Verkolla toimivan radiolaitteen tehoyksikön tärkein ja kallein osa vaihtovirta, on tehomuuntaja. Yksi esimerkki piirikaavio muuntaja on esitetty kuvassa. 1. Muuntajassa on sydän, joka on koottu ohuista muuntajateräslevyistä. Muuntajan käämit on valmistettu eristetystä kuparilangasta puristuslevyrungossa.
Muuntajaytimet kootaan kahden tyyppisistä levyistä: L-muotoinen ja W-muotoinen. Levyjen tyyppi määrää myös muuntajien suunnittelun, jotka on esitetty kuvassa. 2.
Tangon sydämessä (L-muotoiset levyt) muuntajan käämit sijoitetaan tasaisesti molemmille sauvoille (kuva 2, a), esimerkiksi ensiö (verkko) käämi ja lampun hehkun käämitys. yhdelle tangolle ja toissijainen porrastettu (korkeajännite) käämitys asetetaan toiselle . Tämän tyyppisissä levyissä käämit sijoitetaan joskus yhdelle ydintankolle.
Panssarisydämessä (W-muotoiset levyt) kaikki käämit on asetettu sen keskitankoon (kuva 2, b).
Jos kytkemme muuntajan ensiökäämin I vaihtovirtalähteeseen (kuva 3), sen läpi kulkee vaihtovirta, joka synnyttää sydämeen vaihtomagneettivuon. Koska toisiokäämi II sijaitsee muuntajan toisessa sauvassa, vaihtuva magneettivuo ylittää kierrokset toisiokäämi, jonka seurauksena (sähkömagneettisen induktion lain mukaan) se indusoituu sähkömotorinen voima(EMF). Jos laite (volttimittari) on kytketty rinnan toisiokäämin kanssa, se näyttää indusoidun jännitteen suuruuden.
Verkkojännitteen alentamiseksi toisiokäämissä on oltava vähemmän kierroksia kuin verkkovirrassa ja jännitteen lisäämiseksi - enemmän kuin ensiökäämissä (verkkokäämissä).
Radiolaitteen virransyöttöön tarvitaan erilaisia jännitteitä: korkea jännite (seuraava tasasuuntaus) anodipiirien ja lamppujen suojaverkkojen virtapiirien syöttämiseksi ja kaksi pientä jännitettä lamppujen hehkulangan virtalähteeksi ja erikseen kenotronin lämmittämiseksi, jos sitä käytetään tasasuuntaajassa (ainoa poikkeus on 6Ts5S kenotron, jonka lanka voidaan syöttää yhteisestä filamentin käämyksestä).
Sydämen ja käämien häviöistä johtuen muuntajan toisiokäämistä ei voida koskaan saada samaa tehoa kuin se syötettiin primäärikäämitys. Tästä syystä on olemassa muuntajan tehokkuuden (tehokkuuden) käsite. Kotitekoisten muuntajien, jotka on laskettu yksinkertaistettujen kaavojen mukaan ja valmistettu tavallisesta muuntajateräksestä, hyötysuhde on yleensä yli 70-80%.
Oletetaan, että muuntajan on syötettävä tehoa vahvistimelle tai vastaanottimelle, joka kuluttaa 100 mA virran 250 V jännitteellä anodipiirien kautta ja 2 A virran 6,3 V jännitteellä hehkulangan läpi. jännite 5 V (tietyn lampun elektrodien kuluttamien virtojen määrittämiseksi sinun tulee käyttää niiden vertailutietoja).
Siten suurella likiarvolla (ottamatta huomioon kenotronin ja suodatinkelan sisäisen resistanssin jännitehäviötä) toisiokäämi tulisi suunnitella jännitteelle 250 V ja virralle 100 mA (0,1 A), lamppujen hehkulangan käämi 6,3 V jännitteelle ja virran voimakkuudelle 2 A ja kenotronin hehkulangan käämi 5 V ja virta 2 A. Laskemme niiden tehon kaavan mukaan
missä U on voltteina ja I ampeerina. Siksi P1=250*0,1=25W, P2=5*2=10W, P3=6,3*2=12,6W.
P sat = P1 + P2 + P3 ... L (2)
Kaikkien kolmen toisiokäämin teho on yhtä suuri
R sb \u003d 25 + 10 + 12,6 \u003d 47,6 W.
Jos hyväksyt muuntajan hyötysuhde, valmistettu amatööriolosuhteissa, enintään 80%, verkosta kulutettu teho voidaan laskea kaavalla
R kaista \u003d 1,2 * R sb. (3)
Meidän tapauksessamme verkosta kulutettu teho on yhtä suuri
R pr \u003d 1,2 * 47,6 \u003d 57,12 W.
Laskennan seuraava vaihe on sydämen poikkileikkauksen, t, e ytimen pinta-alan määrittäminen neliösenttimetrinä - Q cm 2. Se lasketaan kaavan mukaan
Qcm 2 \u003d 1,2 * P kaista 0,5 \u003d cm 2. (4)
Koska ydin on koottu ohuista toisistaan eristetyistä levyistä, kaavaan lisätään kerroin 1,2 ottaen huomioon ytimen täyttö. Siten muuntajamme ytimen poikkileikkaus on yhtä suuri
Q cm 2 \u003d 1 * 2 57,12 0,5 \u003d 9,07 cm 2
(Pyöreänä pidetään 9,0 cm 2).
Sen jälkeen sinun on määritettävä keskitangon levyjen leveys (jos levyt ovat W-muotoisia) ja joukon paksuus cm. Kerrottaessa nämä arvot, saadaan poikkileikkauspinta-ala \u200b sauva. Koska ytimen kaikkien geometristen mittojen (ikkunan pinta-ala, asetettu paksuus ja levyn leveys) laskeminen aloittelijalle radioamatöörille on melko monimutkainen asia, voit yksinkertaisesti harkita tankolevyjen leveyden suhdetta asetettuun paksuuteen. olla 1-2.
pöytä 1
Tällä suhteella voit olla varma, että jatkolaskennassa saatu kierrosmäärä mahtuu ydinikkunaan. Pöydältä. 1 tiedot, valitsemme Sh-25-levyt, joissa sarjan paksuus on 3,6 cm ja kuvasuhde 1,44, koska 9 cm 2: 2,5 cm = 3,6 cm ja 3,6: 2, 5 = 1,44.
n0 = (45 - 60)/Q = kierrokset, (5)
missä Q on sydämen poikkileikkaus cm2. Jos muuntajan teräslevyjä on hyvä laatu, numero 45 tulee korvata osoittajaksi, jos teräs on huono - 60. Laskettaessa oletetaan, että sydän on otettu tehdasmuuntajasta, jolloin kierrosten määrä volttia kohti on yhtä suuri kuin
Käämien lisälaskenta ei ole enää vaikeaa, sinun on vain kerrottava kierrosten lukumäärä volttia kohti yhden tai toisen käämin annetulla jännitteellä. Ensiökäämin kytkemiseksi verkkoon, jonka jännite on 127 V, tulee olla P1 = 127x5 = 635 kierrosta, kasvaa 250 V - P2 = 250x5 = 1250 kierrosta, kenotronin lämmittämiseksi 5 V - P3 = 5x5 = 25 kierrosta ja lämmityslamput 6,3 B - P4 \u003d 6,3x5 \u003d 31,5 kierrosta (pyöristä jopa 32 kierrosta).
Viimeinen vaihe käämien laskennassa on halkaisijan määritys käämitys lanka kaavan mukaan, joka mahdollistaa muuntajan pitkäaikaisen, keskeytymättömän kuormituksen, jolla virrantiheys (voimakkuus) per yksi neliömillimetri langan poikkileikkaus otetaan enintään kaksi ampeeria,
d = 0,8 * I 0,5 = mm, (6)
missä d on langan halkaisija millimetreinä, I on virta ampeereina.
Meidän tapauksessamme 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 (pyöristetty).
I1 \u003d 57,12 / 127 \u003d 0,45 A (pyöristetty),
siis d1 = 0,8 * 0,45 0,5 = 0,54 mm tai pyöristettynä 0,55 mm.
Varmuuden vuoksi voit tarkistaa, mahtuvatko käämit valitsemamme sydämen ikkunaan. Se tehdään näin. Taulukosta. Kuvassa 1 näkyy, että ydinlevyn ikkunan pituus on 6 cm ja leveys 2,5 cm, mutta koska käämit on kierretty runkoon, joka vie ikkunassa paljon tilaa, näitä mittoja tulisi pienentää kehyksen poskien paksuus ja hihan paksuus. Tuloksena ikkunan pituus on noin 5,2 cm ja leveys 2,2 cm taulukon mukaan. 2 havaitaan, että emalieristeen käämien johtimien ulkohalkaisijat ovat seuraavat: d1 = 0,59 mm, d2 = 0,27 mm, d3 = d4 = 1,15 mm.
taulukko 2
| Johdon halkaisija ilman eristystä, mm |
Eristetyn johdon halkaisija, mm |
||||
| PEL | PSHO | PSHD | PBO | PBB | |
| 0,1 | 0,115 | 0,15 | 0,2 | 0,19 | - |
| 0,15 | 0,165 | 0,2 | 0,25 | 0,24 | - |
| 0,2 | 0,215 | 0,26 | 0,32 | 0,29 | 0,37 |
| 0,25 | 0,27 | 0,31 | 0,37 | 0,34 | 0,42 |
| 0,31 | 0,33 | 0,37 | 0,43 | 0,42 | 0,51 |
| 0,35 | 0,38 | 0,41 | 0,47 | 0,46 | 0,55 |
| 0,41 | 0,44 | 0,47 | 0,53 | 0,52 | 0,61 |
| 0,44 | 0,475 | 0,5 | 0,56 | 0,55 | 0,64 |
| 0,51 | 0,545 | 0,57 | 0,63 | 0,62 | 0,71 |
| 0,55 | 0,59 | 0,61 | 0,67 | 0,66 | 0,75 |
| 0,64 | 0,68 | 0,7 | 0,76 | 0,75 | 0,84 |
| 0,8 | 0,85 | - | - | 0,91 | 1,00 |
| 1,0 | 1,05 | - | - | 1,125 | 1,25 |
| 1,2 | 1,26 | - | - | 1,325 | 1,45 |
Näin ollen yhteen kerrokseen lankaa, jonka halkaisija on 0,59, mahtuu 52 / 0,59 \u003d 88 kierrosta, ja tämän käämin kerrosten lukumäärä on yhtä suuri kuin
685/88 = 7 (pyöristetty). Ikkunan leveyden yli kerrokset vievät 7x0,59 = 4,2 mm tai 0,42 cm.
Johdalle, jonka halkaisija on 0,27 (eristyksen kanssa), kerroksen kierrosten lukumäärä on 2 / 0,27 \u003d 192. Näin ollen kerrosten lukumääräksi saadaan 6,5, lasketaan seitsemän kerrosta marginaalilla. Ne vievät 2 mm tai 0,2 cm ikkunan leveydeltä.
Kierrosten määrä halkaisijaltaan 1,15 olevassa lankakerroksessa on 52 / 1,15 = 45. Näin filamentin käämit mahtuvat kahteen kerrokseen, jotka vievät 2,3 mm tai 0,23 cm ikkunan leveydeltä.
Lisäämällä saadut arvot 0,42 + 0,2 + 0,23, saadaan, että kaikki käämitykset ikkunan leveydellä vievät 0,85 cm.
Laskelmissamme emme ennakoineet, että käämien johtopäät, savuke- tai kondensaattoripaperikerrosten väliset välikkeet ja lakatun kankaan tai useiden kaapelipaperikerrosten käämien väliset välikkeet vievät paljon tilaa.
On huomattava, että aloittelevat radioamatöörit eivät pysty välittömästi tiukasti ja tarkasti, kääntymään kääntymään, käämimään käämiä. Siksi oletetaan, että ikkunan käämit eivät vie 0,85 cm, vaan 1 cm. Jos laskettaessa käy ilmi, että ikkunan käämit eivät sovi, sinun tulee ottaa suurempia levyjä tai lisätä ikkunan paksuutta. levypaketti. Siten on mahdollista vähentää käämien kierrosten määrää yhdellä voltilla.
Muuntajan valmistukseen tarvitaan myös puristuslevy, kuitu tai getinaksi, jonka paksuus on 1,5-2 mm. Käämien eristämiseksi toisistaan ja käämien kerrosten välissä tarvitset lakattua kangasta, kaapelia tai äärimmäisissä tapauksissa tavallista kirjoituspaperia. Lakattu kangas, jolla on hyvät eristysominaisuudet, voidaan korvata useilla kerroksilla piirustuspaperia.
Muuntajakäämin valmistus alkaa puuaihion valmistamisella runkoon, jonka sivujen tulee olla hieman suuremmat (0,5 mm) kuin sydäntangon sivut ja sen pituus on 1,5-2 cm pidempi kuin rungon sivut. muuntajan varren pituus.
Työnnä naula ilman hattua puuaihion keskelle kuvan 1 mukaisesti. 4.
Sen jälkeen he alkavat valmistaa tietyn paksuisista puristuslevyistä tai getinakseista kehystä, johon tehdään merkinnät hihan sivuille ja kehyksen poskille kuvan 1 mukaisesti. 5. Kehyksen pituuden tulee olla hieman pienempi kuin tangon pituus (1-2 mm).
Huolimatta siitä, että tällainen kehys on valmistettu ilman liimaa, sillä on suuri lujuus huolellisesti suoritettuna. Koottu runko (kuva 5) asetetaan aihion päälle, ja jos se ei tartu tiukasti siihen, kehyksen ja aihion väliin on asetettava pahviliuska tai käärittävä aihio useilla kerroksilla paperia.
Jos radioamatöörillä on pora ja ruuvipuristin, muuntajan kelan käämitys ei ole kovin vaikeaa. Puristimessa pora on kiinnitettävä vaakasuoraan asentoon, jonka patruunaan aihion naula kiinnitetään. Kun pora pyörii, holkki ei saa missään tapauksessa lyödä vääristymien tai epäkeskisyyden vuoksi, koska käännökset ovat väärin, mikä vaikeuttaa käämitysprosessia, huonontaa sen laatua, minkä seurauksena käämitys vie paljon enemmän tilaa. Kun runko on kiinnitetty poraistukkaan, on valmistettava paperiliuskat, lakattu kangas tai muu eristysmateriaali, joiden leveyden tulee olla 4-5 mm enemmän etäisyyttä hihan poskien välissä.
Käämien päätelmiä (hehkukäämiä lukuun ottamatta) ei missään tapauksessa saa tehdä samalla langalla, vaan kierretyllä langalla, hyvin eristetty johto 10-12 cm pitkä, johon käämilanka juotetaan. Juotospaikka on eristettävä hyvin käärimällä se lakatulla kankaalla ja vahvistamalla kela langalla kuvan 1 mukaisesti. 6, ja aloita käämitys.
Kelattaessa on suositeltavaa kiertää poran kahvaa oikealla kädellä ja asettaa vasemman käden kyynärpää pöydälle niin, että lankaa pitävät sormet ovat 20-30 cm etäisyydellä rungon edessä . Tällä tavalla on helpompi kelata käännös käännökseksi (käännökset eivät todennäköisesti mene harhaan).
Jos radioamatöörillä ei ole laskuria, jokaisen kerroksen kelauksen jälkeen tulee laskea kerroksen kierrosten määrä ja tulos kirjata.
Voit myös laskea kierrokset. Määritä ensin, kuinka monta kierrosta poraistukka tekee per kahvan kierros, ja kirjaa tehtyjen kierrosten määrä kerrottuna aiemmin saadulla suhteella. Esimerkiksi: yhdelle poran kahvan kierrokselle patruuna tekee 3,8 kierrosta, joten käämityksen aikana käsin tehdystä 100 kierrosta kelataan 380 kierrosta.
Jokainen käämityskerros tulee asettaa valmiilla paperinauhalla ja varmistaa huolellisesti, että kunkin kerroksen viimeiset kierrokset eivät putoa posken välistä alempaan kerrokseen, koska tässä paikassa on mahdollista eristyksen rikkoutuminen kerrosten välillä, mikä voi selitetty seuraavasti. Laskennassamme kävi ilmi, että kierroksia on 5 volttia kohden ja 192x2 = 384 kierrosta mahtuu kahteen suurjännitekäämin kerrokseen, joten kahden kerroksen välissä vaikuttava tehollinen jännite on 386/5 eli 77 V. , ja amplitudijännite on 108 B, että käämien kuumennettaessa se voi johtaa eristeen rikkoutumiseen.
Ennen toisiokäämien, ensisijaisesti korkeajännitekäämien, käämitystä ensiökäämin päälle tulee asettaa kaksi kerrosta lakattua kangasta tai kaksi tai kolme kerrosta kaapelipaperia. Kaikkien käämien tulee olla hyvin eristettyjä toisistaan.
Käämien lähtöpäiden tulee sijaita kelan poskien toisella puolella, muuten ne ovat helposti pilaantuneet kelaa täytettäessä, varsinkin jos levyt on tehty lovilla, kuten kuvassa 10 näkyy. 7. Teräslevyillä täyttöä varten kela asetetaan pöydälle, jonka jälkeen toinen puolet levyistä asetetaan kelan oikealle puolelle ja toinen vasemmalle. Täyttö suoritetaan limittäin, eli yksi levy työnnetään kelaan oikealta ja toinen vasemmalta. Yleensä valmiit levyt lakataan toiselta puolelta, joten kelaa täytettäessä tulee varmistaa, että levyjen lakatut sivut ovat aina ylös- tai alaspäin käännettyinä. Levyjen pakkaaminen tulee suorittaa maksimitiheydellä, jota varten ennen pakkaamisen loppua ydin tulee puristaa puristamalla se ruuvipuristimeen ja sen jälkeen voidaan laittaa vielä useampia levyjä.
Koottu muuntajan sydän tulee lyödä joka puolelta vasaralla niin, että kaikki levyt makaavat tasaisessa kasassa, ja vedä sitten sydän tapeilla.
Valmistettu muuntaja tulee testata kytkemällä se verkkovirtaan. Jos yhden tai kahden tunnin kuluttua käämit eivät kuumene, muuntaja on suunniteltu ja valmistettu oikein.
Käämityksen kuumeneminen voidaan selittää suljettujen kierrosten läsnäololla (huima käämi). Ennen muuntajan käynnistämistä on tarkistettava, että käämin lähtöpäät eivät vahingossa lähekkäin toisiaan. Sydänlevyjen tärinä osoittaa löysää kokoonpanoa. Tässä tapauksessa sinun on asetettava vielä muutama levypala ytimeen ja kiristettävä nastojen lukot tiukemmin. Jos radioamatöörillä on AC-volttimittari tai avometri, kaikkien toisiokäämien jännitteet tulee tarkistaa.
Tehokkaalle virtalähteelle tarvittiin. Minun tapauksessani on kaksi panssaroitua magneettipiiriä - nauha ja toroidaalinen. Panssarityyppi: ShL32x50 (72x18). Toroidityyppi: OL70/110-60 .
ALKUTIEDOT panssaroidulla magneettipiirillä varustetun muuntajan laskemiseen:
- ensiökäämin jännite, U1 = 220 V;
- toisiokäämin jännite, U2 = 36 V;
- toisiokäämin virta, l2 = 4 A;
- käämin paksuus a = 32 mm;
- nauhan leveys b = 50 mm;
- ikkunan leveys c = 18 mm;
- ikkunan korkeus h = 72 mm.
ShL32x50 (72x18) tyyppisellä magneettipiirillä varustetun muuntajan laskenta osoitti, että sydän itse pystyy tuottamaan 36 voltin jännitteen 4 ampeerin virralla, mutta toisiokäämiä ei ehkä ole mahdollista käämittää johtuen riittämätön ikkunapinta-ala. Jälleenvakuutusta varten laskemme muuntajan, jonka magneettipiiri on tyyppiä OL70 / 110-60.
Ohjelmistolaskenta (on-line) antaa sinun kokeilla parametreja lennossa ja vähentää kehitysaikaa. Voit myös laskea kaavoilla, jotka on annettu alla. Ohjelman syöttö- ja laskettujen kenttien kuvaus: vaaleansininen kenttä - laskennan lähtötiedot, keltainen kenttä - tiedot valitaan automaattisesti taulukoista, jos valitset ruudun säätääksesi näitä arvoja, kentän väri muuttuu vaaleansiniseksi ja mahdollistaa syöttääksesi omat arvosi, kenttään Vihreä väri- laskettu arvo.
Kaavat ja taulukot muuntajan manuaalista laskemista varten:
1. Toisiokäämin teho;
2. Muuntajan kokonaisteho;
3. Magneettipiirin teräksen todellinen poikkileikkaus muuntajan kelan sijainnissa;
4. Arvioitu magneettipiirin teräksen poikkileikkaus muuntajan kelan sijainnissa;
5. Ydinikkunan todellinen poikkileikkausala;
6. Koko nimellisvirta ensisijainen käämitys;
7. Johdinosan laskeminen kullekin käämille (I1 ja I2);
8. Jokaisen käämin johtojen halkaisijan laskeminen ottamatta huomioon eristeen paksuutta;
9. Muuntajan käämien kierrosten lukumäärän laskeminen;
n - käämin numero,
U' - käämien jännitehäviö, ilmaistuna prosentteina nimellisarvo, katso taulukko.
Toroidimuuntajissa käämien kokonaisjännitehäviön suhteellinen arvo on paljon pienempi verrattuna panssaroituihin muuntajiin.
10. Kierrosten lukumäärän laskeminen volttia kohti;
11. Laskentakaava suurin teho jonka magneettinen piiri voi antaa;
Sst f - olemassa olevan magneettipiirin todellinen teräspoikkileikkaus kelan sijainnissa;
Sok f - ikkunan todellinen pinta-ala olemassa olevassa magneettipiirissä;
Vmax - magneettinen induktio, katso taulukko nro 5;
J - virrantiheys, katso taulukko nro 3;
Kok - ikkunan täyttökerroin, katso taulukko nro 6;
Kst - magneettipiirin täyttökerroin teräksellä, katso taulukko nro 7;
Sähkömagneettisten kuormien Vmax ja J arvot riippuvat muuntajapiirin toisiokäämistä otetusta tehosta, ja ne on otettu laskelmia varten taulukoista.
Kun Sst*Sok-arvo on määritetty, on mahdollista valita tarvittava lineaarikoko magneettisydämelle, jonka pinta-alasuhde ei ole pienempi kuin laskennan tuloksena saatu.
Viktor Khripchenko Oktyabrsky, Belgorodin alue
Tehokkaan virtalähteen laskelmissa törmäsin ongelmaan - tarvitsin virtamuuntajan, joka mittaisi virran tarkasti. Tästä aiheesta ei ole paljon kirjallisuutta. Ja Internetissä vain pyyntöjä - mistä löytää tällainen laskelma. Luin artikkelin; Koska tiesin, että virheitä saattaa esiintyä, käsittelin tätä aihetta yksityiskohtaisesti. Virheitä tietysti esiintyi: ei ole päätevastusta Rc (katso kuva 2), joka vastaisi muuntajan toisiokäämin lähtöä (setä ei laskettu) virran suhteen. Virtamuuntajan toisiopiiri lasketaan tavalliseen tapaan jännitemuuntajalle (set oikea jännite toisiokäämissä ja teki laskelman).
Vähän teoriaa
Eli ensin vähän teoriaa. Virtamuuntaja toimii virtalähteenä tietyllä ensiövirralla, joka edustaa piirin suojatun osan virtaa. Tämän virran suuruus on käytännössä riippumaton virtamuuntajan toisiopiirin kuormituksesta, koska sen kuormitusvastus, joka on vähennetty ensiökäämin kierrosten lukumäärään, on mitätön verrattuna sähköpiirin elementtien resistanssiin. Tämä seikka tekee virtamuuntajan toiminnan erilaiseksi kuin tehomuuntajien ja jännitemuuntajien.
Kuvassa Kuvassa 1 on esitetty virtamuuntajan ensiö- ja toisiokäämien päiden merkinnät, jotka on kiedottu magneettipiiriin samaan suuntaan (I1 - ensiökäämin virta, I2 - toisiokäämin virta). Toisiokäämin I2 virta, pientä magnetointivirtaa huomioimatta, suunnataan aina siten, että magneettipiiri demagnetisoituu.
Nuolet osoittavat virtojen suunnan. Siksi, jos otamme alkuun ensiökäämin yläpään, niin toisiokäämin alku on myös sen yläpää. hyväksytty sääntö merkintä vastaa samaa virtojen suuntaa merkin perusteella. Ja tärkein sääntö: magneettivuon tasa-arvon ehto.
Tulojen algebrallinen summa I 1 x W 1 - I 2 x W 2 \u003d 0 (laiminlyö pieni magnetointivirta), jossa W 1 on virtamuuntajan ensiökäämin kierrosten lukumäärä, W 2 on luku virtamuuntajan toisiokäämin kierrosta.
Esimerkki. Anna sinun, kun olet antanut ensiökäämin virran 16 A, tehdä laskelma ja ensiökäämissä 5 kierrosta - laskettu. Sinulle annetaan toisiokäämin virta, esimerkiksi 0,1 A, ja yllä olevan kaavan I 1 x W 1 \u003d I 2 x W 2 mukaisesti laskemme muuntajan toisiokäämin kierrosten lukumäärän.
W 2 = I 1 x W 1 / I 2
Edelleen, kun on laskettu toisiokäämin L2 -induktanssi, sen resistanssi XL1, lasketaan U2 ja sitten Rc. Mutta tämä on vähän myöhemmin. Toisin sanoen näet, että asettamalla virran muuntajan I2 toisiokäämiin, lasket vasta sitten kierrosten määrän. Virtamuuntajan I2 toisiokäämin virta voidaan asettaa mihin tahansa - tästä lasketaan Rc. Ja silti -I2:n pitäisi olla enemmän kuin liitettävät kuormat
Virtamuuntajan tulisi toimia vain virtasovitetulla kuormalla (puhumme Rc:stä).
Jos käyttäjä tarvitsee virtamuuntajan käytettäväksi suojapiireissä, niin sellaiset hienoudet kuin käämien suunta, resistiivisen kuorman Rc tarkkuus voidaan jättää huomiotta, mutta tämä ei ole enää virtamuuntaja, vaan virta-anturi, jolla on suuri virhe. Ja tämä virhe voidaan poistaa vain luomalla kuormitus laitteeseen (tarkoitan virtalähdettä, johon käyttäjä aikoo laittaa suojan virtamuuntajan avulla) ja asettamalla kynnys sen nykyiselle toiminnalle suojapiirin avulla. Jos käyttäjä tarvitsee virranmittauspiirin, on huomioitava juuri nämä yksityiskohdat.
Kuvassa 2 (pisteet - käämien alku) näyttää vastuksen Rc, joka on kiinteä osa virtamuuntajaa ensiö- ja toisiokäämien virtojen sovittamiseksi. Eli Rc asettaa virran toisiokäämiin. Vastusta ei tarvitse käyttää Rc:nä, voit laittaa ampeerimittarin, releen, mutta pakollista ehtoa on noudatettava - sisäinen vastus kuorman on oltava yhtä suuri kuin laskettu Rc.
Jos kuormitus ei vastaa virtaa, se on ylijännitegeneraattori. Selitän miksi. Kuten aiemmin mainittiin, muuntajan toisiokäämin virta suunnataan vastakkaiseen suuntaan ensiökäämin virran suunnasta. Ja muuntajan toisiokäämi toimii demagnetoijana. Jos muuntajan toisiokäämin kuormitus ei vastaa virtaa tai sitä ei ole, ensiökäämi toimii magnetoivana. Induktio kasvaa jyrkästi aiheuttaen magneettilangan voimakkaan kuumenemisen teräksen lisääntyneiden häviöiden vuoksi. Käämitykseen indusoituva EMF määräytyy ajan kuluessa tapahtuvan vuon muutosnopeuden mukaan korkein arvo puolisuunnikkaan kulkemisen aikana (johtuen magneettipiirin kyllästymisestä) virtaus nolla-arvojen läpi. Käämien induktanssi pienenee jyrkästi, mikä aiheuttaa muuntajan vielä enemmän kuumenemista ja lopulta sen vikoja.
Magneettisydämien tyypit on esitetty kuvassa. 3.
Kierretty tai nauhamagneettipiiri on sama käsite, samoin kuin ilmaisurengas tai toroidaalinen magneettipiiri: molemmat löytyvät kirjallisuudesta.
Se voi olla ferriittisydäminen tai W-muotoinen muuntajarauta tai teippisydämet. Ferriittiytimiä käytetään yleensä korkeammilla taajuuksilla - 400 Hz ja korkeammilla, koska ne toimivat heikossa ja keskitasossa magneettikentät(W = 0,3 T maksimi). Ja koska ferriiteillä on yleensä korkea magneettinen permeabiliteetti µ ja kapea hystereesisilmukka, ne tulevat nopeasti kyllästysalueelle. Lähtöjännite, f = 50 Hz, toisiokäämissä on muutama voltti tai vähemmän. Pääsääntöisesti ferriittiytimet on merkitty niiden magneettisilla ominaisuuksilla (esimerkki M2000 tarkoittaa sydämen magneettista permeabiliteettia µ, joka on 2000 yksikköä).
Nauhan magneettisydämissä tai Ш-muotoisissa levyissä ei ole tällaista merkintää, ja siksi niiden magneettiset ominaisuudet on määritettävä kokeellisesti, ja ne toimivat keskisuurissa ja vahvoissa magneettikentissä (riippuen käytetyn sähköteräksen laadusta - 1,5 .. .2 T ja enemmän ) ja niitä käytetään taajuuksilla 50 Hz... .400 Hz. Rengas- tai toroidikierretyt (nauha)magneettiytimet toimivat myös 5 kHz:n taajuudella (ja permalloysta jopa 25 kHz:n taajuudella). Laskettaessa S - nauhan toroidisen magneettipiirin poikkipinta-alaa, on suositeltavaa kertoa tulos kertoimella k \u003d 0,7 ... 0,75 tarkkuuden lisäämiseksi. Tämä on selitetty suunnitteluominaisuus magneettiset piirit.
Mikä on nauhajaettu magneettipiiri (kuva 3)? Terästeippi, paksuus 0,08 mm tai paksumpi, kääritään tuurnalle ja hehkutetaan sitten ilmassa lämpötilassa 400 ... .500 ° C niiden magneettisten ominaisuuksien parantamiseksi. Sitten nämä muodot leikataan, reunat kiillotetaan ja magneettipiiri kootaan. Rengasmaiset (jatkuvat) kierretyt ohuista nauhamateriaaleista (permalloy 0,01...0,05 mm paksuiset) valmistetut magneettiytimet päällystetään käämityksen aikana sähköä eristävällä materiaalilla ja hehkutetaan sitten tyhjiössä 1000...1100 °C:ssa.
Tällaisten magneettipiirien magneettisten ominaisuuksien määrittämiseksi on tarpeen kiertää 20 ... 30 kierrosta lankaa (mitä enemmän kierrosta, sitä tarkempi sydämen magneettisen läpäisevyyden arvo) magneettipiirin sydämeen ja mitata tämän käämin L-induktanssi (μH). Laske S - muuntajan sydämen poikkipinta-ala (mm2), lm - magneettisen keskimääräinen pituus kenttäviiva(mm). Ja kaavan mukaan laske jll - ytimen magneettinen läpäisevyys:
(1) µ = (800 x L x lm) / (N2 x S) - nauhalle ja E-muotoiselle ytimelle.
(2) µ = 2500*L(D + d) / L2 x C(D - d) - toroidiselle ytimelle.
Laskettaessa muuntajaa suuremmille virroille, ensiökäämissä käytetään suurihalkaisijaista lankaa, ja täällä tarvitset kierretyn sydämen magneettipiirin (P-muotoinen), kierretyn rengasytimen tai ferriittitoroidin.
Jos joku piti käsissään teollisesti valmistettua virtamuuntajaa suurille virroille, hän näki, että magneettipiirissä ei ollut ensiökäämiä, vaan magneettipiirin läpi kulki leveä alumiiniväylä.
Muistin tämän myöhemmin, että virtamuuntaja voidaan laskea joko asettamalla sydämeen W - magneettinen induktio, kun taas ensiökäämiö koostuu useista kierroksista ja joudut kärsimään näiden kierrosten käämittämisestä muuntajan sydämeen. Tai on tarpeen laskea sydämessä olevan virtaa kuljettavan johtimen synnyttämän kentän magneettinen induktio W.
Ja nyt siirrytään virtamuuntajan laskemiseen lakeja soveltaen .
Sinulle annetaan virtamuuntajan ensiövirta, eli virta, jota ohjaat piirissä.
Olkoon se I1 = 20 A, taajuus, jolla virtamuuntaja toimii, f = 50 Hz.
Otetaan teippirengasydin OJ125/40-10 tai (40x25x10 mm), joka on esitetty kaavamaisesti kuvassa. 4.
Mitat: D = 40 mm, d = 25 mm, C = 10 mm.
Sitten on kaksi laskelmaa, joissa on yksityiskohtaiset selitykset siitä, miten virtamuuntaja lasketaan, mutta liian monet kaavat vaikeuttavat laskelmien asettamista sivuston sivulle. Tästä syystä täysversio artikkeli virtamuuntajan laskemisesta on muutettu PDF-muotoon ja sen voi ladata käyttämällä
Mukana kodin mestari tarvitaan juotoskolvi, joskus jopa useita eri tehoja ja malleja. Teollisuus tuottaa monia erilaisia malleja, niitä ei ole vaikea hankkia. Kuvassa on toimiva näyte 80-luvun julkaisusta.
Monet käsityöläiset ovat kuitenkin kiinnostuneita kotitekoisista malleista. Yksi niistä 80 watin teholla näkyy alla olevissa kuvissa.
Tämä juotosrauta pystyi juottamaan kuparilangat 2,5 neliötä ulkona kylmässä ja vaihda transistorit ja muut komponentit elektroniset piirit päällä painetut piirilevyt laboratorio-olosuhteissa.
Toimintaperiaate
Juotosrauta "Moment" toimii alkaen sähköverkko~ 220 volttia, joka edustaa tavallista muuntajaa, jossa toisiokäämi on oikosuljettu kuparisella hyppyjohdolla. Kun jännite on muutaman sekunnin ajan, virta kulkee sen läpi oikosulku, kuumenna juotosraudan kuparikärkeä lämpötiloihin, jotka sulattavat juotteen.
Ensiökäämi kytketään pistokkeella varustetulla johdolla pistorasiaan ja jännitteen syöttämiseen käytetään mekaanisella jousipalautuksella varustettua kytkintä. Kun painiketta painetaan ja pidetään painettuna, juotosraudan kärjen läpi kulkee lämmitysvirta. Heti kun vapautat painikkeen, lämmitys pysähtyy välittömästi.
Joissakin malleissa hämärässä työskentelyn helpottamiseksi ensiökäämyksestä tehdään automaattimuuntajan periaatteen mukaisesti 4 voltin hana, joka johdetaan taskulampusta lampulla varustettuun patruunaan. Kerätyn lähteen suuntavalo valaisee juotoskohdan.
Muuntajan suunnittelu
Ennen kuin aloitat juotosraudan kokoonpanon, sinun tulee päättää sen tehosta. Yleensä 60 wattia riittää yksinkertaiseen sähkö- ja radioamatöörityöhön. Transistorien ja mikropiirien jatkuvaa juottamista varten on toivottavaa vähentää tehoa, ja massiivisten osien käsittelyssä sitä lisätään.
Valmistukseen on käytettävä sopivan tehon tehomuuntajaa, mieluiten vanhoista Neuvostoliiton ajoilta peräisin olevista laitteista, kun kaikki magneettisydämien sähköteräs valmistettiin GOST: n vaatimusten mukaisesti. Valitettavasti nykyaikaisissa malleissa on tosiasioita muuntajan raudan valmistamisesta huonolaatuisesta ja jopa tavallisesta teräksestä, etenkin halvoissa kiinalaisissa laitteissa.
Magneettipiirien tyypit
Rauta on valittava siirrettävän energian tehon mukaan. Tätä varten on sallittua käyttää ei yhtä, vaan useita identtisiä muuntajia. Magneettisydämen muoto voi olla suorakaiteen muotoinen, pyöreä tai W-muotoinen.
Minkä tahansa muotoista rautaa voidaan käyttää, mutta on kätevämpää valita panssaroitu levy, koska sillä on korkeampi tehonsiirtoteho ja se mahdollistaa komposiittirakenteiden valmistamisen yksinkertaisesti lisäämällä levyjä.
Kun valitset rautaa, sinun tulee kiinnittää huomiota ilmaraon puuttumiseen, jota käytetään vain kuristimissa magneettisen vastuksen luomiseksi.
Yksinkertaistettu laskentamenetelmä
Kuinka valita rauta muuntajan tarvittavan tehon mukaan
Tehdään heti varaus, että ehdotettu menetelmä on kehitetty empiirisesti ja sen avulla voit koota kotona satunnaisesti valituista osista muuntajan, joka toimii normaalisti, mutta voi tietyissä olosuhteissa tuottaa hieman erilaisia parametreja lasketuista. Tämä on helppo korjata hienosäädöllä, jota useimmissa tapauksissa ei vaadita.
Raudan tilavuuden ja muuntajan ensiökäämin tehon välinen suhde ilmaistaan magneettipiirin poikkileikkauksen kautta ja on esitetty kuvassa.
Ensiökäämin S1 teho on hyötysuhdearvolla ŋ suurempi kuin toisiokäämin S2.
Suorakulmion Qc leikkauspinta-ala lasketaan tunnetulla kaavalla sen sivujen kautta, jotka on helppo mitata yksinkertaisella viivoittimella tai jarrusatulalla. Panssaroidulle muuntajalle raudan tilavuus tarvitaan 30% vähemmän kuin sauvassa. Tämä näkyy selvästi yllä olevista empiirisista kaavoista, joissa Qc ilmaistaan neliösenttimetrinä ja S1 on watteina.
Kullekin muuntajatyypille, sen oman kaavan mukaan, ensiökäämin teho lasketaan Qc:n kautta, jonka jälkeen sen arvo toisiopiirissä, joka lämmittää juotosraudan kärjen, arvioidaan hyötysuhteen kautta.
Esimerkiksi, jos W-muotoinen magneettisydän valitaan 60 watin teholle, sen poikkileikkaus on Qc=0,7∙√60=5,42cm 2 .
Kuinka valita johdon halkaisija muuntajan käämeille
Langan materiaalin tulee olla kuparia, joka on päällystetty lakkakerroksella eristystä varten. Kun käämitys kytkeytyy keloihin, lakka eliminoi välioikosulkujen esiintymisen. Johdon paksuus valitaan maksimivirran mukaan.
Ensiökäämin osalta tiedämme 220 voltin jännitteen ja päätimme muuntajan ensiötehon valitsemalla magneettipiirin poikkileikkauksen. Jakamalla tämän tehon watit ensiöjännitteen volteilla, saamme käämivirran ampeereina.
Esimerkiksi muuntajalle, jonka teho on 60 wattia, ensiökäämin virta on alle 300 milliampeeria: 60 [wattia] / 220 [volttia] \u003d 0,272727 .. [ampeeria].
Samalla tavalla toisiokäämin virta lasketaan sen jännite- ja tehoarvoista. Meidän tapauksessamme tämä ei ole välttämätöntä: kahden kierroksen käämi, jännite on pieni ja virta on suuri. Siksi virtajohdon poikkileikkaus valitaan valtavalla marginaalilla kuparitangosta, mikä minimoi häviöt sähkövastus toisiokäämi.
Kun virta on määritetty, esimerkiksi 300 mA, on mahdollista laskea langan halkaisija käyttämällä empiiristä kaavaa: lanka d [mm]=0,8∙√I [A]; tai 0,8∙√0,3=0,8 0,547722557505=0,4382 mm.
Sellaista tarkkuutta ei tietenkään tarvita. Laskettu halkaisija mahdollistaa muuntajan toiminnan erittäin pitkään ja luotettavasti ilman ylikuumenemista suurimmalla kuormituksella. Ja teemme juotosraudan, joka käynnistyy ajoittain vain pariksi sekunniksi. Sitten se sammuu ja jäähtyy.
Käytäntö on osoittanut, että halkaisija 0,14 ÷ 0,16 mm on varsin sopiva näihin tarkoituksiin.
Kuinka määrittää käämityskierrosten lukumäärä
Jännite muuntajan liittimissä riippuu kierrosten lukumäärästä ja magneettipiirin ominaisuuksista. Yleensä emme tiedä sähköteräksen laatua ja sen ominaisuuksia. Meidän tarkoituksiamme varten tämä parametri lasketaan yksinkertaisesti keskiarvosta, ja koko kierrosten lukumäärän laskenta yksinkertaistetaan muotoon: ώ = 45 / Qc, missä ώ on kierrosten lukumäärä 1 volttia kohti missä tahansa muuntajan käämissä.
Esimerkiksi tarkasteltavalle 60 watin muuntajalle: ώ=45/Qc=45/5,42=8,3026 kierrosta volttia kohti.
Koska kytkemme ensiökäämin 220 volttiin, sen kierrosten lukumäärä on ω1=220∙8.3026=1827 kierrosta.
Toisiopiiri käyttää 2 kierrosta. Ne antavat vain noin neljänneksen voltin jännitteen.
Johdinkierrosten tasaiseksi jakautumiseksi magneettipiirin sisällä on tarpeen tehdä kehys sähköpahvista, getinaksista tai lasikuidusta. Työtekniikka on esitetty kuvassa ja mitat valitaan ottaen huomioon magneettipiirin suunnittelu. Kehyksen eristämät käämit sijoitetaan kelaan, jonka ympärille kootaan magneettipiirin levyt.
Usein on mahdollista käyttää tehdaskehystä, mutta jos sinun on lisättävä levyjä tehon lisäämiseksi, sinun on lisättävä mittoja. Pahviosat voidaan ommella tavallisilla langoilla tai liimata yhteen. Lasikuidusta valmistettu kotelo, jossa on tarkka osien sovitus, voidaan koota jopa ilman liimaa.
Kelan valmistuksessa on pyrittävä varaamaan mahdollisimman paljon tilaa käämien sijoittamiselle ja käämitettäessä käännöksiä asetetaan ne lähelle ja tasaisesti. Kun sijoitat lankaa irtotavarana, tila ei välttämättä riitä ja kaikki työt on tehtävä uudelleen.
Kuvassa näkyvässä juotosraudassa toisiokäämi on valmistettu kuparitankosta, jonka poikkileikkaus on suorakaiteen muotoinen. Sen mitat ovat 8 x 2 mm. Voit käyttää myös muita profiileja. On esimerkiksi kätevää taivuttaa pyöreä lanka sopimaan magneettipiirin sisään. Minun täytyi taivuttaa tasaisesti litteän varren kanssa, käyttää ruuvipuristinta, vasaraa, malleja ja viilaa taivuttamaan tasaisesti tiukasti kelan rungon konfiguraation mukaan.
Kuvassa asema 1 esittää litteää vartta. Kehyksen tekemisen jälkeen sinun on määritettävä sen pituus ottaen huomioon etäisyys, jonka se kestää käännöksissä, ja etäisyys kuparilangan kärkeen.
Asennossa 2 se taivutetaan tasaisesti suunnilleen keskeltä ruuvipuristimessa pienillä vasaraniskuilla suuntaustasoa noudattaen. Kun mutka ylitetään suorassa kulmassa, on käytettävä pehmeää teräsmallia, jonka muoto vastaa tiukasti kelan rungon mittoja, johon käämi sijoitetaan.
Malli helpottaa huomattavasti lukkosepän työtä käämityksen halutun muodon antamiseksi. Ensin varren toinen puolisko kääritään sen ympärille, mikä näkyy kohdissa 4, 5 ja 6, ja sitten toinen (katso 7 ja 8).
Prosessin ymmärtämisen helpottamiseksi varren asennoissa olevien kuvien vieressä mustat viivat, joissa on hieman vääristymiä, osoittavat taivutussarjan.
Ehdollisesti esitetty kohdassa 8 jakso A-A. Sen lähellä on tarpeen taivuttaa vartta 90 astetta työn mukavuuden vuoksi, kuten kuvassa näkyy.
Jos kelan rungon sisällä on mutkia, jotka estävät tehokäämin vapaan sijoittamisen, ne voidaan leikata viilalla. Metallikelat eivät saa koskettaa toisiaan ja runkoa. Tätä varten ne erotetaan kerroksella, joka ei ole paksu eriste.
Toisiokäämin päihin porataan reiät ja M4-ruuveja varten leikataan kierteet. Niitä käytetään 2,5- tai 1,5-neliölangasta valmistetun kuparikärjen kiinnittämiseen. Koska toisiokäämin jännite on hyvin pieni, on kärjen sähköisten koskettimien laatua tarkkailtava, pidettävä puhtaana, puhdistettava oksideista ja puristettava luotettavasti muttereilla ja aluslevyillä.
Juotosraudan ensiökäämin tekeminen
Kun juotosraudan tehokäämi on valmis ja eristetty, käy selväksi, kuinka paljon vapaata tilaa on jäljellä ohuelle langalle. Tilan puutteessa käännökset asetetaan tiiviisti yhteen.
Käämilanka koostuu kupariytimestä ja yhdestä tai useammasta lakkakerroksesta ja on merkitty PEV-1 (yksikerroksinen lakkapinnoite), PEV-2 (kaksi kerrosta), PETV-2 (lämmönkestävämpi kuin PEV-2) , PEVTLK-2 (lämmönkestävä erikois).
Kun mitataan langan halkaisijaa mikrometrillä, tuloksena olevaa lukemaa tulee pienentää eristeen paksuudella. Mutta tämä yleinen suositus sillä juotosraudamme ei ole kriittinen.
Kun otetaan huomioon työ lämmitysolosuhteissa, on parempi kieltäytyä PEV-1-brändistä, muuten ei myöskään ole suositeltavaa kelata sitä irtotavarana.
Yleensä lanka kääritään kelalle kotitekoisissa koneissa.
Kun tehokäämi laitetaan runkoon, on tarpeen tehdä käännökset manuaalisesti ja kirjoittaa niiden numero paperille tietyin väliajoin, esimerkiksi sata tai kaksisataa.
Ennen työn aloittamista juota käämin alkuun kierretty lanka vahva eristys, mieluiten MGTF-merkki. Se kestää toistuvaa taivutusta, kuumennusta ja mekaanista rasitusta pitkään. Päät on yhdistetty juottamalla, eristetty. Flux on valittu vain hartsi, happoa ei sallita.
Joustava ydin on kiinnitetty kelaan ulosvedosta ja tuodaan ulos sivuseinässä olevan reiän kautta. Käämityksen jälkeen käämin toinen pää juotetaan myös MGTF-langaan, joka tuodaan ulos.
Koska johtimeen syötetään 220 volttia, sen tulee olla hyvin eristetty kotelosta ja toisiokäämityksestä.
Suunnittelun kehittäminen
Kelan käämityksen jälkeen rauta asennetaan siihen tiukasti kiinnittäen se kiiloilla putoamasta. Ennen kotelon lopullista kokoonpanoa voit tarkistaa juotosraudan toiminnan kohdistamalla jännite ensiökäämiin kärjen lämmittämiseksi ja virta-jännite-ominaisuuden arvioimiseksi.
Jos koottu rakenne on juotettu hyvin, tätä ei voida tehdä. Mutta tiedoksi: on toivottavaa arvata CVC:n toimintapiste käyrän käännepisteessä, kun rauta on saavuttanut kyllästymisensä. Tämä tehdään muuttamalla kierrosten määrää.
Määritysmenetelmä perustuu tarjontaan AC jännite säädetystä lähteestä muuntajan käämiin ampeerimittarin ja volttimittarin kautta. Mittauksia tehdään useita ja niiden perusteella rakennetaan käyrä, joka näyttää käännekohdan (raudan saturaatio). Sitten tehdään päätös muuttaa kierrosten määrää.
Kahva, kotelo, kytkin
Kytkimeksi sopii mikä tahansa itsestään palautuva painike, joka on suunniteltu virroille 0,5 A asti. Kuvassa mikrokytkin vanhasta nauhurista.
Juotosraudan kahva on valmistettu kahdesta massiivipuun puolikkaasta, joihin on leikattu onteloita johtimia, nappia ja hehkulamppua varten. Itse asiassa taustavaloa ei tarvita, sitä varten sinun on tehtävä erillinen hana tai resistiivis-kapasitiivinen jakaja.
Kahvojen puolikkaat on kiristetty pulteilla ja muttereilla. Niihin on asennettu metallipuristin, joka on eristettävä magneettipiirin raudasta.
Kuvassa näkyvä avoin kotitekoinen kotelomuotoilu tarjoaa paremman jäähdytyksen, mutta vaatii huomiota ja turvallisuutta työntekijältä.
Rohkea Aleksei Semenovich
Muuntajat ovat sähkömagneettisia laitteita, joissa on kaksi tai useampia induktiivisesti kytkettyjä käämiä ja joita käytetään vaihtovirran (jännitteen) arvon määrittämiseen. Laitteen rakenne sisältää magneettisen ytimen, jonka päälle on sijoitettu käämit. Yksivaiheisia pienjänniteyksiköitä käytetään ohjaamaan virtapiirejä.
Jännitelähteeseen kytkettyä käämiä kutsutaan ensisijaiseksi, ja käämiä, joihin virrankuluttajat on kytketty, ovat toissijaiset. Yksiköt jaetaan työn tuloksen mukaan.
Radioamatöörit ovat tietoisia tällaisesta tilanteesta, kun on tarpeen tehdä muuntaja, jonka virta- ja jänniteindikaattorit eroavat vakioilmaisimista. Joskus on mahdollista löytää valmis laite vaadituilla käämiparametreilla, mutta useammin muuntajan on tehdä omansa.
Muuntaja on laskettava, mikä teollisessa tilanteessa on monimutkainen prosessi, mutta radioamatöörit voivat laskea yksikkönsä suhteellisen yksinkertaistetun kaavion mukaan:
Ensinnäkin ne määritetään parametrien arvoilla tulevan laitteen lähdössä. Valitaan optimaalinen nimellisteho, joka lasketaan summaamalla kaikkien toisiokäämien tehot. Tämä kunkin käämin indikaattori määritetään kertomalla jännite voltteina ja lähtövirta ampeereina.
Nimellistehon avulla voit laskea ytimen poikkileikkauksen neliösenttimetrinä. Ytimen valintaan vaikuttaa sen keskilevyn leveys ja ladontakerroksen paksuus. Jos haluat määrittää ytimen poikkileikkauksen, kerro nämä kaksi parametria. Teho muuttuu, kun virta kulkee ensiökäämistä toisiokäämiin. Tämä johtuu ytimen magneettivuosta, joten ydinalueen koko riippuu suoraan tehonilmaisimesta.
Optimaalinen tyyppi on panssarin ydin. Jos otamme vertailuksi toroidi- tai sauvatyypin, panssaroidun valmistukseen tarvitaan puolitoista kertaa vähemmän käämityslaitteen lankaa. Toroidaalinen rakenne koostuu renkaasta, jossa käämit sijaitsevat, tällä tyypillä on pienin magneettinen säteily.
Tangon suunnittelussa oletetaan, että molemmissa on kaksi kelaa, joissa on lankakäämitys. Käämit on jaettu kahteen osaan ja kytketty sarjaan. Vaikeuksia syntyy käämityksen suunnan määrittämisessä; sauvatyyppisiä ytimiä käytetään yleensä tehokkaissa muuntajissa. Panssaroitua sydänrakennetta käytetään pienissä ja keskikokoisissa muuntajissa ja se koostuu yhdestä kelasta, jossa on kätevä käämijärjestely.
Tarkista, sopivatko kaikki käämit valittuun yksikköön, käyttämällä ikkunan täyttökerroin. Tarkistaaksesi sen, laske ikkunan pinta-ala ytimessä. Sen jälkeen löydetään kerroin, joka näyttää kierrosten lukumäärän, joka on kierrettävä jännitteen nostamiseksi käämin kokoon 1 voltti.
Kierrosten lukumäärä lasketaan yhden kelauskierroksen tarpeen mukaan per 50 cm2. Jos mittaat ytimen alueen, kierrosten lukumäärän katsotaan jakavan tuloksena olevan alueen 50:llä. Jos poikkileikkausala on esimerkiksi 100 cm, sinun on tehtävä kaksi kierrosta. käämitystä per 1 voltti.
Langan kierrosten kokonaismäärä lasketaan kertomalla 1 voltilla saatu määrä kokonaisjännitteellä. Esimerkiksi 2 kierrosta kerrottuna 220:lla, saadaan 440 kierrosta yhdessä käämityksessä. Muuntajan kuormitetussa toimintatilassa osa jännitteestä voi kadota toisiokäämien vastuksen voittamiseksi. Suositeltu kierrosluku määrittää 5-9% enemmän saatu laskelmassa.
Käämijännitteen ilmaisin kerrotaan saadulla kertoimella, tällainen laskenta on identtinen kaikille muuntajan käämeille. Käyttövirran osoitin lasketaan verkon jännitteen ja muuntajan tehon parametreista. Tuloksena oleva käyttövirran arvo muunnetaan milliampeereiksi ja lasketaan langan halkaisija.
Pöydän käyttö
Johtojen lukumäärän optimaalisen indikaattorin valitsemiseksi käytetään erityisiä taulukoita, jotka osoittavat, kuinka tuloksena oleva langan halkaisija korvataan sen sijaan, että se olisi yksi tai useampi identtinen liitostyön kannalta.
Esimerkiksi laskelmassa saatu arvo on 0,52 mm, joten taulukon mukaan määritetään, että tällainen osoitin voidaan vaihtaa kahdeksi 0,32 mm:n johdoksi tai ottaa kolme 0,28 mm johtoa. Tämä tarkoittaa, että langan halkaisija voi koostua useista halkaisijoista, joiden kokonaisarvo ei saa olla pienempi kuin laskelmassa saatu arvo.
Valinnan oikeellisuuden tarkistaminen
Lopuksi ikkunan täyttökerroin tarkistetaan. Sen ei tulisi olla suurempi kuin 0,5, kun otetaan huomioon johdon eristys. Jos sen arvo on suurempi, sinun on otettava suurempi osa ytimestä ja koko laskenta suoritetaan uudelleen.
Muuntajan online-laskennan periaate
Tämä laskelma sallii muuttaa asetuksia nopeasti lyhentäen samalla muuntajan kapasiteetin kehittämiseen kuluvaa aikaa. Alustavat indikaattorit ja tiedot automaattisista taulukoista syötetään erivärisiin kenttiin. Voit korjata tiedot syöttämällä omat indikaattorisi. Laskurin avulla voit laskea tarvittavan langan pinta-alan ja kierrosten lukumäärän kussakin käämissä.
Automaattisen laskimen kenttään syötettävät tiedot
Ennen kuin voit laskea muuntajan automaattisesti verkossa, sinun pitäisi määritä indikaattorit syötettä varten:
- ensiökäämin jännite, yleensä korvaa arvo 220 V;
- toisiokäämin lähtöjännite voltteina (korvaa vaatimuksesi tiedot);
- toisiokäämin lähtövirta ampeereina (syötä oma arvosi);
- ytimen ulko- ja sisähalkaisijan parametrit (aseta arvosi);
- määrittää ytimen korkeuden omien parametriensa mukaan.
Muuntajan laskenta lähteistä valittujen kaavojen mukaan tapahtuu melko hitaasti, virheiden vaara on olemassa. Verkkolaskennan avulla voit suunnitella nopeasti ja tehokkaasti. Tällainen kätevä laskelma sopii aloitteleville radioamatööreille, ja ammattilaiset voivat käyttää sitä yhtä menestyksekkäästi. Suurin osa nopea tapa tee laskelma - syötä kaikki tiedot ja napsauta painiketta.
