Многократно са ме питали как да определя мощността на 50Hz немаркиран трансформатор, ще се опитам да кажа и покажа с няколко примера.

Като цяло има доста начини за определяне на мощността на 50Hz трансформатор, ще изброя само няколко от тях.

1. Маркиране.
Понякога можете да намерите изрична индикация за мощност на трансформатор, но тази индикация може да не се забележи на пръв поглед.
Вариантът, разбира се, е много банален, но първо трябва да погледнете.

2. Обща мощност на ядрото.
Има таблици, по които можете да намерите общата мощност на определени ядра, но тъй като ядрата са произведени в голямо разнообразие от конфигурации на размери и освен това се различават по изработка, таблицата може да не винаги е правилна.
И не винаги е лесно да ги намерите. Но косвено могат да се използват таблици от описанията на унифицирани трансформатори.

3. Унифицирани трансформатори.
Дори по време на съюза и наистина след него бяха произведени огромен брой унифицирани трансформатори, можете да ги разпознаете по маркировката, започваща от CCI, TN, TA.
Ако TA е по-рядко срещан, тогава TPP и TN са много чести.

Например, ние вземаме трансформатора TPP270.

Намираме описание на маркировката на тази серия и в описанието намираме нашия трансформатор, ще има напрежения, токове и мощност.
Публикувах това описание в раздела за документация. Между другото, там можете също да видите размерите на сърцевините на трансформатора и да определите мощността по неговите размери, сравнявайки го със собствения си. Ако вашият трансформатор има малко по-голям размер, тогава е напълно възможно да се преизчисли, тъй като мощността на трансформатора е право пропорционална на неговия размер.

На трансформатора TN61 маркировката е почти невидима, но е там :)

Има отделно описание за него, имам го и в блога си.

Понякога трансформаторът е маркиран, но е невъзможно да се намери нещо разбираемо върху него, уви, таблици за такива трансформатори са много редки.

4. Изчисляване на мощността по диаметър на проводника.
Ако няма данни, тогава можете да определите мощността въз основа на диаметъра на намотъчните проводници.
Възможно е да се измери първичната намотка, но понякога не е налична.

В този случай измерваме диаметъра на проводника на вторичната намотка.
В примера диаметърът е 1,5 mm.
Тогава всичко е просто, първо откриваме напречното сечение на жицата.
1,5 делено на 2, получаваме 0,75, това е радиусът.
Умножаваме 0,75 по 0,75 и умножаваме получения резултат по 3,14 (pi), получаваме напречното сечение на проводника = 1,76 mm.kv

Стойността на плътността на тока обикновено се приема равна на 2,5 ампера на 1 mm2. В нашия случай умножаваме 1,76 по 2,5 и получаваме 4,4 ампера.
Тъй като трансформаторът е проектиран за изходно напрежение от 12 волта, ние знаем това, а ако не знаем, можем да го измерим с тестер, след което умножаваме 4,4 по 12, получаваме 52,8 вата.
Хартията показва мощност от 60 вата, но сега често се навиват трансформатори с подценено напречно сечение на намотката, следователно като цяло всичко се събира.

Понякога на трансформатора се изписва не само броят на завъртанията на намотките, но и диаметърът на жицата. но това трябва да се третира със скептицизъм, тъй като стикерите могат да грешат.

В този пример първо намерих част от жица, достъпна за измерване, повдигнах я малко, за да мога да пълзя с шублер.

И когато го измерих, установих, че диаметърът на жицата не е 0,355, а 0,25 мм.
Нека се опитаме да приложим опцията за изчисление, която дадох по-горе.
0.25/2=0.125
0,125х0,125х3,14=0,05мм.кв
0,05=2,5=0,122 ампера
0,122x220 (напрежение на намотката) = 26,84 вата.

В допълнение, горният метод е отличен в случаите, когато има няколко вторични намотки и е просто неудобно да се измерва всяка.

5. Метод на обратно изчисление.
В някои ситуации можете да използвате програмата за изчисляване на трансформатори. Тези програми имат доста голяма база данни от ядра и освен това могат да изчисляват произволни конфигурации на размера въз основа на това, което можем да измерим.
Използвам програмата Trans50Hz.

Първо изберете типа ядро. По принцип това са опции за пръстеновидна, W-образна лента и W-образна форма на плочи.

Отляво надясно - Ринг, ШЛ, Ш.
В моя пример ще измервам опцията SL, но можете да разберете мощността на други видове трансформатори по същия начин.

Стъпка 1, измерете ширината на страната на магнитната верига.

Въвеждаме измерената стойност в програмата.

Стъпка 2, ширината на магнитната верига.

Също така е включен в програмата.

Стъпка 3, ширина на прозореца.
Тук има два варианта. Ако има достъп до прозореца, просто го измерваме.

Ако няма достъп, тогава измерваме общия размер, след това изваждаме четири пъти стойността, получена в стъпка 1, и разделяме остатъка на 2.
Пример е общата ширина от 80 мм, в стъпка 1 беше 10 мм, което означава, че изваждаме 40 от 80. Остават още 40, делим на 2 и получаваме 20, това е ширината на прозореца.

Въведете стойност.

Стъпка 4, дължина на прозореца.
Всъщност това е дължината на рамката за жицата, често може да се измери без проблеми.

Въведете и тази стойност.

След това кликнете върху бутона - Изчисли.

И получаваме съобщение за грешка.

Факт е, че програмата първоначално задава стойности за изчисляване на мощен трансформатор.
Намираме маркирания елемент и променяме стойността му на такава, че мощността (напрежение по ток) да не надвишава изчислената обща мощност.
Там можете да карате поне 1 волт и 1 ампер, няма значение, аз зададох 5 волта.

Отново натискаме бутона Изчисляване и получаваме желания резултат, в този случай програмата изчисли, че мощността на нашата магнитна верига е 27,88 вата..
Получените данни приблизително се сближават с изчислението за диаметъра на жицата, тогава получих 26,84 вата, което означава, че методът работи доста добре.

5. Измерване на максимална температура.
Обикновените (железни) трансформатори при работа не трябва да се нагряват над 60 градуса, това може да се използва и при изчисления на мощността.
Но тук има изключения, например трансформаторът на непрекъсваемото захранване може да има по-голяма мощност със скромни размери, това се дължи на факта, че работи за кратко време и се изключва по-рано, отколкото прегрява. Например, в това изпълнение мощността му може да бъде 600 вата, а при продължителна работа само 400.
Има и китайски производители, които понякога използват "малки" трансформатори в евтини адаптери, които се нагряват като печки, това не е нормално, често реалната мощност на трансформатора може да бъде 1,2-1,5 пъти по-малка от декларираната.

За да измерим мощността по горния начин, вземаме всякакъв товар, електрически крушки, резистори и др. Като алтернатива можете да използвате електронен товар, но в този случай ние го свързваме чрез диоден мост с филтърен кондензатор.
Изчакваме около час, ако температурата не надвишава 60, тогава увеличаваме натоварването. Тогава мисля, че процедурата е ясна.
Наистина има малка забележка, температурата на трансформатора може да варира значително в зависимост от това дали има корпус и колко е голям, но дава много точен резултат. Единственият минус е, че тестът е много дълъг.

Рядко съм използвал такива трансформатори през последните 10-15 години, защото те лежат някъде на далечните рафтове на балкона и когато гледах, попаднах на много любопитни индикатори IN-13. Купих го за нивоиндикатор в един усилвател, но накрая го зарязах. Сега го намерих и мисля какво може да се направи от тях, може би имате идеи и предложения. Кога интересна идея, ще се опитам да направя и да покажа процеса под формата на преглед.

Това е всичко, но като допълнение към видеото за определяне на общата мощност на трансформатора.

Трансформаторите са електромагнитни устройства, които имат две или повече индуктивно свързани намотки и се използват за определяне на стойността променлив ток(волтаж). Структурата на устройството включва магнитна сърцевина с намотки, поставени върху нея. Еднофазни устройства с ниско напрежение се използват за захранване на вериги за управление.

Намотката, свързана към източника на напрежение, се нарича първична, а тези, към които са свързани консуматори на ток, са вторични. Единиците се разделят в зависимост от резултата от работата.

Радиолюбителите са наясно с такава ситуация, когато е необходимо да се направи трансформатор, който има индикатори за ток и напрежение, които се различават от стандартните индикатори. Понякога е възможно да се намери готово устройство с необходимите параметри на намотката, но по-често трансформаторът трябва да направи своя собствена.

Необходимо е да се изчисли трансформаторът, който в индустриална ситуация е сложен процес, но радиолюбителите могат да изчислят своите единици според сравнително опростена схема:

Първо, те се определят със стойностите на параметрите на изхода на бъдещото устройство. Избира се оптималната номинална мощност, която се изчислява чрез сумиране на мощностите на всички вторични намотки. Този индикатор на всяка намотка се определя чрез умножаване на напрежението във волтове и изходен ток в ампери.

Номиналната мощност ще ви позволи да изчислите напречното сечение на сърцевината, получено в квадратни сантиметри. Изборът на ядрото се влияе от ширината на централната му плоча и дебелината на наборния слой. За да определите напречното сечение на сърцевината, умножете тези два параметъра. Мощността се променя, когато токът протича от първичната към вторичната намотка. Това се дължи на магнитния поток в сърцевината, така че размерът на областта на сърцевината директно зависи от индикатора за мощност.

Оптималният тип е броня ядро. Ако вземем за сравнение тороидалния или прътовия тип, тогава за производството на бронирания ще е необходим един и половина пъти по-малко тел за устройството за навиване. Тороидалният дизайн се състои от пръстен, върху който са разположени намотките, този тип има най-малкото магнитно излъчване от всички.

Дизайнът на пръта предполага наличието на две намотки с навиване на тел на всяка. Намотките са разделени на две и свързани последователно. Трудности възникват при определяне на посоката на намотката, за мощни трансформатори обикновено се използват пръчковидни сърцевини. Дизайнът на бронираната сърцевина се използва за малки и средни трансформатори и се състои от единична намотка с удобно разположение на намотките.

За да проверите дали всички намотки ще паснат на избрания модул, използвайте коефициент на запълване на прозореца. За да го проверите, изчислете площта на прозореца в ядрото. След това се намира коефициент, показващ броя на завъртанията, които трябва да бъдат навити, за да се повиши напрежението до размер на намотката от 1 волт.

Броят на намотките се изчислява според необходимостта от една навивка на 50 cm2. Ако измервате площта на сърцевината, тогава броят на завоите се счита за разделяне на получената площ на 50. Например, ако площта на напречното сечение е 100 см, тогава трябва да направите два завъртания от намотката на 1 волт.

Изчисляването на общия брой намотки на проводника се извършва чрез умножаване на получената сума по 1 волт по общото напрежение. Например, 2 оборота, умножени по 220, получаваме 440 оборота в една намотка. При натоварен режим на работа на трансформатора част от напрежението може да се загуби, за да се преодолее съпротивлението на вторичните намотки. Препоръчителен брой завъртания определят 5-9% повечеполучени при изчислението.

Индикаторът за напрежение на намотката се умножава по получения коефициент, такова изчисление е идентично за всички намотки на трансформатора. Индикаторът за работен ток се изчислява от параметрите на напрежението в мрежата и мощността на трансформатора. Получената стойност на работния ток се преобразува в милиампери и се изчислява диаметърът на проводника.

Използване на маса

За да изберете оптималния индикатор за броя на проводниците, се използват специални таблици, които показват как полученият диаметър на проводника се заменя вместо един с два или повече идентични по отношение на съвместната работа.

Например стойността, получена при изчислението, е 0,52 mm, следователно според таблицата се определя, че такъв индикатор може да бъде променен на два проводника от 0,32 mm всеки или да вземе три проводника по 0,28 мм. Това означава, че диаметърът на проводника може да се състои от няколко диаметъра, чиято обща стойност не трябва да бъде по-ниска от получената при изчислението.

Проверка на правилността на избора

Накрая се проверява коефициентът на запълване на прозореца. Тя не трябва да бъде по-висока от 0,5, като се вземе предвид изолацията на проводника. Ако стойността му е по-голяма, тогава трябва да вземете по-голяма част от ядрото и цялото изчисление се прави отново.

Принципът на изчисляване на трансформатора онлайн

Това изчисление позволява бърза промяна на настройките, като същевременно намалява времето за развитие на капацитета на трансформатора. Първоначалните показатели и данните от автоматичните таблици се въвеждат в полетата с различни цветове. Можете да коригирате данните, като въведете свои собствени индикатори. Калкулаторът ще ви позволи да изчислите необходимата площ на проводника и броя на завоите във всяка от намотките.

Данни за въвеждане в полето за автоматичен калкулатор

Преди да можете автоматично да изчислите трансформатора онлайн, трябва дефинирайте индикатори за въвеждане:

• напрежение в първична намотка, обикновено заместват стойността от 220 V;
• изходно напрежение на вторичната намотка във волтове (замества данните от вашето изискване);
• изходен ток на вторичната намотка в ампери (въведете собствена стойност);
• параметри на външния и вътрешния диаметър на сърцевината (задайте вашата стойност);
• задайте височината на сърцевината според собствените си параметри.

Изчисляването на трансформатора по формулите, избрани от източниците, се извършва доста бавно, има опасност от грешки. Онлайн изчислението ще ви позволи да проектирате бързо и ефективно. Такова удобно изчисление е подходящо за начинаещи радиолюбители, а професионалистите могат да го използват с не по-малко успех. Повечето бърз начиннаправи изчисление - въведете всички данни и щракнете върху бутона.

Най-критичната и скъпа част от захранващия блок на радиоустройство, захранвано от променливотокова мрежа, е силовият трансформатор. Един пример електрическа схематрансформатор е показан на фиг. 1. Трансформаторът има сърцевина, сглобена от тънки пластини от трансформаторна стомана. Намотките на трансформатора са направени от изолирана медна жица върху рамка от пресова плоскост.

Ядрата на трансформатора се сглобяват от плочи от два вида: L-образна и W-образна форма. Видът на плочите също определя конструкцията на трансформаторите, които са показани на фиг. 2.

На сърцевината на пръта (L-образни плочи) намотките на трансформатора са разположени равномерно върху двата пръта (фиг. 2, а), например са поставени първичната (мрежова) намотка и понижаващата намотка за нажежаване на лампата на единия прът, а вторичната повишаваща (високоволтова) намотка е поставена на другия. При този тип плочи намотките понякога се поставят върху един сърдечен прът.

На сърцевината на бронята (W-образни плочи) всички намотки са поставени върху средния му прът (фиг. 2, b).

Ако свържем първичната намотка I на трансформатора към източник на променлив ток (фиг. 3), през него ще тече променлив ток, който ще създаде променлив магнитен поток в сърцевината. Тъй като вторичната намотка II е разположена на втория прът на трансформатора, променливият магнитен поток ще пресече завоите на вторичната намотка, в резултат на което (според закона за електромагнитната индукция) ще бъде индуциран електродвижеща сила(ЕМП). Ако устройство (волтметър) е свързано паралелно на вторичната намотка, то ще покаже големината на индуцираното напрежение.

За да се понижи напрежението на мрежата, вторичната намотка трябва да има по-малко навивки от мрежата, а за да се увеличи напрежението - повече от първичната (мрежовата) намотка.

За захранване на радиооборудването са необходими различни напрежения: високо напрежение (с последващо коригиране) за захранване на анодните вериги и вериги на екранните решетки на лампи и две ниски напрежения за захранване на веригите с нажежаема жичка на лампите и отделно за отопление на кенотрона, ако използва се в токоизправител (единственото изключение е кенотронът 6Ts5S, чиято нишка може да се захранва от обща намотка с нажежаема жичка).

Поради загубите в сърцевината и намотките никога не може да се получи същата мощност от вторичната намотка на трансформатора, както е била доставена към първичната намотка. Оттук и понятието ефективност (ефективност) на трансформатора. Домашните трансформатори, изчислени по опростени формули и направени от обикновена трансформаторна стомана, обикновено имат ефективност над 70-80%.

Да предположим, че трансформаторът трябва да осигури захранване на усилвател или приемник, който консумира ток от 100 mA при напрежение 250 V през анодните вериги и ток от 2 A при напрежение 6,3 V през веригата с нажежаема жичка. напрежение от 5 V (за да определите токовете, консумирани от електродите на определена лампа, трябва да използвате техните референтни данни).

По този начин, с голямо приближение (без да се взема предвид спадът на напрежението в вътрешно съпротивлениекенотрон и филтърен индуктор) вторичната намотка трябва да бъде проектирана за напрежение 250 V и ток 100 mA (0,1 A), намотката на нажежаемата жичка на лампата за напрежение 6,3 V и ток 2 A, а намотката на нажежаемата жичка кенотрон за 5 V и ток 2 A. Изчисляваме мощността им по формулата

където U е във волтове, а I е в ампери. Следователно, P1=250*0.1=25W, P2=5*2=10W, P3=6.3*2=12.6W.

P sat = P1 + P2 + P3 ... W (2)

Мощността и в трите вторични намотки ще бъде равна на

R sb \u003d 25 + 10 + 12,6 \u003d 47,6 W.

Ако приеме ефективност на трансформатора, направени в аматьорски условия, не по-високи от 80%, консумираната мощност от мрежата може да се изчисли по формулата

R лента \u003d 1.2 * R sb. (3)

В нашия случай мощността, консумирана от мрежата, ще бъде равна на

R pr \u003d 1,2 * 47,6 \u003d 57,12 W.

Следващият етап от изчислението е определянето на напречното сечение на сърцевината, t, e площта на сърцевината в квадратни сантиметри - Q cm 2. Изчислява се по формулата

Qcm 2 \u003d 1,2 * P лента 0,5 \u003d cm 2. (четири)

Тъй като сърцевината е сглобена от тънки плочи, изолирани една от друга, във формулата се въвежда коефициент 1,2, като се вземе предвид пълненето на сърцевината. По този начин напречното сечение на сърцевината на нашия трансформатор ще бъде равно на

Q cm 2 \u003d 1 * 2 57,12 0,5 \u003d 9,07 cm 2

(ние считаме закръглено 9,0 cm 2).

След това трябва да определите ширината на плочите на средния прът (ако плочите са W-образни) и дебелината на комплекта в см. Умножавайки тези стойности, получаваме площта на напречното сечение на \u200b пръчката. Тъй като изчисляването на всички геометрични размери на сърцевината (площ на прозореца, зададена дебелина и ширина на плочата) за начинаещ радиолюбител е доста сложен въпрос, можете просто да вземете предвид съотношението на ширината на плочите на пръта към зададената дебелина към да е от 1 до 2.

маса 1

С това съотношение можете да сте сигурни, че броят на завоите, получен от по-нататъшното изчисление, ще се побере в основния прозорец. От масата. 1 данни, избираме плочи Sh-25, при които дебелината на комплекта ще бъде 3,6 cm, а съотношението на страните ще бъде 1,44, тъй като 9 cm 2: 2,5 cm = 3,6 cm и 3,6: 2, 5 = 1,44.

n0 = (45 - 60)/Q = обороти, (5)

където Q е напречното сечение на сърцевината в cm2. Ако има плочи от трансформаторна стомана добро качество, числото 45 трябва да бъде заменено в числителя, ако стоманата е лоша - 60. При изчисляване приемаме, че сърцевината е взета от фабричния трансформатор, тогава броят на завоите на волт ще бъде равен на

По-нататъшното изчисляване на намотките вече не представлява трудност, просто трябва да умножите броя на завъртанията на волт по даденото напрежение на една или друга намотка. Първичната намотка за свързване към мрежа с напрежение 127 V трябва да има P1 = 127x5 = 635 оборота, увеличавайки се с 250 V - P2 = 250x5 = 1250 оборота, за нагряване на кенотрона 5 V - P3 = 5x5 = 25 оборота и за нагревателни лампи 6.3 B - P4 \u003d 6.3x5 \u003d 31.5 оборота (закръглете до 32 оборота).

Последната стъпка в изчисляването на намотките е определянето на диаметъра тел за навиванепо формула, която осигурява дългосрочно, непрекъснато натоварване на трансформатора, при което плътността (силата) на тока на един квадратен милиметърнапречното сечение на проводника се взема не повече от два ампера,

d = 0,8*I 0,5 = mm, (6)

където d е диаметърът на проводника в милиметри, I е токът в ампери.

В нашия случай d2 \u003d 0,8 * 0,1 0,5 \u003d 0,8x0,316 \u003d 0,25 mm; d3 \u003d d \u003d 0,8 * 2 0,5 \u003d 8x1,41 \u003d 1,1 mm (заоблени).

I1 \u003d 57,12 / 127 \u003d 0,45 A (закръглено),

следователно d1 = 0,8 * 0,45 0,5 = 0,54 mm, или закръглено 0,55 mm.

За по-голяма сигурност можете да проверите дали намотките ще паснат в прозореца на избраното от нас ядро. Прави се така. От табл. 1 показва, че дължината на прозореца на основната плоча е 6 cm, а ширината е 2,5 cm, но тъй като намотките са навити на рамка, която заема много място в прозореца, тези размери трябва да бъдат намалени с дебелина на бузите на рамката и дебелина на втулката. В резултат на това дължината на прозореца ще бъде приблизително 5,2 см, а ширината ще бъде 2,2 см. Според таблицата. 2 откриваме, че проводниците на намотките в емайлирана изолация ще имат следните външни диаметри: d1 = 0,59 mm, d2 = 0,27 mm, d3 = d4 = 1,15 mm.

таблица 2

Така в един слой тел с диаметър 0,59 ще се поберат 52 / 0,59 \u003d 88 оборота, а броят на слоевете на тази намотка ще бъде равен на

685/88 = 7 (закръглено). По ширината на прозореца слоевете ще заемат 7x0,59 = 4,2 mm, или 0,42 cm.

За проводник с диаметър 0,27 (с изолация), броят на завъртанията в слоя ще бъде 2 / 0,27 \u003d 192. Съответно, получаваме броя на слоевете 6,5, броим седем слоя с марж. Те ще отнемат 2 мм или 0,2 см по ширината на прозореца.

Броят на навивките в слой тел с диаметър 1,15 е 52 / 1,15 = 45. По този начин намотките на нишката ще се поберат в два слоя, които ще отнемат 2,3 mm или 0,23 cm по ширината на прозореца.

Добавяйки получените стойности от 0,42 + 0,2 + 0,23, получаваме, че всички намотки по ширината на прозореца ще заемат 0,85 cm.

В нашето изчисление не предвидихме, че водещите краища на намотките, дистанционните елементи между слоевете цигарена или кондензаторна хартия и дистанционните елементи между намотките от лакирана тъкан или няколко слоя кабелна хартия ще заемат много място.

Трябва да се отбележи, че начинаещите радиолюбители няма да могат веднага да навият намотките плътно и точно, завъртане на завой. Следователно ще приемем, че намотките в прозореца ще отнемат не 0,85 см, а 1 см. Ако при изчисляване се окаже, че намотките в прозореца не пасват, тогава трябва да вземете по-големи плочи или да увеличите дебелината на пакетът с плочи. По този начин ще бъде възможно да се намали броят на завъртанията на намотките с един волт.

За производството на трансформатор също е необходима пресована плоскост, влакна или гетинакс с дебелина 1,5-2 mm. За да изолирате намотките един от друг и между слоевете на намотките, ще ви трябва лакирана кърпа, кабел или в краен случай обикновена хартия за писане. Лакираната кърпа, която има високи изолационни свойства, може да бъде заменена с няколко слоя проследяваща хартия за рисуване.

Производството на трансформаторната бобина започва с производството на дървена заготовка за рамката, чиито страни трябва да са малко по-големи (с 0,5 mm) от страните на сърцевината, а дължината му е с 1,5-2 cm по-дълга от дължина на трансформаторния прът.

Забийте пирон без шапка в центъра на дървената заготовка, както е показано на фиг. четири.

След това започват да произвеждат рамка от пресова плоскост или гетинакс с определена дебелина, върху която се прави маркировка на страните на втулката и бузите на рамката, както е показано на фиг. 5. Дължината на рамката трябва да бъде малко по-малка от дължината на пръта (с 1-2 mm).

Въпреки факта, че такава рамка е направена без лепило, тя има голяма здравина, когато е внимателно изпълнена. Сглобената рамка (фиг. 5) се поставя върху заготовката и ако не прилепва плътно към нея, между рамката и заготовката се поставя лента от картон или заготовката се обвива с няколко слоя хартия.

Ако радиолюбителят има бормашина и менгеме, навиването на трансформаторната бобина не е много трудно. В менгеме трябва да затегнете свредлото в хоризонтално положение, в чийто патрон да затегнете гвоздея на заготовката. Когато свредлото се върти, втулката в никакъв случай не трябва да бие поради изкривявания или ексцентричност, тъй като завоите ще лежат неправилно, което ще усложни процеса на навиване, ще влоши качеството му, в резултат на което намотката ще заема много повече място. След като рамката е фиксирана в патронника на бормашината, трябва да се подготвят ленти от хартия, лакирана тъкан или друг изолационен материал, чиято ширина трябва да бъде 4-5 mm повече разстояниемежду бузите на ръкава.

Изводите на намотките (с изключение на намотките с нажежаема жичка) в никакъв случай не трябва да се правят със същия проводник, а с многожилен проводник, добре изолиран проводник 10-12 см дължина, към която е запоен намотаващият проводник. Мястото на запояване трябва да се изолира добре, като се обвие с парче лакиран плат, укрепвайки бобината с тел, както е показано на фиг. 6 и започнете да навивате.

При навиване се препоръчва да завъртите дръжката на свредлото с дясната си ръка и да поставите лакътя на лявата си ръка на масата, така че пръстите, които държат телта, да са на разстояние 20-30 см пред рамката . По този начин е по-лесно да навиете завой на завой (по-малко вероятно е завоите да се объркат).

Ако радиолюбителят няма брояч, тогава след навиване на всеки слой трябва да се преброи броят на завоите в слоя и да се запише резултатът.

Можете също да преброите завоите. Първо определете колко оборота прави патронникът на свредлото за един оборот на дръжката и запишете броя на направените обороти, като преди това сте умножили по полученото съотношение. Например: за едно завъртане на дръжката на свредлото патронът прави 3,8 завъртания, следователно за 100 завъртания, направени на ръка по време на навиване, ще бъдат навити 380 завъртания.

Всеки слой от намотаната намотка трябва да бъде положен с подготвена лента хартия и внимателно да се гарантира, че последните завъртания на всеки слой не попадат между бузата в долния слой, тъй като на това място е възможно разрушаване на изолацията между слоевете, което може да бъде обяснено по следния начин. При нашето изчисление се оказа, че има 5 навивки на волт и 192x2 = 384 навивки се побират в два слоя на намотката за високо напрежение, следователно ефективното напрежение, действащо между двата слоя, ще бъде 386/5 или 77 V , а амплитудното напрежение ще бъде 108 B, че при нагряване на намотките може да доведе до разрушаване на изолацията.

Преди навиване на вторичните намотки, предимно високоволтова намотка, върху първичната намотка трябва да се поставят два слоя лакиран плат или два или три слоя кабелна хартия. Всички намотки трябва да са добре изолирани една от друга.

Изходните краища на намотките трябва да бъдат разположени от едната страна на бузите на намотката, в противен случай те лесно се развалят при пълнене на намотката, особено ако плочите са направени с прорез, както е показано на фиг. 7. За пълнене със стоманени плочи намотката се поставя на масата, след което едната половина на плочите се поставя от дясната страна на намотката, а другата от лявата. Пълненето се извършва със застъпване, т.е. едната плоча се пъха в намотката от дясната страна, а другата отляво. Обикновено готовите плочи са лакирани от едната страна, така че когато пълните намотката, трябва да се уверите, че лакираните страни на плочите винаги са обърнати нагоре или надолу. Опаковането на плочите трябва да се извърши с максимална плътност, за което преди края на опаковането сърцевината трябва да се пресова чрез пресоване в менгеме, след което могат да се поставят още повече плочи.

Сглобеното сърцевина на трансформатора трябва да се избие от всички страни с чук, така че всички плочи да лежат в еднаква купчина, след което да издърпате сърцевината с щифтове.

Произведеният трансформатор трябва да се тества, като се включи към електрическата мрежа. Ако след един или два часа намотките не се загреят, тогава трансформаторът е проектиран и направен правилно.

Нагряването на намотката може да се обясни с наличието на затворени завои (небрежно навиване). Преди да включите трансформатора, е необходимо да проверите дали изходните краища на намотката не са случайно затворени един до друг. Тракането на плочите на сърцевината показва разхлабен монтаж. В този случай трябва да поставите още няколко парчета плочи в сърцевината и да затегнете по-здраво ключалките на шпилките. Ако радиолюбителят разполага с AC волтметър или авометър, трябва да се проверят напреженията на всички вторични намотки.

Изчисляване силов трансформатор

Трансформаторът е пасивен преобразувател на енергия. Неговият коефициент на ефективност (COP) винаги е по-малък от единица. Това означава, че мощността, консумирана от товара, който е свързан към вторичната намотка на трансформатора, е по-малка от мощността, консумирана от натоварения трансформатор от мрежата. Известно е, че мощността е равна на произведението на силата на тока и напрежението, следователно в повишаващите намотки силата на тока е по-малка, а в понижаващите намотки е по-голяма от тока, консумиран от трансформатор от мрежата.

Параметри и характеристики на трансформатора.

Два различни трансформатора при едно и също мрежово напрежение могат да бъдат проектирани да получават еднакви напрежения на вторичната намотка. Но ако товарът на първия трансформатор консумира повече ток, а вторият е малък, тогава първият трансформатор се характеризира с по-голяма мощност в сравнение с втория. Колкото по-голяма е силата на тока в намотките на трансформатора, толкова по-голям е магнитният поток в сърцевината му, така че сърцевината трябва да е по-дебела. Освен това, колкото по-голям е токът в намотката, толкова по-дебел е проводникът, който трябва да бъде навит, а това изисква увеличаване на прозореца на сърцевината. Следователно размерите на трансформатора зависят от неговата мощност. Обратно, сърцевина с определен размер е подходяща за производството на трансформатор само до определена мощност, която се нарича обща мощност на трансформатора. Броят на завъртанията на вторичната намотка на трансформатора определя напрежението на неговите клеми. Но това напрежение също зависи от броя на завъртанията на първичната намотка. При определена стойност на захранващото напрежение на първичната намотка, напрежението на вторичната намотка зависи от съотношението на броя на навивките на вторичната намотка към броя на навивките на първичната. Това съотношение се нарича коефициент на трансформация. Ако напрежението на вторичната намотка зависи от коефициента на трансформация, е невъзможно произволно да се избере броят на завъртанията на една от намотките. Колкото по-малки са размерите на сърцевината, толкова по-голям трябва да бъде броят на завъртанията на всяка намотка. Следователно размерът на сърцевината на трансформатора съответства на точно определен брой навивки на неговите намотки на един волт напрежение, по-малко от което не може да бъде взето. Тази характеристика се нарича брой навивки на волт.

Както всеки преобразувател на енергия, трансформаторът има коефициент на полезно действие - съотношението на мощността, консумирана от товара на трансформатора, към мощността, която натовареният трансформатор консумира от мрежата. Ефективността на трансформаторите с ниска мощност, които обикновено се използват за захранване на потребителско електронно оборудване, варира от 0,8 до 0,95. По-големите силови трансформатори имат по-високи стойности.

Електрическо изчисляване на трансформатора

Преди да се изчисли трансформаторът, е необходимо да се формулират изискванията, на които той трябва да отговаря. Те ще бъдат първоначалните данни за изчислението. Техническите изисквания към трансформатора също се определят чрез изчисление, в резултат на което се определят напреженията и токовете, които трябва да се осигурят от вторичните намотки. Следователно, преди да се изчисли трансформатора, токоизправителят се изчислява, за да се определят напреженията на всяка от вторичните намотки и токовете, консумирани от тези намотки. Ако напреженията и токовете на всяка от намотките на трансформатора вече са известни, тогава те са техническите изисквания за трансформатора. За да се определи общата мощност на трансформатора, е необходимо да се определи консумираната мощност от всяка от вторичните намотки и да се добавят, като се вземе предвид и ефективността на трансформатора. Мощността, консумирана от всяка намотка, се определя чрез умножаване на напрежението между клемите на тази намотка по силата на тока, консумиран от нея:

P е мощността, консумирана от намотката, W;

U е ефективната стойност на напрежението, взето от тази намотка, V;

I е ефективната стойност на тока, протичащ в същата намотка, A.

Общата мощност, консумирана например от три вторични намотки, се изчислява по формулата:

P S \u003d U 1 I 1 + U 2 I 2 + U 3 I 3

За да се определи общата мощност на трансформатора, получената стойност на общата мощност P S трябва да бъде разделена на ефективността на трансформатора: P g = , където

P g - обща мощност на трансформатора; η е ефективността на трансформатора.

Невъзможно е да се изчисли ефективността на трансформатора предварително, тъй като за това трябва да знаете количеството загуба на енергия в намотките и в сърцевината, които зависят от параметрите на самите намотки (диаметри на проводника и тяхната дължина) и сърцевината параметри (дължина на линията на магнитното поле и марка стомана). Тези и други параметри стават известни само след изчисляване на трансформатора. Следователно, с достатъчна точност за практическо изчисление, ефективността на трансформатора може да се определи от таблица 6.1.

Таблица 6.1

Най-често срещаните са две форми на сърцевината: О-образна и W-образна. Обикновено има две намотки на O-образното ядро ​​и една намотка на W-образното ядро. Познавайки общата мощност на трансформатора, те намират напречното сечение на работното ядро ​​на сърцевината му, върху което е разположена бобината:

Напречното сечение на сърцевината на работната сърцевина е произведението на ширината на работната сърцевина a и дебелината на пакета c. Размерите a и c са изразени в сантиметри, а напречното сечение е изразено в квадратни сантиметри.

След това се избира типът на плочите от трансформаторна стомана и се определя дебелината на пакета на сърцевината. Първо, намерете приблизителната ширина на работната сърцевина по формулата: a= 0,8

След това, според получената стойност a, се избира типът на трансформаторните стоманени плочи от наличните и се намира действителната работна широчина на сърцевината a. след което дебелината на пакета на сърцевината се определя с:

Броят на завъртанията на 1 волт напрежение се определя от напречното сечение на работното ядро ​​на ядрото на трансформатора по формулата: n \u003d k / S, където N е броят на завъртанията на 1 V; k е коефициентът определя се от свойствата на сърцевината; S е напречното сечение на работната сърцевина на сърцевината, cm 2.

От горната формула може да се види, че колкото по-малък е коефициентът k, толкова по-малко навивки ще имат всички намотки на трансформатора. Коефициентът k обаче не може да бъде избран произволно. Стойността му обикновено варира от 35 до 60. На първо място, зависи от свойствата на плочите от трансформаторна стомана, от които е сглобена сърцевината. За С-образни сърцевини, усукани от тънка лента, можете да вземете k = 35. Ако се използва О-образна сърцевина, сглобена от U- или L-образни плочи без дупки в ъглите, вземете k = 40. Същото стойност k за плочи тип USh, при които ширината на страничните сърцевини е повече от половината от ширината на средната сърцевина = 50. По този начин изборът на k е до голяма степен условен и може да варира в определени граници, като се има предвид, че намаляването на k в k улеснява навиването, но затяга трансформаторния режим. При използване на плочи от висококачествена трансформаторна стомана този коефициент може леко да се намали, а при ниско качество на стоманата трябва да се увеличи.

Познавайки необходимото напрежение на всяка намотка и броя на завъртанията на 1 V, лесно е да определите броя на завъртанията на намотката, умножете тези стойности: W = Un

Това съотношение е валидно само за първичната намотка и при определяне на броя на завъртанията на вторичните намотки е необходимо допълнително да се въведе приблизителна корекция, за да се вземе предвид спадът на напрежението върху самата намотка от тока на натоварване, протичащ през нейния проводник : W = mUn

Коефициентът m зависи от силата на тока, протичащ през дадена намотка (виж таблица 6.2). Ако силата на тока е по-малка от 0,2 A, може да се вземе m = 1. Дебелината на проводника, с който е навита намотката на трансформатора, се определя от силата на тока, протичащ през тази намотка. Колкото по-голям е токът, толкова по-дебел трябва да бъде проводникът, точно както е необходима по-дебела тръба за увеличаване на водния поток. Съпротивлението на намотката зависи от дебелината на жицата. Колкото по-тънък е проводникът, толкова по-голямо е съпротивлението на намотката, следователно, мощността, освободена в него, се увеличава и се нагрява повече. За всеки тип намотаващ проводник има граница на допустимото нагряване, което зависи от свойствата на изолацията на емайла. Следователно диаметърът на проводника може да се определи по формулата: d \u003d p, където d е диаметърът на проводника за мед, m; I е токът в намотката, A; p е коефициентът (таблица 6.3) който отчита допустимото нагряване на определена марка тел.

Таблица 6.2: Дефиниция на фактора м

Таблица 6.3: Избор на диаметър на проводника.

Избирайки коефициента p, можете да определите диаметъра на проводника на всяка намотка. Намерената стойност на диаметъра се закръгля до по-голям стандарт.

Силата на тока в първичната намотка се определя, като се вземе предвид общата мощност на трансформатора и мрежовото напрежение:

Практическа работа:

U 1 = 6,3 V, I 1 = 1,5 A; U 2 = 12 V, I 2 = 0,3 A; U 3 = 120 V, I 3 = 59 mA

Определяне на мощността на силов трансформатор

Как да разберете мощността на трансформатора?

За производството на трансформаторни захранвания е необходим еднофазен захранващ трансформатор, който понижава AC напрежениемрежа от 220 волта до необходимите 12-30 волта, което след това се изправя чрез диоден мост и се филтрира от електролитен кондензатор. Тези трансформации електрически токнеобходимо, тъй като всяко електронно оборудване е сглобено на транзистори и микросхеми, които обикновено изискват напрежение не повече от 5-12 волта.

За да сглобите сами захранването, начинаещ радиолюбител трябва да намери или закупи подходящ трансформатор за бъдещото захранване. В изключителни случаи можете сами да направите силов трансформатор. Такива препоръки могат да бъдат намерени на страниците на стари книги по радиоелектроника.

Но в днешно време е по-лесно да намерите или купите готов трансформатор и да го използвате, за да направите собствено захранване.

Пълен акаунт и независимо производствотрансформатор за начинаещ радиолюбител е доста трудна задача. Но има и друг начин. Можете да използвате използван, но работещ трансформатор. За захранване на повечето домашни дизайни е достатъчно захранване с ниска мощност с мощност от 7-15 вата.

Ако трансформаторът е закупен в магазин, тогава, като правило, няма специални проблеми с избора на желания трансформатор. Новият продукт има всички негови основни параметри, като напр мощност, входен волтаж, изходно напрежение, както и броя на вторичните намотки, ако има повече от една.

Но ако имате трансформатор, който вече е работил в някое устройство и искате да го използвате повторно, за да проектирате вашето захранване? Как да определим мощността на трансформатора поне приблизително? Мощността на трансформатора е много важен параметър, тъй като надеждността на захранващия блок или друго устройство, което сте сглобили, ще зависи пряко от него. Както знаете, мощността, консумирана от едно електронно устройство, зависи от тока, който консумира, и напрежението, което е необходимо за неговото нормална операция. Приблизително тази мощност може да се определи чрез умножаване на тока, консумиран от устройството ( I nкъм захранващото напрежение на устройството ( U n). Мисля, че много хора са запознати с тази формула от училище.

P=U n * I n

Където U n- напрежение във волтове; I n- ток в ампери; П- мощност във ватове.

Помислете за дефиницията на мощността на трансформатора на реален пример. Ще тренираме на трансформатора TP114-163M. Това е трансформатор тип броня, който е сглобен от щамповани W-образни и прави плочи. Трябва да се отбележи, че трансформаторите от този тип не са най-добрите по отношение на ефективност (ефективност). Но добрата новина е, че такива трансформатори са широко разпространени, често се използват в електрониката и лесно се намират по рафтовете на радиомагазините или в старо и дефектно радио оборудване. В допълнение, те са по-евтини от тороидалните (или, с други думи, пръстеновидните) трансформатори, които имат висока ефективност и се използват в доста мощно радио оборудване.

И така, имаме трансформатор TP114-163M. Нека се опитаме грубо да определим силата му. Като основа за изчисления ще вземем препоръки от популярната книга на V.G. Борисов "Млад радиолюбител".

За да се определи мощността на трансформатора, е необходимо да се изчисли напречното сечение на неговата магнитна верига. По отношение на трансформатора TP114-163M, магнитната верига е набор от щамповани W-образни и прави плочи, изработени от електрическа стомана. Така че, за да се определи напречното сечение, е необходимо да се умножи дебелината на комплекта плочи (виж снимката) по ширината на централния лоб на W-образната плоча.

Когато изчислявате, трябва да спазвате размерите. Дебелината на комплекта и ширината на централното венчелистче се измерват най-добре в сантиметри. Изчисленията също трябва да се правят в сантиметри. Така че дебелината на комплекта от изследвания трансформатор е около 2 сантиметра.

След това измерете ширината на централното венчелистче с линийка. Това вече е по-трудна задача. Факт е, че трансформаторът TP114-163M има плътен комплект и пластмасова рамка. Следователно централната част на W-образната плоча е практически невидима, тя е покрита от плочата и е доста трудно да се определи нейната ширина.

Ширината на централния лоб може да бъде измерена отстрани, първата W-образна плоча в пролуката между пластмасова рамка. Първата плоча не е допълнена от права плоча и затова се вижда ръбът на централното венчелистче на W-образната плоча. Ширината му беше около 1,7 сантиметра. Въпреки че представеното изчисление е показателен, но все пак е желателно да се правят измервания възможно най-точно.

Умножаваме дебелината на набора от магнитни вериги ( 2 см.) и ширината на централния лоб на плочата ( 1,7 см.). Получаваме напречното сечение на магнитната верига - 3,4 cm 2. След това се нуждаем от следната формула.

Където С- площ на напречното сечение на магнитната верига; P tr- трансформаторна мощност; 1,3 - среден коеф.

След прости трансформации получаваме опростена формула за изчисляване на мощността на трансформатор върху напречното сечение на неговата магнитна верига. Ето я.

Заместете във формулата стойността на секцията S \u003d 3,4 cm 2които получихме по-рано.

В резултат на изчисленията получаваме приблизителна стойност на мощността на трансформатора ~ 7 вата. Такъв трансформатор е напълно достатъчен за сглобяване на захранване за 3-5 вата монофоничен усилвател на аудио честота, например, на базата на чипа на усилвателя TDA2003.

Ето още един от трансформаторите. Маркиран като PDPC24-35. Това е един от представителите на трансформаторите - "бебета". Трансформаторът е много малък и, разбира се, с ниска мощност. Ширината на централния лоб на W-образната плоча е само 6 милиметра (0,6 cm).

Дебелината на комплекта плочи на цялата магнитна верига е 2 сантиметра. Според формулата мощността на този мини-трансформатор е равна на около 1 W.

Този трансформатор има две вторични намотки, максимум допустим токкоето е доста малко и възлиза на десетки милиампери. Такъв трансформатор може да се използва само за захранване на вериги с ниска консумация на ток.