Кожен з нас знає, що таке трансформатор. Він служить для перетворення напруги в більше чи менше значення. Коли ми купуємо трансформатор в спеціалізованих магазинах, як правило, в інструкції до них є повний технічний опис. Вам немає необхідності вважати все його параметри і вимірювати їх, так як вони все вже підраховані і виведені заводом-виробником. В інструкції ви зможете знайти такі параметри, як потужність трансформатора, вхідна напруга, вихідна напруга, кількість вторинних обмоток, якщо їх кількість перевищує одну.
Основні частини конструкції трансформатора.
Що робити, якщо ви придбали б / в обладнання?
Але якщо до вас в руки потрапило вже використовувалося обладнання і його функціональність вам невідома, необхідно самостійно розрахувати обмотку трансформатора і його потужність. Але як розрахувати обмотку трансформатора і його потужність хоча б приблизно? Варто зазначити, що такий параметр, як потужність трансформатора, дуже важливий показник для даного пристрою, так як від нього буде залежати, наскільки функціональним буде пристрій, зібране з нього. Найчастіше його використовують для створення блоків живлення.
Розрахунок потужностей різних трансформаторів.
В першу чергу слід позначити, що потужність трансформатора залежить від споживаного струму і напруги, які необхідні для його функціонування. Для того щоб підрахувати потужність, вам необхідно перемножити ці два показники: силу споживаного струму і напруга живлення пристрою. Дана формула знайома кожному ще зі шкільної лави, виглядає вона таким чином:
P = U н * Iн, де
Uн - напруга живлення, вимірюється в вольтах, Iн - сила споживаного струму, вимірюється в амперах, P - споживана потужність, вимірюється у ВАТ.
Якщо у вас є трансформатор, який ви б хотіли виміряти, то можете робити це прямо зараз за такою методикою. Для початку необхідно оглянути сам трансформатор і визначитися з його типом і використовуваними в ньому сердечниками. Вдивляючись в трансформатор, необхідно зрозуміти, який тип сердечника в ньому використовується. Найпоширенішим вважається Ш-подібний тип сердечника.
Даний сердечник використовується в не найкращих трансформаторах, з точки зору коефіцієнта корисної дії, але їх ви можете легко знайти на прилавках магазинів з продажу електротехніки або викрутити у старій і несправної техніки. Доступність і досить низька ціна роблять їх досить популярними серед любителів зібрати пристрій своїми руками. Також можете придбати тороидальний трансформатор, який іноді називають кільцевим. Він значно дорожче першого і один пропонує кращі коефіцієнтом корисної дії та іншими якісними показниками, використовується в досить потужних і високотехнологічних пристроях.
Самостійний розрахунок обмотки потужності трансформатора
Розрахунок намотування зварювального трансформатора.
Скориставшись книгами з радіотехніки й електроніки, ми можемо самостійно розрахувати обмотку і потужність трансформатора зі стандартним Ш-образним сердечником. Для того щоб розрахувати потужність такого пристрою, як трансформатор, необхідно правильно розрахувати перетин муздрамтеатру. Що стосується стандартних трансформаторів з Ш-образним сердечником, розмір перерізу магнітопроводу буде вимірюватися довжиною поставлених пластин, виконаних зі спеціальної електротехнічної сталі. Отже, для того щоб визначити перетин муздрамтеатру, необхідно перемножити два таких показника, як товщина набору пластин і ширина центрального пелюстки Ш-подібної пластини.
Взявши лінійку, ми зможемо виміряти ширину набору випромінюваного трансформатора. Дуже важливо, що найкраще все вимірювання проводити в сантиметрах, як і обчислення. Це зможе виключити появи помилок в формулах і позбавить вас від непотрібних обчислень в переклади з сантиметрів на метри. Отже, образно візьмемо ширину рядів, рівну трьом сантиметрам.
Далі необхідно виміряти ширину його центрального пелюстки. Дане завдання може стати проблемною, так як багато трансформатори можуть за своїми технологічними особливостями бути закриті пластиковим каркасом. В такому випадку вам буде не можна, попередньо не бачачи реальної ширини, зробити будь-які розрахунки, які хоча б близько будуть походити на реальні. Для того щоб виміряти цей параметр, вам знадобиться пошукати такі місця, де це було б можливо зробити. В іншому випадку можна акуратно розібрати його корпус і виміряти цей параметр, але варто робити це з ювелірною точністю.
Формула розрахунку потужності
Спрощений розрахунок силового трансформатора.
Знайшовши відкрите місце або розібравши прилад, ви зможете виміряти товщину центрального пелюстки. Абстрактно візьмемо даний параметр, що дорівнює двом сантиметрам. Варто нагадати, що, приблизно розраховуючи потужність, слід якомога точніше проводити вимірювання. Далі вам необхідно перемножити розмір набору муздрамтеатру, рівного трьом сантиметрам, і товщину пелюстки пластини, рівну двом сантиметрам. У підсумку ми отримуємо перетин муздрамтеатру в шість квадратних сантиметрів. Щоб робити подальший розрахунок, вам необхідно ознайомитися з такою формулою, як S = 1, 3 * √Pтр, де:
- S - це площа перерізу магнітопроводу.
- Pтр - це потужність трансформатора.
- Коефіцієнт 1, 3 є середнім значенням.
Згадавши формули з курсу математики, ми можемо зробити висновок, що, для того щоб підрахувати потужність, можна зробити наступне перетворення:
〖РТР = (S / 1.33)〗 2
Наступний крок є підстановкою в дану формулу отриманого значення перерізу магнітопроводу в 6 квадратних сантиметрах, в результаті отримаємо такі значення:
〖РТР = (S / 1.33)〗 2 = (6 / 1.33) 2 = 〖4.51〗 2 = 20.35 Вт
Після всіх підрахунків отримуємо абстрактне значення в 20, 35 ват, яке буде важко знайти в трансформаторах з Ш-образним сердечником. Реальні значення коливаються в області семи ват. Даною потужності буде цілком достатньо, щоб зібрати блок живлення для апаратури, що працює на звукових частотах і має потужність в межах від 3 до 5 ват.
Закріплення пройденого матеріалу розрахунку потужності
Розрахунок зварювального трансформатора.
Візьміть малопотужний трансформатор і спробуйте розрахувати обмотку трансформатора по вже вивченої технології. Як стає зрозуміло з формули, потужність трансформатора прямопропорційна площі його обмотки, з чого можна зробити висновки, що малопотужні трансформатори є значно меншими розмірами. Візьмемо одного з таких представників і виміряємо розмір центрального пелюстки. Образно дана цифра буде дорівнює 5 міліметрів.
Далі, якщо в даному обладнанні немає труднощів з тим, щоб виміряти ширину набору пластин, то ви можете відразу ж робити розрахунки. Якщо ж ви зустріли на своєму шляху будь-які перешкоди, як описувалося в першому випадку, то тоді вам належить виконати аналогічні процедури. Після всіх дій ви все-таки виміряли даний параметр, образно підберемо ширину, рівну двом сантиметрам. В такому випадку вам доведеться перемножити ці дві цифри, і вийде перетин з розміром в один квадратний сантиметр.
Використовуючи формули для розрахунку потужності, можна визначити, що потужність такого трансформатора становить 0, 56 ват. Звичайно ж, як і передбачалося, його потужність досить маленька для будь-яких серйозних пристроїв. У ньому можуть перебувати дві вторинні обмотки з максимальним допустимим значенням струму в них в пару десятків міліампер. Такий трансформатор зможе підійти тільки для пристроїв, які не вимагають великого споживання струму.
Якщо ви дійсно хочете зробити правильний розрахунок, який покаже його реальну потужність, то вам доведеться зробити додаткові обчислення. Так, наприклад, ще не придумали і, швидше за все, найближчим часом не зможуть знайти середовище, яке б передавала електрику без втрат. У будь-якому дроті слід враховувати такий фактор, як втрати. Наприклад, якщо ви робите підрахунок в досить масивному трансформаторі, то і, відповідно, втрати в ньому будуть набагато більше, ніж в трансформаторі з малої обмоткою. Користуючись даними формулами, ви завжди зможете без праці швидко і правильно виконати необхідні розрахунки по потужності трансформатора.