Jeg har gjentatte ganger blitt spurt om hvordan man bestemmer kraften til en 50Hz umerket transformator, jeg skal prøve å fortelle og vise med et par eksempler.

Generelt er det ganske mange måter å bestemme kraften til en 50Hz transformator på, jeg vil bare liste noen få av dem.

1. Merking.
Noen ganger kan du finne en eksplisitt indikasjon på strøm på en transformator, men denne indikasjonen er kanskje ikke merkbar ved første øyekast.
Alternativet er selvfølgelig veldig banalt, men du bør først se.

2. Generell kraft av kjernen.
Det er tabeller der du kan finne den generelle kraften til visse kjerner, men siden kjernene ble produsert i et bredt spekter av størrelseskonfigurasjoner, og dessuten var forskjellig i utførelse, kan det hende at tabellen ikke alltid er riktig.
Og det er ikke alltid lett å finne dem. Imidlertid kan tabeller fra beskrivelsene av enhetlige transformatorer brukes indirekte.

3. Samlede transformatorer.
Selv under foreningen, og faktisk etter den, ble det produsert et stort antall enhetlige transformatorer, du kan gjenkjenne dem ved merkingen som starter ved CCI, TN, TA.
Hvis TA er mindre vanlig, er TPP og TN veldig vanlige.

For eksempel tar vi TPP270-transformatoren.

Vi finner en beskrivelse av merkingen av denne serien og i beskrivelsen finner vi vår transformator, det vil være spenninger, og strømmer og effekt.
Jeg la ut denne beskrivelsen i dokumentasjonsdelen. Forresten, der kan du også se dimensjonene til transformatorkjernene og bestemme kraften etter dimensjonene, sammenligne den med dine egne. Hvis transformatoren din har en litt større størrelse, er det fullt mulig å beregne på nytt, siden kraften til transformatoren er direkte proporsjonal med størrelsen.

På TN61-transformatoren er merkingen nesten usynlig, men den er der :)

Det er en egen beskrivelse for den, den har jeg også på bloggen min.

Noen ganger er transformatoren merket, men det er umulig å finne noe forståelig på den, dessverre, tabeller for slike transformatorer er svært sjeldne.

4. Beregning av effekt etter ledningsdiameter.
Hvis det ikke er data, kan du bestemme kraften basert på diameteren på viklingstrådene.
Det er mulig å måle primærviklingen, men noen ganger er den ikke tilgjengelig.

I dette tilfellet måler vi diameteren på ledningen til sekundærviklingen.
I eksemplet er diameteren 1,5 mm.
Da er alt enkelt, først finner vi ut tverrsnittet av ledningen.
1,5 delt på 2 får vi 0,75, dette er radiusen.
Vi multipliserer 0,75 med 0,75, og multipliserer det resulterende resultatet med 3,14 (pi), vi får trådtverrsnittet = 1,76mm.kv

Verdien av strømtettheten tas vanligvis lik 2,5 Ampere per 1 mm2. I vårt tilfelle multipliserer vi 1,76 med 2,5 og får 4,4 ampere.
Siden transformatoren er designet for en utgangsspenning på 12 volt, vet vi dette, og hvis vi ikke vet det, kan vi måle det med en tester, så multipliserer vi 4,4 med 12, får vi 52,8 watt.
Papiret indikerer en effekt på 60 watt, men nå vikles ofte transformatorer med et undervurdert viklingstverrsnitt, derfor konvergerer alt i det store og hele.

Noen ganger er det skrevet på transformatoren ikke bare antall omdreininger av viklingene, men også diameteren på ledningen. men dette bør behandles med skepsis, da klistremerker kan være feil.

I dette eksemplet fant jeg først en del av ledningen tilgjengelig for måling, hevet den litt slik at jeg kunne krype med en skyvelære.

Og da jeg målte det, fant jeg ut at diameteren på ledningen ikke er 0,355, men 0,25 mm.
La oss prøve å bruke beregningsalternativet som jeg ga ovenfor.
0.25/2=0.125
0,125x0,125x3,14=0,05mm.kv
0,05=2,5=0,122 ampere
0,122x220 (viklingsspenning) = 26,84 watt.

I tillegg er metoden ovenfor utmerket i tilfeller der det er flere sekundære viklinger, og det er rett og slett upraktisk å måle hver.

5. Tilbakeberegningsmetode.
I noen situasjoner kan du bruke programmet til å beregne transformatorer. Disse programmene har en ganske stor database med kjerner, og dessuten kan de beregne vilkårlige størrelseskonfigurasjoner basert på hva vi kan måle.
Jeg bruker Trans50Hz-programmet.

Velg først kjernetypen. I utgangspunktet er dette alternativer for ringformet, W-formet tape og W-formet av plater.

Fra venstre til høyre - Ring, ShL, Sh.
I mitt eksempel vil jeg måle SL-alternativet, men du kan finne ut kraften til andre typer transformatorer på samme måte.

Trinn 1, mål bredden på siden av den magnetiske kretsen.

Vi legger inn den målte verdien i programmet.

Trinn 2, bredden på den magnetiske kretsen.

Også inkludert i programmet.

Trinn 3, vindusbredde.
Det er to alternativer her. Hvis det er tilgang til vinduet, så måler vi det rett og slett.

Hvis det ikke er tilgang, måler vi den totale størrelsen, trekker fra fire ganger verdien oppnådd i trinn 1, og deler resten med 2.
Et eksempel er totalbredden på 80mm, i trinn 1 var den 10mm, som betyr at vi trekker 40 fra 80. Det er fortsatt 40 igjen, del på 2 og få 20, dette er bredden på vinduet.

Skriv inn en verdi.

Trinn 4, vinduslengde.
Faktisk er dette lengden på rammen til ledningen, den kan ofte måles uten problemer.

Skriv også inn denne verdien.

Etter det klikker du på knappen - Beregn.

Og vi får en feilmelding.

Faktum er at programmet opprinnelig satte verdier for å beregne en kraftig transformator.
Vi finner det uthevede elementet og endrer verdien til slik at effekten (spenning ganger strøm) ikke overstiger vår estimerte totale effekt.
Du kan kjøre minst 1 volt og 1 ampere der, det spiller ingen rolle, jeg setter 5 volt.

Vi trykker på beregningsknappen igjen og vi får ønsket resultat, i dette tilfellet beregnet programmet at kraften til magnetkretsen vår er 27,88 watt..
Dataene som ble oppnådd konvergerer omtrent med beregningen for diameteren på ledningen, da fikk jeg 26,84 watt, noe som betyr at metoden fungerer ganske bra.

5. Måling av maksimal temperatur.
Vanlige (jern)transformatorer i drift bør ikke varmes opp over 60 grader, dette kan også brukes i effektberegninger.
Men det er unntak her, for eksempel kan en avbruddsfri strømforsyningstransformator ha mer kraft med beskjedne dimensjoner, dette skyldes at den fungerer i kort tid og den slår seg av tidligere enn den overopphetes. For eksempel, i denne utførelsesformen, kan dens effekt være 600 watt, og under langvarig drift, bare 400.
Det er også kinesiske produsenter som noen ganger bruker "småstore" transformatorer i billige adaptere som varmes opp som ovner, dette er ikke normalt, ofte kan den reelle kraften til transformatoren være 1,2-1,5 ganger mindre enn den deklarerte.

For å måle effekt på ovennevnte måte tar vi eventuell last, lyspærer, motstander, etc. Alternativt kan du bruke en elektronisk last, men i dette tilfellet kobler vi den gjennom en diodebro med en filterkondensator.
Vi venter omtrent en time, hvis temperaturen ikke overstiger 60, øker vi belastningen. Da synes jeg fremgangsmåten er klar.
Det er egentlig et lite forbehold, temperaturen på transformatoren kan variere markant avhengig av om det er en sak og hvor stor den er, men det gir et veldig nøyaktig resultat. Det eneste negative er at testen er veldig lang.

Jeg har sjelden brukt slike transformatorer de siste 10-15 årene, fordi de ligger et sted på de ytterste hyllene på balkongen, og da jeg lette, kom jeg over veldig nysgjerrige indikatorer, IN-13. Jeg kjøpte den for en nivåindikator i en forsterker, men til slutt forlot jeg den. Nå har jeg funnet det, og jeg tenker hva som kan gjøres fra dem, kanskje du har ideer og forslag. Når interessant idé, vil jeg prøve å gjøre og vise prosessen i form av en oversikt.

Det er alt, men som et tillegg til videoen om å bestemme den totale kraften til transformatoren.

Transformatorer er elektromagnetiske enheter som har to eller flere induktivt koblede viklinger og brukes til å bestemme verdien vekselstrøm(Spenning). Strukturen til enheten inkluderer en magnetisk kjerne med viklinger plassert på den. Enfasede lavspenningsenheter brukes til å drive kontrollkretser.

Viklingen koblet til spenningskilden kalles primær, og de som strømforbrukere er koblet til er sekundære. Enheter deles avhengig av resultatet av arbeidet.

Radioamatører er klar over en slik situasjon når det er nødvendig å lage en transformator som har strøm- og spenningsindikatorer som skiller seg fra standardindikatorer. Noen ganger er det mulig å finne en ferdig enhet med de nødvendige viklingsparametrene, men oftere må transformatoren lage sin egen.

Det er behov for å beregne transformatoren, som i en industriell situasjon er en kompleks prosess, men radioamatører kan beregne enhetene sine i henhold til et relativt forenklet skjema:

Først bestemmes de med verdiene til parameterne ved utgangen til den fremtidige enheten. Den optimale merkeeffekten velges, som beregnes ved å summere effektene til alle sekundærviklingene. Denne indikatoren på hver vikling bestemmes ved å multiplisere spenningen i volt og utgangsstrøm i ampere.

Den nominelle kraften lar deg beregne tverrsnittet av kjernen, oppnådd i kvadratcentimeter. Valget av kjernen påvirkes av bredden på sentralplaten og tykkelsen på settinglaget. For å bestemme tverrsnittet av kjernen, multipliser disse to parameterne. Effekten endres når strømmen flyter fra primærviklingen til sekundærviklingen. Dette skyldes den magnetiske fluksen i kjernen, så størrelsen på kjerneområdet avhenger direkte av strømindikatoren.

Den optimale typen er rustning kjerne. Hvis vi tar for sammenligning den toroidale eller stangtypen, vil det være nødvendig med en og en halv ganger mindre ledning for viklingsanordningen for å produsere den pansrede. Den toroidale utformingen består av en ring som viklingene er plassert på, denne typen har den minste magnetiske strålingen av alle.

Stangdesignen forutsetter tilstedeværelsen av to spoler med trådvikling på hver. Viklingene er delt i to og koblet i serie. Det oppstår vanskeligheter med å bestemme retningen til viklingen; stavtyper av kjerner brukes vanligvis til kraftige transformatorer. Den pansrede kjernedesignen brukes til små og mellomstore transformatorer og består av en enkelt spole med et praktisk viklingsarrangement.

For å sjekke om alle viklingene passer på den valgte enheten, bruk vindusfyllingsfaktor. For å sjekke det, beregne arealet av vinduet i kjernen. Etter det blir det funnet en koeffisient som viser antall omdreininger som må vikles for å heve spenningen til en størrelse på viklingen på 1 volt.

Antall omdreininger beregnes etter behov for en viklingssving per 50 cm2. Hvis du måler arealet av kjernen, anses antall omdreininger å dele det resulterende området med 50. For eksempel, hvis tverrsnittsarealet er 100 cm, må du gjøre to svinger av viklingen per 1 volt.

Beregningen av det totale antallet ledningsvindinger gjøres ved å multiplisere mengden oppnådd med 1 volt med den totale spenningen. For eksempel, 2 omdreininger multiplisert med 220, får vi 440 omdreininger i en vikling. I den belastede driftsmodusen til transformatoren kan en del av spenningen gå tapt for å overvinne motstanden til sekundærviklingene. Anbefalt antall svinger bestemme 5-9 % mer mottatt i beregningen.

Viklingsspenningsindikatoren multipliseres med den oppnådde koeffisienten, en slik beregning er identisk for alle transformatorviklinger. Driftsstrømindikatoren beregnes fra parametrene til spenningen i nettverket og kraften til transformatoren. Den resulterende driftsstrømverdien konverteres til milliampere og ledningsdiameteren beregnes.

Ved hjelp av et bord

For å velge den optimale indikatoren for antall ledninger, brukes spesielle tabeller som viser hvordan den resulterende ledningsdiameteren erstattes i stedet for en og to eller flere identiske når det gjelder skjøtarbeid.

For eksempel er verdien oppnådd i beregningen 0,52 mm, derfor er det i henhold til tabellen bestemt at en slik indikator kan endres til to ledninger på 0,32 mm hver eller ta tre ledninger på 0,28 mm. Dette betyr at tråddiameteren kan bestå av flere diametre, hvis totale verdi ikke bør være lavere enn det som er oppnådd i beregningen.

Kontroller riktigheten av valget

Til slutt sjekkes vindusfyllingsfaktoren. Det bør ikke være høyere enn 0,5, tatt i betraktning isolasjonen til ledningen. Hvis verdien er større, må du ta en større del av kjernen og hele beregningen gjøres på nytt.

Prinsippet for å beregne transformatoren online

Denne beregningen tillater raskt endre innstillinger, samtidig som det reduserer tiden for å utvikle kapasiteten til transformatoren. Innledende indikatorer og data fra automatiske tabeller legges inn i feltene med forskjellige farger. Du kan korrigere dataene ved å legge inn dine egne indikatorer. Kalkulatoren lar deg beregne det nødvendige ledningsarealet og antall omdreininger i hver av viklingene.

Data som skal legges inn i det automatiske kalkulatorfeltet

Før du automatisk kan beregne transformatoren online, bør du definere indikatorer for input:

• spenning inn primærvikling, erstatter vanligvis verdien 220 V;
• utgangsspenning til sekundærviklingen i volt (erstatter data fra ditt krav);
• utgangsstrøm av sekundærviklingen i ampere (skriv inn din egen verdi);
• parametere for den ytre og indre diameteren til kjernen (sett verdien din);
• spesifiser høyden på kjernen i henhold til dens egne parametere.

Beregningen av transformatoren i henhold til formlene valgt fra kildene utføres ganske sakte, det er fare for å gjøre feil. Online beregning vil tillate deg å designe raskt og effektivt. En slik praktisk beregning er egnet for nybegynnere radioamatører, og profesjonelle kan bruke den med ikke mindre suksess. Mest rask måte gjør en beregning - skriv inn alle dataene og klikk på knappen.

Den mest kritiske og kostbare delen av kraftenheten til en radioenhet drevet av et vekselstrømnett er en krafttransformator. Ett eksempel kretsskjema transformator er vist i fig. 1. Transformatoren har en kjerne satt sammen av tynne plater av transformatorstål. Viklingene til transformatoren er laget av isolert kobbertråd på en pressboardramme.

Transformatorkjerner er satt sammen av plater av to typer: L-formet og W-formet. Platetypen bestemmer også utformingen av transformatorer, som er vist i fig. 2.

På stangkjernen (L-formede plater) er viklingene til transformatoren plassert jevnt på begge stengene (fig. 2, a), for eksempel er primær- (nettverks)viklingen og nedtrappingsviklingen for glødelampe plassert. på en stang, og den sekundære step-up (høyspent) viklingen er plassert på den andre . Med denne typen plater plasseres noen ganger viklinger på en kjernestang.

På panserkjernen (W-formede plater) er alle viklingene plassert på dens midtre stang (fig. 2, b).

Hvis vi kobler transformatorens primærvikling I til en vekselstrømkilde (fig. 3), vil en vekselstrøm strømme gjennom den, som vil skape en vekslende magnetisk fluks i kjernen. Siden sekundærviklingen II er plassert på transformatorens andre stang, vil den vekslende magnetiske fluksen krysse svingene til sekundærviklingen, som et resultat av at den (i henhold til loven om elektromagnetisk induksjon) vil bli indusert elektromotorisk kraft(EMF). Hvis en enhet (voltmeter) er koblet parallelt med sekundærviklingen, vil den vise størrelsen på den induserte spenningen.

For å senke spenningen på strømnettet, må sekundærviklingen ha færre omdreininger enn strømnettet, og for å øke spenningen - mer enn primærviklingen.

Ulike spenninger kreves for å drive radioutstyret: en høyspenning (med påfølgende likeretting) for å drive anodekretsene og kretsene til skjermnettene til lamper og to lave spenninger for å drive glødekretsene til lampene og separat for oppvarming av kenotronen hvis den brukes i en likeretter (det eneste unntaket er 6Ts5S kenotron, tråden hvis filament kan drives fra en vanlig filamentvikling).

På grunn av tap i kjerne og viklinger kan man aldri få samme effekt fra sekundærviklingen til en transformator som ble levert til primærviklingen. Derfor er det konseptet effektivitet (effektivitet) til transformatoren. Hjemmelagde transformatorer, beregnet etter forenklede formler og laget på vanlig transformatorstål, har vanligvis en virkningsgrad over 70-80%.

Anta at transformatoren må gi strøm til en forsterker eller mottaker som bruker en strøm på 100 mA ved en spenning på 250 V gjennom anodekretsene og en strøm på 2 A ved en spenning på 6,3 V gjennom glødetrådskretsen. spenning på 5 V (for å bestemme strømmene som forbrukes av elektrodene til en bestemt lampe, bør du bruke referansedataene deres).

Altså med en stor tilnærming (uten å ta hensyn til spenningsfallet over indre motstand kenotron og filterinduktor) må sekundærviklingen klassifiseres for en spenning på 250 V og en strøm på 100 mA (0,1 A), lampens glødetrådsvikling for en spenning på 6,3 V og en strøm på 2 A, og kenotron-glødetrådsviklingen for 5 V og strøm 2 A. Vi beregner deres effekt i henhold til formelen

hvor U er i volt og I er i ampere. Derfor er P1=250*0,1=25W, P2=5*2=10W, P3=6,3*2=12,6W.

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

Effekten i alle tre sekundærviklingene vil være lik

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

Hvis vi tar effektiviteten til en transformator laget under amatørforhold, ikke høyere enn 80%, kan strømforbruket fra nettverket beregnes ved hjelp av formelen

R bane \u003d 1,2 * R sb. (3)

I vårt tilfelle vil strømforbruket fra nettverket være lik

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

Det neste trinnet i beregningen er bestemmelsen av tverrsnittet av kjernen, t, e kjerneareal i kvadratcentimeter - Q cm 2. Det beregnes i henhold til formelen

Qcm 2 \u003d 1,2 * P bane 0,5 \u003d cm 2. (4)

Siden kjernen er satt sammen av tynne plater isolert fra hverandre, blir en faktor på 1,2 introdusert i formelen, tatt i betraktning fyllingen av kjernen. Dermed vil tverrsnittet av kjernen til transformatoren vår være lik

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

(vi vurderer avrundet 9,0 cm 2).

Etter det må du bestemme bredden på platene til den midterste stangen (hvis platene er W-formede) og tykkelsen på settet i cm. Multipliserer disse verdiene, får vi tverrsnittsarealet på \u200b \u200bstangen. Siden beregningen av alle de geometriske dimensjonene til kjernen (vindusareal, innstilt tykkelse og platebredde) for en nybegynner radioamatør er en ganske komplisert sak, kan du ganske enkelt vurdere forholdet mellom bredden på stangplatene og den innstilte tykkelsen til være fra 1 til 2.

Tabell 1

Med dette forholdet kan du være sikker på at antall omdreininger oppnådd fra videre beregning vil passe inn i kjernevinduet. Fra bordet. 1-data, velger vi Sh-25-plater, hvor tykkelsen på settet vil være 3,6 cm, og sideforholdet vil være 1,44, siden 9 cm 2: 2,5 cm = 3,6 cm, og 3,6: 2, 5 = 1,44.

n0 = (45 - 60)/Q = svinger, (5)

der Q er tverrsnittet av kjernen i cm 2. Hvis det er transformator stålplater god kvalitet, tallet 45 skal erstattes i telleren, hvis stålet er dårlig - 60. Ved beregning antar vi at kjernen er hentet fra fabrikktransformatoren, da vil antall omdreininger per volt være lik

Ytterligere beregning av viklingene er ikke lenger noen problemer, du trenger bare å multiplisere antall omdreininger per volt med den gitte spenningen til en eller annen vikling. Primærviklingen for tilkobling til et nettverk med en spenning på 127 V må ha P1 = 127x5 = 635 omdreininger, økende med 250 V - P2 = 250x5 = 1250 omdreininger, for oppvarming av kenotronen 5 V - P3 = 5x5 = 25 omdreininger og for varmelamper 6,3 B - P4 \u003d 6,3x5 \u003d 31,5 omdreininger (runde opp til 32 omdreininger).

Det siste trinnet i beregningen av viklingene er bestemmelsen av diameteren viklingstråd i henhold til en formel som sørger for en langsiktig, uavbrutt belastning av transformatoren, ved hvilken strømtettheten (styrken) pr. kvadratmillimeter ledningstverrsnitt er tatt ikke mer enn to ampere,

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

der d er ledningsdiameteren i millimeter, I er strømmen i ampere.

I vårt tilfelle, 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 (avrundet).

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

derfor d1 = 0,8 * 0,45 0,5 = 0,54 mm, eller, avrundet, 0,55 mm.

For større sikkerhet kan du sjekke om viklingene passer i vinduet til kjernen vi har valgt. Det gjøres slik. Fra Tabell. 1 viser at lengden på vinduet til kjerneplaten er 6 cm, og bredden er 2,5 cm, men siden viklingene er viklet på en karm som tar mye plass i vinduet, bør disse dimensjonene reduseres med tykkelsen på kinnene på rammen og tykkelsen på ermet. Som et resultat vil lengden på vinduet være omtrent 5,2 cm, og bredden vil være 2,2 cm I følge tabellen. 2 finner vi at ledningene til viklingene i emaljeisolasjon vil ha følgende ytre diametre: d1 = 0,59 mm, d2 = 0,27 mm, d3 = d4 = 1,15 mm.

tabell 2

Således, i ett lag av en ledning med en diameter på 0,59, vil 52 / 0,59 \u003d 88 omdreininger passe, og antall lag av denne viklingen vil være lik

685/88 = 7 (avrundet). Over vinduets bredde vil lagene ta 7x0,59 = 4,2 mm, eller 0,42 cm.

For en ledning med en diameter på 0,27 (med isolasjon) vil antall svinger i laget være 2 / 0,27 \u003d 192. Følgelig får vi antall lag 6,5, vi teller syv lag med en margin. De vil ta 2 mm, eller 0,2 cm, over vindusbredden.

Antall omdreininger i et trådlag med en diameter på 1,15 er 52 / 1,15 = 45. Dermed vil filamentviklingene passe inn i to lag, som vil ta 2,3 mm, eller 0,23 cm over vindusbredden.

Ved å legge til de oppnådde verdiene på 0,42 + 0,2 + 0,23, får vi at alle viklinger langs vinduets bredde vil ta 0,85 cm.

I vår beregning forutså vi ikke at blyendene til viklingene, avstandsstykkene mellom lagene av sigarett- eller kondensatorpapir og avstandsstykkene mellom viklingene av lakkert stoff eller flere lag kabelpapir vil ta mye plass.

Det skal bemerkes at nybegynnere radioamatører ikke vil være i stand til umiddelbart tett og nøyaktig, snu for å svinge, svinge viklingene. Derfor vil vi anta at viklingene i vinduet ikke vil ta 0,85 cm, men 1 cm. Hvis det ved beregning viser seg at viklingene i vinduet ikke passer, bør du ta større plater eller øke tykkelsen på tallerkenpakken. Dermed vil det være mulig å redusere antall omdreininger av viklingene med en volt.

For fremstilling av en transformator er det også nødvendig med en pressplate, fiber eller getinax med en tykkelse på 1,5-2 mm. For å isolere viklingene fra hverandre og mellom lagene av viklingene, trenger du lakkert klut, kabel eller i ekstreme tilfeller vanlig skrivepapir. Lakkert duk, som har høye isolasjonsegenskaper, kan erstattes med flere lag med kalkerpapir.

Produksjonen av transformatorspolen begynner med fremstillingen av et treemne for rammen, hvis sider skal være litt større (med 0,5 mm) enn sidene på kjernestangen, og lengden er 1,5-2 cm lengre enn lengden på transformatorstangen.

Slå en spiker uten hatt inn i midten av treemnet, som vist på fig. 4.

Etter det begynner de å produsere en ramme fra pressplate eller getinaks av en spesifisert tykkelse, som markeringen av sidene av ermet og kinnene på rammen er laget på, som vist i fig. 5. Lengden på rammen skal være litt mindre enn lengden på stangen (med 1-2 mm).

Til tross for at en slik ramme er laget uten lim, har den stor styrke når den er nøye utført. Den sammensatte rammen (fig. 5) settes på emnet, og hvis det ikke fester seg tett til det, skal det legges en pappstrimmel mellom rammen og emnet eller emnet pakkes med flere lag papir.

Hvis radioamatøren har en drill og en skrustikke, er det ikke veldig vanskelig å vikle transformatorspolen. I en skrustikke må du klemme boret i horisontal posisjon, inn i patronen for å klemme spikeren til emnet. Når boret roterer, skal hylsen ikke i noe tilfelle slå på grunn av forvrengninger eller eksentrisitet, siden svingene vil ligge feil, noe som vil komplisere viklingsprosessen, forverre kvaliteten, som et resultat av at viklingen vil ta opp mye mer plass. Etter at rammen er festet i borechucken, bør det tilberedes strimler av papir, lakkert klut eller annet isolasjonsmateriale, hvis bredde skal være 4-5 mm mer avstand mellom kinnene på ermet.

Konklusjonene til viklingene (med unntak av filamentviklingene) bør ikke i noe tilfelle gjøres med samme ledning, men med strenget ledning, vel isolert ledning 10-12 cm lang, som viklingstråden er loddet til. Stedet for lodding må være godt isolert ved å pakke det med et stykke lakkert klut, forsterke spolen med ledning, som vist i fig. 6, og start viklingen.

Ved vikling anbefales det å rotere håndtaket på boret med høyre hånd, og legge albuen på venstre hånd på bordet slik at fingrene som holder ledningen er i en avstand på 20-30 cm foran rammen . På denne måten er det lettere å svinge en sving til en sving (svingene er mindre sannsynlige å komme på avveie).

Hvis radioamatøren ikke har en teller, skal antall omdreininger i laget telles og resultatet registreres etter vikling av hvert lag.

Du kan også telle svingene. Bestem først hvor mange omdreininger borechucken gjør per omdreining av håndtaket, og registrer antall omdreininger som er gjort, etter tidligere multiplisert med det resulterende forholdet. For eksempel: for en omdreining av borehåndtaket gjør patronen 3,8 omdreininger, derfor vil 380 omdreininger bli viklet for 100 omdreininger for hånd under vikling.

Hvert lag av sårviklingen skal legges med en forberedt stripe av papir og forsiktig sørge for at de siste svingene i hvert lag ikke faller mellom kinnet og ned i det nedre laget, siden isolasjonsnedbrytning mellom lagene er mulig på dette stedet, som kan forklart som følger. I vår beregning viste det seg at det er 5 omdreininger per volt, og 192x2 = 384 omdreininger passer i to lag av høyspentviklingen, derfor vil den effektive spenningen som virker mellom de to lagene være 386/5, eller 77 V , og amplitudespenningen vil være 108 B, at når viklingene varmes opp, kan det føre til sammenbrudd av isolasjonen.

Før vikling av sekundærviklingene, primært høyspenningsviklinger, bør det legges to lag lakkert duk eller to eller tre lag kabelpapir på toppen av primærviklingen. Alle viklinger må være godt isolert fra hverandre.

Utgangsendene til viklingene skal være plassert på den ene siden av spolens kinn, ellers er de lette å ødelegge når de fyller spolen, spesielt hvis platene er laget med et hakk, som vist i fig. 7. For fylling med stålplater legges spolen på bordet, hvoretter den ene halvdelen av platene legges på høyre side av spolen, og den andre til venstre. Fyllingen utføres i overlapping, det vil si at en plate skyves inn i spolen fra høyre side, og den andre fra venstre. Vanligvis er ferdige plater lakkert på den ene siden, så når du fyller spolen, må du sørge for at de lakkerte sidene av platene alltid er snudd opp eller ned. Pakningen av platene må utføres med maksimal tetthet, for før slutten av pakkingen skal kjernen presses ved å komprimere den i en skrustikke, og deretter kan enda flere plater settes inn.

Den sammensatte transformatorkjernen skal slås ut fra alle sider med en hammer slik at alle platene legger seg i en jevn haug, og dra deretter kjernen med pinner.

Den produserte transformatoren bør testes ved å koble den til strømnettet. Hvis viklingene ikke varmes opp etter en eller to timer, er transformatoren designet og laget riktig.

Oppvarmingen av viklingen kan forklares med tilstedeværelsen av lukkede svinger (slurvet vikling). Før du slår på transformatoren, er det nødvendig å kontrollere at utgangsendene til viklingen ikke ved et uhell nærmer seg hverandre. Klabling av kjerneplatene indikerer en løs montering. I dette tilfellet må du sette inn noen flere plater i kjernen og stramme låsene på tappene tettere. Hvis radioamatøren har et AC-voltmeter eller et avometer, bør spenningene på alle sekundærviklinger kontrolleres.

Beregning krafttransformator

En transformator er en passiv energiomformer. Dens ytelseskoeffisient (COP) er alltid mindre enn én. Dette betyr at strømmen som forbrukes av lasten, som er koblet til sekundærviklingen til transformatoren, er mindre enn strømmen som forbrukes av den belastede transformatoren fra strømnettet. Det er kjent at effekten er lik produktet av strømstyrken og spenningen, derfor er strømstyrken mindre i opptrappingsviklingene, og i nedtrappingsviklingene er den mer enn strømmen som forbrukes av transformator fra nettverket.

Parametre og egenskaper for transformatoren.

To forskjellige transformatorer med samme nettspenning kan konstrueres for å motta samme sekundærviklingsspenninger. Men hvis belastningen til den første transformatoren bruker mer strøm, og den andre er liten, er den første transformatoren preget av mer kraft sammenlignet med den andre. Jo større strømmen er i transformatorviklingene, jo større er den magnetiske fluksen i kjernen, så kjernen må være tykkere. I tillegg, jo større strømmen er i viklingen, jo tykkere ledning må den vikles, og dette krever en økning i kjernevinduet. Derfor avhenger dimensjonene til transformatoren av kraften. Omvendt er en kjerne av en viss størrelse egnet for fremstilling av en transformator bare opp til en viss effekt, som kalles transformatorens totale kraft. Antall omdreininger av sekundærviklingen til transformatoren bestemmer spenningen på terminalene. Men denne spenningen avhenger også av antall omdreininger til primærviklingen. Ved en viss verdi av forsyningsspenningen til primærviklingen avhenger spenningen til sekundærviklingen av forholdet mellom antall omdreininger av sekundærviklingen og antall omdreininger til primærviklingen. Dette forholdet kalles transformasjonsforholdet. Hvis spenningen på sekundærviklingen avhenger av transformasjonsforholdet, er det umulig å vilkårlig velge antall omdreininger til en av viklingene. Jo mindre dimensjonene til kjernen er, desto større bør antallet omdreininger av hver vikling være. Derfor tilsvarer størrelsen på kjernen til transformatoren et veldefinert antall svinger av viklingene per en volt spenning, mindre enn det som ikke kan tas. Denne karakteristikken kalles antall omdreininger per volt.

Som enhver energiomformer har en transformator en effektivitetsfaktor - forholdet mellom kraften som forbrukes av transformatorbelastningen og strømmen som den belastede transformatoren forbruker fra nettverket. Effektiviteten til laveffekttransformatorer, som vanligvis brukes til å drive forbrukerelektronikk, varierer fra 0,8 til 0,95. Større krafttransformatorer har høyere verdier.

Elektrisk beregning av transformatoren

Før du beregner transformatoren, er det nødvendig å formulere kravene som den skal tilfredsstille. De vil være de første dataene for beregningen. De tekniske kravene til transformatoren bestemmes også ved beregning, som et resultat av at spenningene og strømmene som må leveres av sekundærviklingene bestemmes. Derfor, før beregning av transformatoren, beregnes likeretteren for å bestemme spenningene til hver av sekundærviklingene og strømmene som forbrukes fra disse viklingene. Hvis spenningene og strømmene til hver av transformatorviklingene allerede er kjent, er de de tekniske kravene til transformatoren. For å bestemme den totale kraften til transformatoren, er det nødvendig å bestemme kraften som forbrukes fra hver av sekundærviklingene og legge dem til, også under hensyntagen til transformatorens effektivitet. Strømmen som forbrukes fra enhver vikling bestemmes ved å multiplisere spenningen mellom terminalene til denne viklingen med styrken til strømmen som forbrukes fra den:

P er kraften som forbrukes fra viklingen, W;

U er den effektive verdien av spenningen tatt fra denne viklingen, V;

I er den effektive verdien av strømmen som flyter i samme vikling, A.

Den totale effekten som forbrukes, for eksempel av tre sekundære viklinger, beregnes ved hjelp av formelen:

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

For å bestemme den totale effekten til transformatoren, må den resulterende verdien av den totale effekten P S deles på transformatorens virkningsgrad: P g = , hvor

P g - total kraft til transformatoren; η er effektiviteten til transformatoren.

Det er umulig å beregne transformatoreffektiviteten på forhånd, siden for dette må du vite mengden energitap i viklingene og i kjernen, som avhenger av parametrene til viklingene selv (tråddiametre og deres lengde) og kjernen parametere (lengde på magnetfeltlinjen og stålkvalitet). Både disse og andre parametere blir kjent først etter beregningen av transformatoren. Derfor, med tilstrekkelig nøyaktighet for praktisk beregning, kan transformatorens virkningsgrad bestemmes fra tabell 6.1.

Tabell 6.1

De vanligste er to former for kjernen: O-formet og W-formet. Det er vanligvis to spoler på den O-formede kjernen, og en spole på den W-formede kjernen. Når de kjenner den totale kraften til transformatoren, finner de tverrsnittet av arbeidskjernen til kjernen, som spolen er plassert på:

Tverrsnittet av arbeidskjernekjernen er produktet av bredden på arbeidskjernen a og tykkelsen på pakken c. Dimensjoner a og c er uttrykt i centimeter, og tverrsnittet er uttrykt i kvadratcentimeter.

Etter det velges typen transformatorstålplater og tykkelsen på kjernepakken bestemmes. Først, finn den omtrentlige bredden til den arbeidende kjernekjernen i henhold til formelen: a= 0,8

Deretter, i henhold til den oppnådde verdien a, velges typen transformatorstålplater blant de tilgjengelige og den faktiske arbeidskjernebredden a blir funnet. hvoretter tykkelsen på kjernepakken bestemmes med:

Antall omdreininger per 1 volt spenning bestemmes av tverrsnittet av arbeidskjernen til transformatorkjernen i henhold til formelen: n \u003d k / S, hvor N er antall omdreininger per 1 V; k er koeffisienten bestemt av egenskapene til kjernen; S er tverrsnittet av kjernens arbeidskjerne, cm 2.

Fra formelen ovenfor kan det ses at jo mindre koeffisienten k er, desto færre omdreininger vil alle transformatorviklinger ha. Imidlertid kan koeffisienten k ikke velges vilkårlig. Verdien varierer vanligvis fra 35 til 60. Først av alt avhenger det av egenskapene til transformatorstålplatene som kjernen er satt sammen fra. For C-formede kjerner, tvunnet fra en tynn tape, kan du ta k = 35. Hvis det brukes en O-formet kjerne, satt sammen av U- eller L-formede plater uten hull i hjørnene, ta k = 40. Det samme verdi k for USh-typeplater , der bredden på sidekjernene er mer enn halvparten av bredden av midtkjernen. = 50. Dermed er valget av k i stor grad betinget og kan varieres innenfor visse grenser, gitt at en reduksjon i k letter viklingen, men strammer transformatormodusen. Ved bruk av plater laget av transformatorstål av høy kvalitet kan denne koeffisienten reduseres litt, og når stålkvaliteten er lav, må den økes.

Når du kjenner den nødvendige spenningen til hver vikling og antall omdreininger per 1 V, er det enkelt å bestemme antall omdreininger på viklingen, multipliser disse verdiene: W = Un

Dette forholdet er bare gyldig for primærviklingen, og når du bestemmer antall omdreininger til sekundærviklingene, er det nødvendig å i tillegg innføre en omtrentlig korreksjon for å ta hensyn til spenningsfallet på selve viklingen fra laststrømmen som strømmer gjennom ledningen. : W = mUn

Koeffisienten m avhenger av styrken til strømmen som går gjennom en gitt vikling (se tabell 6.2). Hvis strømstyrken er mindre enn 0,2 A, kan det tas m = 1. Tykkelsen på ledningen som transformatorviklingen er viklet med, bestemmes av styrken til strømmen som går gjennom denne viklingen. Jo større strømmen er, jo tykkere må ledningen være, akkurat som det kreves et tykkere rør for å øke vannstrømmen. Motstanden til viklingen avhenger av tykkelsen på ledningen. Jo tynnere ledningen er, desto større er motstanden til viklingen, derfor øker kraften som frigjøres i den og den varmes opp mer. For hver type viklingstråd er det en grense for tillatt oppvarming, som avhenger av egenskapene til emaljeisolasjonen. Derfor kan ledningens diameter bestemmes av formelen: d \u003d p, der d er diameteren til ledningen for kobber, m; I er strømmen i viklingen, A; p er koeffisienten (tabell 6.3) som tar hensyn til tillatt oppvarming av et bestemt merke av ledning.

Tabell 6.2: Faktordefinisjon m

Tabell 6.3: Valg av tråddiameter.

Ved å velge koeffisienten p, kan du bestemme diameteren på ledningen til hver vikling. Den funnet verdi av diameteren er rundet opp til en større standard.

Strømstyrken i primærviklingen bestemmes under hensyntagen til transformatorens totale kraft og nettspenningen:

Praktisk jobb:

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

Bestemme kraften til en krafttransformator

Hvordan finne ut kraften til en transformator?

For produksjon av transformatorstrømforsyninger kreves en enfaset krafttransformator, som senker AC spenning strømnettet 220 volt til de nødvendige 12-30 volt, som deretter likerettes av en diodebro og filtreres av en elektrolytisk kondensator. Disse transformasjonene elektrisk strøm nødvendig, siden alt elektronisk utstyr er satt sammen på transistorer og mikrokretser, som vanligvis krever en spenning på ikke mer enn 5-12 volt.

For å sette sammen strømforsyningen selv, må en nybegynner radioamatør finne eller kjøpe en passende transformator for den fremtidige strømforsyningen. I unntakstilfeller kan du lage en krafttransformator selv. Slike anbefalinger finner du på sidene til gamle bøker om radioelektronikk.

Men i dag er det lettere å finne eller kjøpe en ferdig transformator og bruke den til å lage din egen strømforsyning.

Full konto og uavhengig produksjon en transformator for en nybegynner radioamatør er en ganske vanskelig oppgave. Men det er en annen måte. Du kan bruke en brukt, men brukbar transformator. For å drive de fleste hjemmelagde design, er en strømforsyning med lav effekt med en effekt på 7-15 watt nok.

Hvis transformatoren er kjøpt i en butikk, er det som regel ingen spesielle problemer med valget av ønsket transformator. Det nye produktet har alle sine hovedparametre, som f.eks makt, inngangsspenning, utgangsspenning, samt antall sekundære viklinger, hvis det er mer enn én.

Men hvis du har en transformator som allerede har fungert i en enhet og du vil bruke den på nytt for å designe strømforsyningen din? Hvordan bestemme kraften til en transformator i det minste omtrentlig? Kraften til transformatoren er en veldig viktig parameter, siden påliteligheten til strømforsyningsenheten eller annen enhet du har satt sammen, vil direkte avhenge av den. Som du vet, avhenger strømmen som forbrukes av en elektronisk enhet av strømmen den bruker og spenningen som kreves for normal operasjon. Omtrent denne effekten kan bestemmes ved å multiplisere strømmen som forbrukes av enheten ( I n til forsyningsspenningen til enheten ( U n). Jeg tror mange er kjent med denne formelen fra skolen.

P=U n * I n

Hvor U n- spenning i volt; I n- strøm i ampere; P- effekt i watt.

Vurder definisjonen av kraften til transformatoren på et ekte eksempel. Vi skal trene på transformatoren TP114-163M. Dette er en transformator av pansertype, som er satt sammen av stemplede W-formede og rette plater. Det skal bemerkes at transformatorer av denne typen ikke er de beste mht effektivitet (effektivitet). Men den gode nyheten er at slike transformatorer er utbredt, ofte brukt i elektronikk og er lette å finne i hyllene til radiobutikker eller i gammelt og defekt radioutstyr. I tillegg er de billigere enn toroidale (eller med andre ord ring-) transformatorer, som har høy effektivitet og brukes i ganske kraftig radioutstyr.

Så vi har en transformator TP114-163M. La oss prøve å grovt bestemme kraften. Som grunnlag for beregninger vil vi ta anbefalinger fra den populære boken til V.G. Borisov "Ung radioamatør".

For å bestemme kraften til transformatoren, er det nødvendig å beregne tverrsnittet av dens magnetiske krets. Når det gjelder transformatoren TP114-163M, er magnetkretsen et sett med stemplede W-formede og rette plater laget av elektrisk stål. Så for å bestemme tverrsnittet, er det nødvendig å multiplisere tykkelsen på settet med plater (se bilde) med bredden på den sentrale lappen til den W-formede platen.

Når du beregner, må du observere dimensjonen. Tykkelsen på settet og bredden på det sentrale kronbladet måles best i centimeter. Beregninger må også gjøres i centimeter. Så tykkelsen på settet til den studerte transformatoren var omtrent 2 centimeter.

Deretter måler du bredden på det sentrale kronbladet med en linjal. Dette er allerede en vanskeligere oppgave. Faktum er at transformatoren TP114-163M har et tett sett og en plastramme. Derfor er den sentrale lappen til den W-formede platen praktisk talt usynlig, den er dekket av platen, og det er ganske vanskelig å bestemme bredden.

Bredden på sentrallappen kan måles på siden, den aller første W-formede platen i gapet mellom plastramme. Den første platen er ikke supplert med en rett plate, og derfor er kanten av den sentrale lappen til den W-formede platen synlig. Bredden var omtrent 1,7 centimeter. Selv om beregningen som presenteres er veiledende, men det er fortsatt ønskelig å gjøre målinger så nøyaktige som mulig.

Vi multipliserer tykkelsen på magnetkretssettet ( 2 cm.) og bredden på den sentrale lappen på platen ( 1,7 cm.). Vi får tverrsnittet av den magnetiske kretsen - 3,4 cm 2. Deretter trenger vi følgende formel.

Hvor S- tverrsnittsarealet til den magnetiske kretsen; P tr- transformatorkraft; 1,3 - gjennomsnittlig koeffisient.

Etter enkle transformasjoner får vi en forenklet formel for å beregne kraften til en transformator over tverrsnittet av dens magnetiske krets. Her er hun.

Bytt ut verdien av seksjonen i formelen S \u003d 3,4 cm 2 som vi mottok tidligere.

Som et resultat av beregninger får vi en omtrentlig verdi av kraften til transformatoren ~ 7 watt. En slik transformator er ganske nok til å sette sammen en strømforsyning for en 3-5 watt monofonisk lydfrekvensforsterker, for eksempel basert på TDA2003-forsterkerbrikken.

Her er en annen av transformatorene. Merket som PDPC24-35. Dette er en av representantene for transformatorer - "babyer". Transformatoren er veldig liten og, selvfølgelig, laveffekt. Bredden på den sentrale lappen til den W-formede platen er bare 6 millimeter (0,6 cm).

Tykkelsen på settet med plater til hele magnetkretsen er 2 centimeter. I følge formelen er kraften til denne minitransformatoren lik omtrent 1 W.

Denne transformatoren har maksimalt to sekundærviklinger tillatt strøm som er ganske liten, og utgjør titalls milliampere. En slik transformator kan kun brukes til å drive kretser med lavt strømforbruk.