовити виріб з декількома номіналами або з регульованою напругою. Тоді необхідно враховувати максимальну його величину.- Струм в навантаженні. При фіксованому значенні розраховуються жорсткі характеристики пристрою, але часто потрібно забезпечити регульовану величину, тоді буде потрібно врахувати максимальну його величину.
- Частота мережі. У нас застосовується європейський стандарт, тобто 50 Гц.
- Потужність навантаження. Це не основний параметр, тому що її можна визначити по напрузі і струму.
- Кількість вихідних обмоток. У деяких електронних приладах використовуються блоки живлення з декількома вихідними напругами. Для виготовлення силової електроніки використовується в основному один номінал, наприклад, для зварювальних трансформаторів.
Також буде потрібно врахувати тип сердечника, тому що від його конструкції безпосередньо залежить принцип розрахунку показників вироби. Існує багато різновидів як конструкцій, так і матеріалів. Якщо враховувати останні немає сенсу через незначні похибок, то форма і розміри яких багато важать. Тому необхідні різні алгоритми розрахунку, що залежить від цього критерію. Почнемо з самого простого і поширеного.
Не завжди потрібно провести розрахунок вести з необхідних даних. Нерідко в наявності є якесь залізо, тоді буде потрібно визначити потужність трансформатора по перетину магнітопровода. Програми онлайн, наявні в інтернеті, дозволяють визначати параметри будь-яким порядком.
Розрахунок броньового трансформатора
Поширений вид трансформаторів, використовується практично у всіх пристроях від зарядних апаратів для шуруповертів, закінчуючи боками харчування магнітофонів. В процесі експлуатації всіх цих пристроїв часто виникають поломки в живильнику, пов'язані зі згорілим намотувальним виробом. Тоді для його відновлення буде потрібно перемотування, але це проблеми не вирішує.
Часто потрібно збільшити потужність джерела, тоді як розрахувати трансформатор, щоб його залізо не перегрівалося? Буде потрібно вибрати залізо великих розмірів і використовувати більш товстий дріт. Такий хід допоможе зберегти працездатність пристрою і навіть поліпшити характеристики, зробивши його більш стабільною і стійкіше при скачках напруги в мережі.
На жаль, не всі виробники враховують цей фактор, але ж наша мережа нестійка і регулярно в ній спостерігаються перешкоди у вигляді високовольтних голчастих імпульсів. Також виникають ситуації, коли спостерігається просадка мережі до 170 В, що характерно в зимовий період. Тоді необхідно передбачити запас по напрузі як мінімум на 40-45%, збільшивши потужність і компенсаційного стабілізатора. Часто такі ситуації спостерігаються в приватному секторі.
Повернемося до розрахунку Ш-образного трансформатора на ШП-осерді. Принцип буде однаковий і з сердечником типу ПЛ за умови розміщення обмотки на середній частині. Для чого потрібно виконати наступні кроки:
Визначити площу поперечного перерізу середньої частини сердечника. Вона виражається буквою S січ. і знаходиться з твору її сторін. Взявши лінійку, вимірюємо параметри перетину, перемножуємо і отримуємо значення в квадратних сантиметрах.- На наступному етапі вирішується питання, як розрахувати потужність трансформатора. Це розрахункова величина, яку можна визначити, звівши S січ. в квадрат. Значення буде вимірюватися в Вт і позначатися літерою «P».
- При розрахунку потужності сердечника необхідно враховувати тип використаних пластин. Наприклад, якщо були застосовані для набору Ш-20, то загальна товщина сердечника повинна бути 30 мм при потужності в 36 Вт. Якщо для трансформатора були використані пластини Ш-30, то товщина набору буде досить в 20 мм, а при використанні Ш-24 - 25 мм. Існують довідкові таблиці, в яких можна знайти потужність трансформатора по перетину магнітопровода для конкретної ситуації. Для забезпечення найкращої стабільності роботи джерел живлення слід використовувати залізо з надлишком потужності як мінімум на 25%. Тобто, якщо раніше була розрахункова потужність дорівнює 6 Вт, то для надійності роботи і виключення насичення сердечника слід брати до уваги як мінімум 8 Вт. Це обов'язкова умова. Якщо використовувати магнітопровід з меншою площею перетину сердечника, то трансформатор швидко вийде з ладу, тому що залізо виявиться в насиченні, що призведе до збільшення струмів в обмотках.
- На наступному етапі необхідно визначитися з кількістю обмоток. Для сучасних транзисторних пристроїв досить буде всього однієї або здвоєною з середньою точкою. Тому розглянемо приклад розрахунку саме такого трансформатора. Для цього буде потрібно скористатися поняттям «вольт на виток». Значення визначається наступним чином: W / В = (50 ÷ 70) / S січ. Формула справедлива тільки для сердечників типу ШП і П. Л. При розрахунку первинної і вторинної обмоток потрібно взяти твір отриманого відносини і вхідної напруги: W1 = W / B ∙ U1, W2 = 1, 2 ∙ W / B ∙ U2.
- Виконується розрахунок і вибір діаметра дроту. Він вибирається виходячи з хорошого тепловідведення та ізоляції, для чого рекомендується застосовувати ПЕЛ або ПЗВ, покриті лаком. Визначити його розмір можна за формулою: d = 0, 7 ∙ √ I. Величина виражається в мм. Провід вибирається з невеликим запасом до 4-6%.
Всі програми розрахунку трансформаторів дозволяють знаходити параметри виробів в будь-якому порядку. Вони використовують стандартні алгоритми, за якими виводяться значення. При необхідності можна створити власний калькулятор за допомогою таблиць Excel. Подібним чином працює і калькулятор розрахунку трансформатора на стержневом осерді.
Програми для розрахунку
Відомо багато програм, які пропонують онлайн розрахунок параметрів будь-якого трансформатора на броньовий або стержневом осерді. Однією з таких може стати сервіс на сайті «skrutka». Для визначення характеристик потрібно вказати ряд наступних даних:
вхідна напруга - U1;- вихідна напруга - U2;
- ширину пластини - а;
- товщину стопки - b;
- частоту мережі - Гц;
- габаритна потужність - В * А;
- ККД;
- магнітну індуктивність муздрамтеатру - Тл;
- щільність струму в обмотках - А / мм кв.
Останні 4 величини є табличними, тому потрібно скористатися довідником.
Необхідно грамотно і відповідально поставитися до розрахунку параметрів трансформатора, тому що від якості виконаної роботи буде залежати і якість функціонування вашого блоку живлення. Не завжди варто сподіватися на програми, в них можуть бути помилки. Виберіть один або кілька параметрів і перерахуйте їх вручну за раніше наведеними формулами. Якщо вийде приблизно рівне значення, то результат можна вважати правильним.