Am fost întrebat în mod repetat despre cum să determin puterea unui transformator nemarcat de 50 Hz, voi încerca să spun și să arăt cu câteva exemple.

În general, există destul de multe moduri de a determina puterea unui transformator de 50Hz, voi enumera doar câteva dintre ele.

1. Marcare.
Uneori puteți găsi o indicație explicită a puterii unui transformator, dar această indicație poate să nu fie vizibilă la prima vedere.
Opțiunea, desigur, este foarte banală, dar mai întâi ar trebui să te uiți.

2. Puterea totală a nucleului.
Există tabele prin care puteți găsi puterea totală a anumitor nuclee, dar deoarece nucleele au fost produse într-o mare varietate de configurații de dimensiune și, în plus, diferă în ceea ce privește manopera, tabelul s-ar putea să nu fie întotdeauna corect.
Și nu este întotdeauna ușor să le găsești. Cu toate acestea, tabelele din descrierile transformatoarelor unificate pot fi utilizate indirect.

3. Transformatoare unificate.
Chiar și în timpul unirii, și într-adevăr după aceasta, au fost produse un număr mare de transformatoare unificate, le puteți recunoaște după marcaj începând de la CCI, TN, TA.
Dacă TA este mai puțin frecventă, atunci TPP și TN sunt foarte frecvente.

De exemplu, luăm transformatorul TPP270.

Găsim o descriere a marcajului acestei serii și în descriere găsim transformatorul nostru, vor fi tensiuni, și curenți și putere.
Am postat această descriere în secțiunea de documentație. Apropo, acolo puteți vedea și dimensiunile nucleelor ​​transformatorului și puteți determina puterea după dimensiunile sale, comparând-o cu ale dvs. Dacă transformatorul dvs. are o dimensiune puțin mai mare, atunci este destul de posibil să recalculați, deoarece puterea transformatorului este direct proporțională cu dimensiunea sa.

Pe transformatorul TN61, marcajul este aproape invizibil, dar este acolo :)

Există o descriere separată pentru el, o am și pe blogul meu.

Uneori, transformatorul este marcat, dar este imposibil să găsești ceva inteligibil pe el, din păcate, tabelele pentru astfel de transformatoare sunt foarte rare.

4. Calculul puterii după diametrul firului.
Dacă nu există date, atunci puteți determina puterea pe baza diametrului firelor de înfășurare.
Este posibil să măsurați înfășurarea primară, dar uneori nu este disponibilă.

În acest caz, măsurăm diametrul firului înfășurării secundare.
În exemplu, diametrul este de 1,5 mm.
Apoi totul este simplu, mai întâi aflăm secțiunea transversală a firului.
1,5 împărțit la 2, obținem 0,75, aceasta este raza.
Înmulțim 0,75 cu 0,75 și înmulțim rezultatul rezultat cu 3,14 (pi), obținem secțiunea transversală a firului = 1,76 mm.kv

Valoarea densității de curent este de obicei considerată egală cu 2,5 Amperi pe 1 mm2. În cazul nostru, înmulțim 1,76 cu 2,5 și obținem 4,4 Amperi.
Deoarece transformatorul este proiectat pentru o tensiune de ieșire de 12 volți, știm acest lucru și, dacă nu știm, îl putem măsura cu un tester, atunci înmulțim 4,4 cu 12, obținem 52,8 wați.
Hârtia indică o putere de 60 de wați, dar acum transformatoarele cu o secțiune transversală a înfășurării subestimată sunt adesea înfășurate, prin urmare, în mare, totul converge.

Uneori, pe transformator este scris nu numai numărul de spire ale înfășurărilor, ci și diametrul firului. dar acest lucru ar trebui tratat cu scepticism, deoarece autocolantele pot fi greșite.

În acest exemplu, am găsit mai întâi o secțiune de sârmă accesibilă pentru măsurare, am ridicat-o puțin astfel încât să mă pot târâ cu un șubler.

Și când am măsurat-o, am aflat că diametrul firului nu este de 0,355, ci de 0,25 mm.
Să încercăm să aplicăm opțiunea de calcul pe care am dat-o mai sus.
0.25/2=0.125
0,125x0,125x3,14=0,05mm.kv
0,05=2,5=0,122 Amperi
0,122x220 (tensiune de înfășurare) = 26,84 wați.

În plus, metoda de mai sus este excelentă în cazurile în care există mai multe înfășurări secundare și este pur și simplu incomod să măsurați fiecare.

5. Metoda de calcul invers.
În unele situații, puteți utiliza programul pentru a calcula transformatoare. Aceste programe au o bază de date destul de mare de nuclee și, în plus, pot calcula configurații de dimensiune arbitrară pe baza a ceea ce putem măsura.
Folosesc programul Trans50Hz.

În primul rând, alegeți tipul de miez. Practic, acestea sunt opțiuni pentru banda inelară, în formă de W și plăci în formă de W.

De la stânga la dreapta - Ring, ShL, Sh.
În exemplul meu, voi măsura opțiunea SL, dar puteți afla puterea altor tipuri de transformatoare în același mod.

Pasul 1, măsurați lățimea laturii circuitului magnetic.

Introducem valoarea măsurată în program.

Pasul 2, lățimea circuitului magnetic.

Inclus și în program.

Pasul 3, lățimea ferestrei.
Există două opțiuni aici. Dacă există acces la fereastră, atunci pur și simplu o măsurăm.

Dacă nu există acces, atunci măsurăm dimensiunea totală, apoi scadem de patru ori valoarea obținută la pasul 1 și împărțim restul la 2.
Un exemplu este lățimea totală de 80 mm, în pasul 1 a fost 10 mm, ceea ce înseamnă că scădem 40 din 80. Mai sunt 40, împărțiți cu 2 și obțineți 20, aceasta este lățimea ferestrei.

Introduceți o valoare.

Pasul 4, lungimea ferestrei.
De fapt, aceasta este lungimea cadrului pentru sârmă, de multe ori poate fi măsurată fără probleme.

Introduceți și această valoare.

După aceea, faceți clic pe butonul - Calculați.

Și primim un mesaj de eroare.

Faptul este că programul a stabilit inițial valori pentru calcularea unui transformator puternic.
Găsim elementul evidențiat și îi modificăm valoarea astfel încât puterea (tensiune ori curent) să nu depășească puterea noastră totală estimată.
Puteți conduce cel puțin 1 Volt și 1 Ampere acolo, nu contează, eu am setat 5 Volți.

Apăsăm din nou butonul de calcul și obținem rezultatul dorit, în acest caz programul a calculat că puterea circuitului nostru magnetic este 27,88 wați..
Datele obținute converg aproximativ cu calculul pentru diametrul firului, apoi am obținut 26,84 wați, ceea ce înseamnă că metoda funcționează destul de bine.

5. Măsurarea temperaturii maxime.
Transformatoarele obișnuite (fier) ​​în funcțiune nu ar trebui să se încălzească peste 60 de grade, acest lucru poate fi folosit și în calculele de putere.
Dar aici există și excepții, de exemplu, un transformator de alimentare neîntreruptibilă poate avea mai multă putere cu dimensiuni modeste, acest lucru se datorează faptului că funcționează pentru o perioadă scurtă de timp și se oprește mai devreme decât se supraîncălzi. De exemplu, în acest exemplu de realizare, puterea sa poate fi de 600 de wați, iar în timpul funcționării pe termen lung, doar 400 de wați.
Există și producători chinezi care folosesc uneori transformatoare „de dimensiuni mici” în adaptoare ieftine care se încălzesc precum sobele, acest lucru nu este normal, de multe ori puterea reală a transformatorului poate fi de 1,2-1,5 ori mai mică decât cea declarată.

Pentru a măsura puterea în modul de mai sus, luăm orice sarcină, becuri, rezistențe etc. Alternativ, puteți utiliza o sarcină electronică, dar în acest caz o conectăm printr-o punte de diode cu un condensator de filtru.
Așteptăm aproximativ o oră, dacă temperatura nu depășește 60, atunci creștem sarcina. Atunci cred că procedura este clară.
Există într-adevăr o mică avertizare, temperatura transformatorului poate diferi semnificativ în funcție de carcasă și de cât de mare este, dar dă un rezultat foarte precis. Singurul negativ este că testul este foarte lung.

Am folosit rar astfel de transformatoare în ultimii 10-15 ani, pentru că se află undeva pe rafturile îndepărtate ale balconului, iar când mă uitam, am dat peste indicatoare foarte curioase, IN-13. L-am cumparat pentru un indicator de nivel intr-un amplificator, dar pana la urma l-am abandonat. Acum l-am găsit și mă gândesc ce se poate face de la ei, poate aveți idei și sugestii. Când idee interesanta, voi încerca să fac și să arăt procesul sub forma unei imagini de ansamblu.

Asta este tot, dar ca o completare la videoclipul privind determinarea puterii totale a transformatorului.

Transformatoarele sunt dispozitive electromagnetice care au două sau mai multe înfășurări cuplate inductiv și sunt utilizate pentru a determina valoarea curent alternativ(Voltaj). Structura dispozitivului include un miez magnetic cu înfășurări plasate pe acesta. Unitățile monofazate de joasă tensiune sunt utilizate pentru alimentarea circuitelor de control.

Înfășurarea conectată la sursa de tensiune se numește primară, iar cele la care sunt conectați consumatorii de curent sunt secundare. Unitățile sunt împărțite în funcție de rezultatul lucrării.

Radioamatorii sunt conștienți de o astfel de situație atunci când este necesar să se realizeze un transformator care să aibă indicatori de curent și tensiune care diferă de indicatorii standard. Uneori este posibil să găsiți un dispozitiv gata făcut cu parametrii de înfășurare necesari, dar mai des transformatorul trebuie să să-și facă propria.

Este necesar să se calculeze transformatorul, care într-o situație industrială este un proces complex, dar radioamatorii își pot calcula unitățile conform unei scheme relativ simplificate:

În primul rând, acestea sunt determinate cu valorile parametrilor la ieșirea viitorului dispozitiv. Este selectată puterea nominală optimă, care este calculată prin însumarea puterilor tuturor înfășurărilor secundare. Acest indicator de pe fiecare înfășurare este determinat prin înmulțirea tensiunii în volți și curent de ieșire în amperi.

Puterea nominală vă va permite să calculați secțiunea transversală a miezului, obținută în centimetri pătrați. Alegerea miezului este influențată de lățimea plăcii sale centrale și de grosimea stratului de compoziție. Pentru a determina secțiunea transversală a miezului, înmulțiți acești doi parametri. Puterea se modifică pe măsură ce curentul trece de la înfășurarea primară la secundară. Acest lucru se datorează fluxului magnetic din miez, astfel încât dimensiunea zonei miezului depinde direct de indicatorul de putere.

Tipul optim este miez de armură. Dacă luăm pentru comparație tipul toroidal sau cu tijă, atunci va fi nevoie de o sârmă de ori și jumătate mai puțin pentru dispozitivul de înfășurare pentru fabricarea celui blindat. Designul toroidal constă dintr-un inel pe care sunt amplasate înfășurările, acest tip are cea mai mică radiație magnetică dintre toate.

Designul tijei presupune prezența a două bobine cu înfășurare de sârmă pe fiecare. Înfășurările sunt împărțite în două și conectate în serie. Apar dificultăți la determinarea direcției înfășurării; tipurile de miezuri de tijă sunt de obicei folosite pentru transformatoare puternice. Designul miezului blindat este utilizat pentru transformatoarele de dimensiuni mici și mijlocii și constă dintr-o singură bobină cu un aranjament convenabil de înfășurare.

Pentru a verifica dacă toate înfășurările se vor potrivi pe unitatea selectată, utilizați factor de umplere a ferestrei. Pentru a o verifica, calculați aria ferestrei din miez. După aceea, se găsește un coeficient care arată numărul de spire care trebuie înfășurate pentru a ridica tensiunea la o dimensiune pe înfășurarea de 1 volt.

Numărul de spire este calculat în funcție de necesitatea unei spire de înfășurare la 50 cm2. Dacă măsurați aria miezului, atunci numărul de spire este considerat a împărți aria rezultată la 50. De exemplu, dacă aria secțiunii transversale este de 100 cm, atunci trebuie să faceți două ture. a înfășurării la 1 volt.

Calculul numărului total de spire de sârmă se face prin înmulțirea cantității obținute cu 1 volt cu tensiunea totală. De exemplu, 2 spire înmulțite cu 220, obținem 440 de spire într-o singură înfășurare. În modul de funcționare încărcat al transformatorului, o parte din tensiune poate fi pierdută pentru a depăși rezistența înfășurărilor secundare. Numărul de ture recomandat determina cu 5-9% mai mult primite în calcul.

Indicatorul de tensiune a înfășurării este înmulțit cu coeficientul obținut, un astfel de calcul este identic pentru toate înfășurările transformatorului. Indicatorul curentului de funcționare este calculat din parametrii tensiunii din rețea și puterea transformatorului. Valoarea curentului de funcționare rezultată este convertită în miliamperi și se calculează diametrul firului.

Folosind o masă

Pentru a selecta indicatorul optim pentru numărul de fire, se folosesc tabele speciale care arată cum se înlocuiește diametrul firului rezultat în loc de unul câte doi sau mai multe identice în ceea ce privește lucrul în comun.

De exemplu, valoarea obținută în calcul este de 0,52 mm, prin urmare, conform tabelului, se determină că un astfel de indicator poate fi schimbat cu două fire de 0,32 mm fiecare sau să ia trei fire de 0,28 mm. Aceasta înseamnă că diametrul firului poate consta din mai multe diametre, a căror valoare totală nu trebuie să fie mai mică decât cea obținută în calcul.

Verificarea corectitudinii alegerii

În cele din urmă, factorul de umplere a ferestrei este verificat. Nu trebuie să fie mai mare de 0,5, ținând cont de izolarea firului. Dacă valoarea sa este mai mare, atunci trebuie să luați o secțiune mai mare a miezului și întregul calcul se face din nou.

Principiul calculării transformatorului online

Acest calcul permite schimba rapid setările, reducând în același timp timpul de dezvoltare a capacității transformatorului. Indicatorii inițiali și datele din tabelele automate sunt introduse în câmpurile de diferite culori. Puteți corecta datele introducând proprii indicatori. Calculatorul vă va permite să calculați suprafața necesară a firului și numărul de spire în fiecare dintre înfășurări.

Date care trebuie introduse în câmpul calculatorului automat

Înainte de a putea calcula automat transformatorul online, ar trebui definiți indicatorii de intrare:

• tensiune in înfăşurare primară, înlocuiți de obicei valoarea de 220 V;
• tensiunea de ieșire a înfășurării secundare în volți (înlocuiește datele din cerințele dvs.);
• curentul de ieșire al înfășurării secundare în amperi (introduceți propria valoare);
• parametrii diametrului exterior și interior al miezului (setează-ți valoarea);
• specificați înălțimea miezului în funcție de parametrii proprii.

Calculul transformatorului conform formulelor selectate din surse se efectuează destul de lent, existând pericolul de a face greșeli. Calculul online vă va permite să proiectați rapid și eficient. Un astfel de calcul convenabil este potrivit pentru radioamatorii începători, iar profesioniștii îl pot folosi cu nu mai puțin succes. Cel mai drumul rapid face un calcul - introduceți toate datele și faceți clic pe butonul.

Cea mai critică și costisitoare parte a unității de alimentare a unui dispozitiv radio alimentat de o rețea de curent alternativ este un transformator de putere. Un exemplu schema circuitului transformatorul este prezentat în fig. 1. Transformatorul are un miez asamblat din plăci subțiri de oțel pentru transformator. Înfășurările transformatorului sunt realizate din sârmă de cupru izolată pe un cadru de carton presat.

Miezurile transformatoarelor sunt asamblate din plăci de două tipuri: în formă de L și în formă de W. Tipul plăcilor determină și proiectarea transformatoarelor, care sunt prezentate în fig. 2.

Pe miezul tijei (plăci în formă de L), înfășurările transformatorului sunt plasate uniform pe ambele tije (Fig. 2, a), de exemplu, înfășurarea primară (de rețea) și înfășurarea coborâtoare pentru incandescența lămpii sunt plasate pe o tijă, iar înfășurarea secundară (de înaltă tensiune) este plasată pe cealaltă. Cu acest tip de plăci, înfășurările sunt uneori plasate pe o tijă de miez.

Pe miezul armurii (plăci în formă de W), toate înfășurările sunt plasate pe tija sa din mijloc (Fig. 2, b).

Dacă conectăm înfășurarea primară I a transformatorului la o sursă de curent alternativ (Fig. 3), prin aceasta va curge un curent alternativ, care va crea un flux magnetic alternativ în miez. Deoarece înfășurarea secundară II este situată pe a doua tijă a transformatorului, fluxul magnetic alternativ va traversa spirele înfășurării secundare, drept urmare (conform legii inducției electromagnetice) va fi indus. forta electromotoare(EMF). Dacă un dispozitiv (voltmetru) este conectat în paralel cu înfășurarea secundară, acesta va arăta mărimea tensiunii induse.

Pentru a scădea tensiunea rețelei, înfășurarea secundară trebuie să aibă mai puține spire decât rețeaua, iar pentru a crește tensiunea - mai mult decât înfășurarea primară (rețea).

Pentru alimentarea echipamentelor radio sunt necesare diferite tensiuni: o tensiune înaltă (cu redresare ulterioară) pentru alimentarea circuitelor anodice și a circuitelor grilelor ecranului lămpilor și două tensiuni joase pentru alimentarea circuitelor de filament ale lămpilor și separat pentru încălzirea kenotronului dacă este utilizat într-un redresor (singura excepție este kenotronul 6Ts5S, firul al cărui filament poate fi alimentat de la o înfășurare de filament comună).

Datorită pierderilor în miez și înfășurări, aceeași putere nu poate fi obținută niciodată din înfășurarea secundară a unui transformator cum a fost furnizată înfășurării primare. De aici există conceptul de eficiență (eficiență) a transformatorului. Transformatoarele de casă, calculate după formule simplificate și realizate pe oțel de transformator obișnuit, au de obicei o eficiență de peste 70-80%.

Să presupunem că transformatorul trebuie să furnizeze putere unui amplificator sau receptor care consumă un curent de 100 mA la o tensiune de 250 V prin circuitele anodice și un curent de 2 A la o tensiune de 6,3 V prin circuitul de filament. tensiune de 5 V (pentru a determina curenții consumați de electrozii unei anumite lămpi, ar trebui să utilizați datele de referință ale acestora).

Astfel, cu o aproximare mare (fără a lua în considerare căderea de tensiune pe rezistență internă kenotron și inductor filtru) înfășurarea secundară trebuie să fie nominală pentru o tensiune de 250 V și un curent de 100 mA (0,1 A), înfășurarea filamentului lămpii pentru o tensiune de 6,3 V și un curent de 2 A și înfășurarea filamentului kenotron pentru 5 V și curent 2 A. Le calculăm puterea după formula

unde U este în volți și I în amperi. Prin urmare, P1=250*0,1=25W, P2=5*2=10W, P3=6,3*2=12,6W.

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

Puterea în toate cele trei înfășurări secundare va fi egală cu

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

Dacă luăm randamentul unui transformator realizat în condiții de amator, nu mai mare de 80%, puterea consumată din rețea poate fi calculată prin formula

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

În cazul nostru, puterea consumată din rețea va fi egală cu

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

Următoarea etapă a calculului este determinarea secțiunii transversale a miezului, t, e aria miezului în centimetri pătrați - Q cm 2. Se calculează după formula

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

Deoarece miezul este asamblat din plăci subțiri izolate unele de altele, se introduce în formulă un factor de 1,2, ținând cont de umplerea miezului. Astfel, secțiunea transversală a miezului transformatorului nostru va fi egală cu

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

(considerăm rotunjite 9,0 cm 2).

După aceea, trebuie să determinați lățimea plăcilor tijei din mijloc (dacă plăcile sunt în formă de W) și grosimea setului în cm. Înmulțind aceste valori, obținem aria secțiunii transversale a \u200b \u200blanseta. Deoarece calculul tuturor dimensiunilor geometrice ale miezului (zona ferestrei, grosimea setului și lățimea plăcii) pentru un radioamator începător este o chestiune destul de complicată, puteți pur și simplu să luați în considerare raportul dintre lățimea plăcilor tijei și grosimea setată la fie de la 1 la 2.

tabelul 1

Cu acest raport, puteți fi sigur că numărul de spire obținut în urma calculelor ulterioare se va încadra în fereastra de bază. De la masă. 1, selectăm plăci Sh-25, la care grosimea setului va fi de 3,6 cm, iar raportul de aspect va fi de 1,44, deoarece 9 cm 2: 2,5 cm = 3,6 cm și 3,6: 2, 5 = 1,44.

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

unde Q este secțiunea transversală a miezului în cm 2. Dacă există plăci de oțel pentru transformator calitate bună, numărul 45 ar trebui înlocuit în numărător, dacă oțelul este rău - 60. Când calculăm, presupunem că miezul este luat de la transformatorul din fabrică, atunci numărul de spire pe volt va fi egal cu

Calculul suplimentar al înfășurărilor nu mai este nicio dificultate, trebuie doar să înmulțiți numărul de spire pe volt cu tensiunea dată a uneia sau alteia înfășurări. Înfășurarea primară pentru conectarea la o rețea cu tensiunea de 127 V trebuie să aibă P1 = 127x5 = 635 spire, în creștere cu 250 V - P2 = 250x5 = 1250 spire, pentru încălzirea kenotronului 5 V - P3 = 5x5 = 25 spire și pt. lămpi de încălzire 6,3 B - P4 \u003d 6,3x5 \u003d 31,5 spire (rotunjiți la 32 de ture).

Ultimul pas în calculul înfășurărilor este determinarea diametrului fir de bobinare conform unei formule care prevede o sarcină neîntreruptă, pe termen lung, a transformatorului, la care densitatea (tăria) de curent pe unul milimetru pătrat secțiunea transversală a firului nu este mai mare de doi amperi,

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

unde d este diametrul firului în milimetri, I este curentul în amperi.

În cazul nostru, 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 (rotunjit).

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

prin urmare, d1 = 0,8 * 0,45 0,5 = 0,54 mm sau, rotunjit, 0,55 mm.

Pentru o mai mare certitudine, puteți verifica dacă înfășurările se vor potrivi în fereastra miezului pe care l-am ales. Se face așa. Din Tabel. 1 arată că lungimea ferestrei plăcii de bază este de 6 cm, iar lățimea este de 2,5 cm, dar deoarece înfășurările sunt înfășurate pe un cadru care ocupă mult spațiu în fereastră, aceste dimensiuni ar trebui reduse cu grosimea obrajilor ramei și grosimea mânecii. Ca urmare, lungimea ferestrei va fi de aproximativ 5,2 cm, iar lățimea va fi de 2,2 cm.Conform tabelului. 2 constatăm că firele înfășurărilor din izolație emailă vor avea următoarele diametre exterioare: d1 = 0,59 mm, d2 = 0,27 mm, d3 = d4 = 1,15 mm.

masa 2

Astfel, într-un strat al unui fir cu diametrul de 0,59, se vor potrivi 52 / 0,59 \u003d 88 de spire, iar numărul de straturi ale acestei înfășurări va fi egal cu

685/88 = 7 (rotunjit). Pe lățimea ferestrei, straturile vor lua 7x0,59 = 4,2 mm, sau 0,42 cm.

Pentru un fir cu un diametru de 0,27 (cu izolație), numărul de spire în strat va fi 2 / 0,27 \u003d 192. În consecință, obținem numărul de straturi 6,5, numărăm șapte straturi cu o marjă. Vor lua 2 mm, sau 0,2 cm, pe lățimea ferestrei.

Numărul de spire dintr-un strat de sârmă cu diametrul de 1,15 este 52 / 1,15 = 45. Astfel, înfășurările de filament se vor potrivi în două straturi, care vor lua 2,3 mm sau 0,23 cm pe lățimea ferestrei.

Adăugând valorile obținute de 0,42 + 0,2 + 0,23, obținem că toate înfășurările de-a lungul lățimii ferestrei vor dura 0,85 cm.

În calculul nostru, nu am prevăzut că capetele de plumb ale înfășurărilor, distanțierele dintre straturile de hârtie de țigară sau condensator și distanțierele dintre înfășurările din țesătură lăcuită sau mai multe straturi de hârtie de cablu vor ocupa mult spațiu.

Trebuie remarcat faptul că radioamatorii începători nu vor putea să se întoarcă imediat strâns și cu precizie, să înfășoare înfășurările. Prin urmare, vom presupune că înfășurările din fereastră nu vor lua 0,85 cm, ci 1 cm. Dacă, la calcul, se dovedește că înfășurările din fereastră nu se potrivesc, atunci ar trebui să luați plăci mai mari sau să măriți grosimea de pachetul farfurii. Astfel, va fi posibilă reducerea numărului de spire ale înfășurărilor cu un volt.

Pentru fabricarea unui transformator este nevoie și de un pressboard, fibră sau getinax cu o grosime de 1,5-2 mm. Pentru a izola înfășurările între ele și între straturile înfășurărilor, veți avea nevoie de pânză lăcuită, cablu sau, în cazuri extreme, hârtie de scris obișnuită. Pânză lăcuită, care are proprietăți izolante ridicate, poate fi înlocuită cu mai multe straturi de hârtie de calc pentru desen.

Fabricarea bobinei transformatorului începe cu fabricarea unui semifabricat din lemn pentru cadru, ale cărui laturi ar trebui să fie puțin mai mari (cu 0,5 mm) decât părțile laterale ale tijei de miez, iar lungimea sa este cu 1,5-2 cm mai mare decât lungimea tijei transformatorului.

Introduceți un cui fără pălărie în centrul semifabricatului de lemn, așa cum se arată în fig. 4.

După aceea, încep să fabrice un cadru din carton de presat sau getinak de o grosime specificată, pe care se face marcarea părților laterale ale mânecii și a obrajilor cadrului, așa cum se arată în Fig. 5. Lungimea cadrului trebuie să fie puțin mai mică decât lungimea tijei (cu 1-2 mm).

În ciuda faptului că un astfel de cadru este realizat fără lipici, are o mare rezistență atunci când este executat cu atenție. Cadrul asamblat (Fig. 5) este pus pe semifabricat, iar dacă nu aderă strâns de acesta, trebuie așezată o bandă de carton între cadru și semifabricat sau semifabricatul trebuie înfășurat cu mai multe straturi de hârtie.

Dacă radioamatorul are un burghiu și o menghină, înfășurarea bobinei transformatorului nu este foarte dificilă. Într-o menghină, trebuie să fixați burghiul într-o poziție orizontală, în cartușul căruia să prindeți cuiul semifabricatului. Când burghiul se rotește, manșonul nu ar trebui să bată în niciun caz din cauza distorsiunilor sau excentricității, deoarece spirele se vor întinde incorect, ceea ce va complica procesul de înfășurare, va înrăutăți calitatea acestuia, drept urmare înfășurarea va ocupa mult mai mult spațiu. După fixarea cadrului în mandrina de foraj, trebuie pregătite benzi de hârtie, pânză lăcuită sau alt material izolator, a căror lățime ar trebui să fie de 4-5 mm. distanta mai mareîntre obrajii mânecii.

Concluziile înfășurărilor (cu excepția înfășurărilor de filament) nu trebuie făcute în niciun caz cu același fir, ci cu fir toronat, bine fir izolat 10-12 cm lungime, la care este lipit firul de înfășurare. Locul de lipire trebuie bine izolat prin împachetarea lui cu o bucată de pânză lăcuită, întărirea bobinei cu sârmă, așa cum se arată în fig. 6 și începeți să înfășurați.

La bobinaj, se recomandă să rotiți mânerul burghiului cu mâna dreaptă și să puneți cotul mâinii stângi pe masă, astfel încât degetele care țin firul să fie la o distanță de 20-30 cm în fața cadrului. . În acest fel, este mai ușor să înfășurați o viraj la o viraj (este mai puțin probabil ca virajele să se rătăcească).

Dacă radioamatorul nu are un contor, atunci după înfășurarea fiecărui strat, numărul de spire din strat trebuie numărat și rezultatul înregistrat.

De asemenea, puteți număra turele. Mai întâi, determinați câte rotații face mandrina de burghiu pe rotația mânerului și înregistrați numărul de rotații făcute, înmulțit anterior cu raportul rezultat. De exemplu: pentru o rotire a mânerului de foraj, cartușul face 3,8 spire, prin urmare, pentru 100 de spire făcute manual în timpul înfășurării, vor fi înfășurate 380 de spire.

Fiecare strat al înfășurării plăgii trebuie așezat cu o bandă de hârtie pregătită și asigurați-vă cu atenție că ultimele spire ale fiecărui strat nu se încadrează între obraz în stratul inferior, deoarece în acest loc este posibilă defalcarea izolației între straturi, care poate fi explicat după cum urmează. În calculul nostru, s-a dovedit că există 5 spire pe volt și 192x2 = 384 spire se potrivesc în două straturi ale înfășurării de înaltă tensiune, prin urmare, tensiunea efectivă care acționează între cele două straturi va fi 386/5 sau 77 V. , iar tensiunea de amplitudine va fi de 108 B, astfel încât atunci când înfășurările sunt încălzite, poate duce la o defecțiune a izolației.

Înainte de a înfășura înfășurările secundare, în principal înfășurarea de înaltă tensiune, două straturi de pânză lăcuită sau două sau trei straturi de hârtie de cablu ar trebui să fie plasate deasupra înfășurării primare. Toate înfășurările trebuie să fie bine izolate unele de altele.

Capetele de ieșire ale înfășurărilor ar trebui să fie situate pe o parte a obrajilor bobinei, altfel sunt ușor de stricat la umplerea bobinei, mai ales dacă plăcile sunt realizate cu crestătură, așa cum se arată în fig. 7. Pentru umplutura cu plăci de oțel, bobina se așează pe masă, după care o jumătate din plăci se așează pe partea dreaptă a bobinei, iar cealaltă în stânga. Umplutura se realizează prin suprapunere, adică o placă este împinsă în bobină din partea dreaptă, iar cealaltă din stânga. De obicei, plăcile finisate sunt lăcuite pe o parte, așa că atunci când umpleți bobina, trebuie să vă asigurați că părțile lăcuite ale plăcilor sunt întotdeauna întoarse în sus sau în jos. Ambalarea plăcilor trebuie efectuată cu densitate maximă, pentru care, înainte de sfârșitul ambalării, miezul trebuie presat prin comprimarea lui într-un menghin, apoi se pot introduce și mai multe plăci.

Miezul transformatorului asamblat trebuie scos din toate părțile cu un ciocan, astfel încât toate plăcile să se așeze într-o grămadă uniformă, apoi trageți miezul cu știfturi.

Transformatorul fabricat trebuie testat prin conectarea lui la rețea. Dacă după una sau două ore înfășurările nu se încălzesc, atunci transformatorul este proiectat și realizat corect.

Încălzirea înfășurării poate fi explicată prin prezența spirelor închise (înfășurare neglijentă). Înainte de a porni transformatorul, este necesar să verificați dacă capetele de ieșire ale înfășurării nu se apropie accidental unele de altele. Crăpăitul plăcilor de miez indică un ansamblu liber. În acest caz, trebuie să mai introduceți câteva bucăți de plăci în miez și să strângeți mai strâns încuietorile de pe știfturi. Dacă radioamatorul are un voltmetru AC sau un avometru, trebuie verificate tensiunile de pe toate înfășurările secundare.

Calcul transformator de putere

Un transformator este un convertor pasiv de energie. Coeficientul său de performanță (COP) este întotdeauna mai mic de unu. Aceasta înseamnă că puterea consumată de sarcină, care este conectată la înfășurarea secundară a transformatorului, este mai mică decât puterea consumată de transformatorul încărcat de la rețea. Se știe că puterea este egală cu produsul dintre puterea curentului și tensiunea, prin urmare, în înfășurările crescătoare, puterea curentului este mai mică, iar în înfășurările descendente, este mai mare decât curentul consumat de transformator din rețea.

Parametrii și caracteristicile transformatorului.

Două transformatoare diferite la aceeași tensiune de rețea pot fi proiectate pentru a primi aceleași tensiuni de înfășurare secundară. Dar dacă sarcina primului transformator consumă mai mult curent, iar al doilea este mic, atunci primul transformator se caracterizează în comparație cu al doilea printr-o putere mai mare. Cu cât este mai mare curentul în înfășurările transformatorului, cu atât este mai mare fluxul magnetic în miezul său, deci miezul trebuie să fie mai gros. În plus, cu cât curentul în înfășurare este mai mare, cu atât firul trebuie înfășurat mai gros, iar acest lucru necesită o creștere a ferestrei miezului. Prin urmare, dimensiunile transformatorului depind de puterea acestuia. În schimb, un miez de o anumită dimensiune este potrivit pentru fabricarea unui transformator numai până la o anumită putere, care se numește puterea totală a transformatorului. Numărul de spire ale înfășurării secundare a transformatorului determină tensiunea la bornele acestuia. Dar această tensiune depinde și de numărul de spire ale înfășurării primare. La o anumită valoare a tensiunii de alimentare a înfășurării primare, tensiunea secundarului depinde de raportul dintre numărul de spire ale înfășurării secundare și numărul de spire ale primarului. Acest raport se numește raport de transformare. Dacă tensiunea de pe înfășurarea secundară depinde de raportul de transformare, este imposibil să alegeți în mod arbitrar numărul de spire ale uneia dintre înfășurări. Cu cât dimensiunile miezului sunt mai mici, cu atât trebuie să fie mai mare numărul de spire ale fiecărei înfășurări. Prin urmare, dimensiunea miezului transformatorului corespunde unui număr bine definit de spire ale înfășurărilor sale pe un volt de tensiune, mai puțin decât nu poate fi luat. Această caracteristică se numește numărul de spire pe volt.

Ca orice convertor de energie, un transformator are un factor de eficiență - raportul dintre puterea consumată de sarcina transformatorului și puterea pe care transformatorul încărcat o consumă din rețea. Eficiența transformatoarelor de putere mică, care sunt de obicei utilizate pentru alimentarea echipamentelor electronice de consum, variază de la 0,8 la 0,95. Transformatoarele de putere mai mari au valori mai mari.

Calculul electric al transformatorului

Înainte de a calcula transformatorul, este necesar să se formuleze cerințele pe care acesta trebuie să le satisfacă. Acestea vor fi datele inițiale pentru calcul. Prin calcul se determină și cerințele tehnice pentru transformator, în urma căruia se determină tensiunile și curenții care trebuie furnizați de înfășurările secundare. Prin urmare, înainte de calcularea transformatorului, redresorul este calculat pentru a determina tensiunile fiecăreia dintre înfășurările secundare și curenții consumați din aceste înfășurări. Dacă tensiunile și curenții fiecăreia dintre înfășurările transformatorului sunt deja cunoscute, atunci acestea sunt cerințele tehnice pentru transformator. Pentru a determina puterea totală a transformatorului, este necesar să se determine puterea consumată din fiecare dintre înfășurările secundare și să le adauge, ținând cont și de eficiența transformatorului. Puterea consumată de la orice înfășurare este determinată prin înmulțirea tensiunii dintre bornele acestei înfășurări cu puterea curentului consumat de la aceasta:

P este puterea consumată de la înfășurare, W;

U este valoarea efectivă a tensiunii luate din această înfășurare, V;

I este valoarea efectivă a curentului care curge în aceeași înfășurare, A.

Puterea totală consumată, de exemplu, de trei înfășurări secundare, este calculată prin formula:

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

Pentru a determina puterea totală a transformatorului, valoarea rezultată a puterii totale P S trebuie împărțită la randamentul transformatorului: P g = , unde

P g - puterea totală a transformatorului; η este randamentul transformatorului.

Este imposibil să se calculeze în avans eficiența transformatorului, deoarece pentru aceasta trebuie să cunoașteți cantitatea de pierdere de energie în înfășurări și în miez, care depind de parametrii înfășurărilor în sine (diametrele firului și lungimea lor) și de miez. parametrii (lungimea liniei de câmp magnetic și gradul de oțel). Atât acești parametri, cât și alți parametri devin cunoscuți abia după calculul transformatorului. Prin urmare, cu suficientă precizie pentru calculul practic, randamentul transformatorului poate fi determinat din Tabelul 6.1.

Tabelul 6.1

Cele mai comune sunt două forme ale miezului: în formă de O și în formă de W. Există de obicei două bobine pe miezul în formă de O și o bobină pe miezul în formă de W. Cunoscând puterea totală a transformatorului, ei găsesc secțiunea transversală a miezului de lucru al miezului său, pe care se află bobina:

Secțiunea transversală a miezului de lucru este produsul dintre lățimea miezului de lucru a și grosimea pachetului c. Dimensiunile a și c sunt exprimate în centimetri, iar secțiunea transversală este exprimată în centimetri pătrați.

După aceea, se selectează tipul de plăci de oțel pentru transformator și se determină grosimea pachetului de miez. Mai întâi, găsiți lățimea aproximativă a miezului de lucru conform formulei: a= 0,8

Apoi, în funcție de valoarea obținută a, se alege tipul plăcilor de oțel pentru transformator dintre cele disponibile și se găsește lățimea efectivă a miezului de lucru a. după care se determină grosimea pachetului de miez cu:

Numărul de spire pe 1 volt de tensiune este determinat de secțiunea transversală a miezului de lucru al miezului transformatorului conform formulei: n \u003d k / S, unde N este numărul de spire pe 1 V; k este coeficientul determinată de proprietățile miezului; S este secțiunea transversală a miezului de lucru al miezului, cm 2.

Din formula de mai sus se poate observa că cu cât coeficientul k este mai mic, cu atât vor avea mai puține spire toate înfășurările transformatorului. Totuși, coeficientul k nu poate fi ales în mod arbitrar. Valoarea sa variază de obicei între 35 și 60. În primul rând, depinde de proprietățile plăcilor de oțel ale transformatorului din care este asamblat miezul. Pentru miezurile în formă de C, răsucite dintr-o bandă subțire, puteți lua k = 35. Dacă se folosește un miez în formă de O, asamblat din plăci în formă de U sau L fără găuri în colțuri, luați k = 40. La fel valoarea k pentru plăcile de tip USh , la care lățimea miezurilor laterale este mai mare de jumătate din lățimea miezului mijlociu = 50. Astfel, alegerea lui k este în mare măsură condiționată și poate fi variată în anumite limite, având în vedere că o scădere în k facilitează înfășurarea, dar strânge modul transformator. Atunci când se utilizează plăci din oțel de transformare de înaltă calitate, acest coeficient poate fi ușor redus, iar atunci când calitatea oțelului este scăzută, acesta trebuie crescut.

Cunoscând tensiunea necesară a fiecărei înfășurări și numărul de spire pe 1 V, este ușor să determinați numărul de spire ale înfășurării, înmulțiți aceste valori: W = Un

Acest raport este valabil numai pentru înfășurarea primară, iar la determinarea numărului de spire ale înfășurărilor secundare, este necesar să se introducă suplimentar o corecție aproximativă pentru a ține cont de căderea de tensiune pe înfășurare în sine de la curentul de sarcină care curge prin firul său. : W = mUn

Coeficientul m depinde de puterea curentului care circulă printr-o înfășurare dată (vezi tabelul 6.2). Dacă puterea curentului este mai mică de 0,2 A, se poate lua m = 1. Grosimea firului cu care este înfășurată înfășurarea transformatorului este determinată de puterea curentului care circulă prin această înfășurare. Cu cât curentul este mai mare, cu atât firul trebuie să fie mai gros, așa cum este necesară o țeavă mai groasă pentru a crește debitul de apă. Rezistența înfășurării depinde de grosimea firului. Cu cât firul este mai subțire, cu atât rezistența înfășurării este mai mare, prin urmare, puterea eliberată în acesta crește și se încălzește mai mult. Pentru fiecare tip de sârmă de înfășurare există o limită de încălzire admisă, care depinde de proprietățile izolației smalțului. Prin urmare, diametrul firului poate fi determinat prin formula: d \u003d p, unde d este diametrul firului pentru cupru, m; I este curentul în înfășurare, A; p este coeficientul (tabelul 6.3) care ia în considerare încălzirea permisă a unei anumite mărci de sârmă.

Tabelul 6.2: Definirea factorului m

Tabel 6.3: Selectarea diametrului firului.

Alegând coeficientul p, puteți determina diametrul firului fiecărei înfășurări. Valoarea găsită a diametrului este rotunjită la un standard mai mare.

Puterea curentului în înfășurarea primară este determinată ținând cont de puterea totală a transformatorului și de tensiunea rețelei:

Munca practica:

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

Determinarea puterii unui transformator de putere

Cum să afli puterea unui transformator?

Pentru fabricarea surselor de alimentare cu transformatoare, este necesar un transformator de putere monofazat, care coboară Tensiune AC rețea de 220 de volți la 12-30 de volți necesari, care este apoi rectificat de o punte de diode și filtrat de un condensator electrolitic. Aceste transformări curent electric necesar, deoarece orice echipament electronic este asamblat pe tranzistoare și microcircuite, care necesită de obicei o tensiune de cel mult 5-12 volți.

Pentru a asambla singur sursa de alimentare, un radioamator începător trebuie să găsească sau să cumpere un transformator potrivit pentru viitoarea sursă de alimentare. În cazuri excepționale, puteți face singur un transformator de putere. Astfel de recomandări pot fi găsite pe paginile cărților vechi despre electronice radio.

Dar în zilele noastre este mai ușor să găsești sau să cumperi un transformator gata făcut și să-l folosești pentru a-ți face propria sursă de alimentare.

Cont complet și producție independentă un transformator pentru un radioamator începător este o sarcină destul de dificilă. Dar există o altă cale. Puteți folosi un transformator folosit, dar care poate fi reparat. Pentru a alimenta majoritatea modelelor de casă, este suficientă o sursă de alimentare cu putere redusă, cu o putere de 7-15 wați.

Dacă transformatorul este achiziționat într-un magazin, atunci, de regulă, nu există probleme speciale cu selectarea transformatorului dorit. Noul produs are toți parametrii săi principali, cum ar fi putere, tensiune de intrare, tensiune de ieșire, precum și numărul de înfășurări secundare, dacă există mai multe.

Dar dacă aveți un transformator care a funcționat deja pe un dispozitiv și doriți să îl reutilizați pentru a vă proiecta sursa de alimentare? Cum se determină puterea unui transformator cel puțin aproximativ? Puterea transformatorului este un parametru foarte important, deoarece fiabilitatea unității de alimentare sau a altui dispozitiv pe care l-ați asamblat va depinde direct de aceasta. După cum știți, puterea consumată de un dispozitiv electronic depinde de curentul pe care îl consumă și de tensiunea necesară pentru acesta. operatie normala. Aproximativ această putere poate fi determinată prin înmulțirea curentului consumat de dispozitiv ( eu n la tensiunea de alimentare a dispozitivului ( U n). Cred că mulți oameni sunt familiarizați cu această formulă de la școală.

P=U n * I n

Unde U n- tensiune în volți; eu n- curent în amperi; P- putere în wați.

Luați în considerare definiția puterii transformatorului pe un exemplu real. Ne vom antrena pe transformatorul TP114-163M. Acesta este un transformator de tip armură, care este asamblat din plăci drepte și în formă de W ștanțate. Trebuie remarcat faptul că transformatoarele de acest tip nu sunt cele mai bune în ceea ce privește eficienţă (eficienţă). Dar vestea bună este că astfel de transformatoare sunt răspândite, folosite adesea în electronică și sunt ușor de găsit pe rafturile magazinelor de radio sau în echipamentele radio vechi și defecte. În plus, sunt mai ieftine decât transformatoarele toroidale (sau, cu alte cuvinte, inelare), care au o eficiență ridicată și sunt folosite în echipamente radio destul de puternice.

Deci, avem un transformator TP114-163M. Să încercăm să-i determinăm aproximativ puterea. Ca bază pentru calcule, vom lua recomandări din cartea populară a lui V.G. Borisov „Tânăr radioamator”.

Pentru a determina puterea transformatorului, este necesar să se calculeze secțiunea transversală a circuitului său magnetic. În ceea ce privește transformatorul TP114-163M, circuitul magnetic este un set de plăci ștanțate în formă de W și drepte din oțel electric. Deci, pentru a determina secțiunea transversală, este necesar să înmulțiți grosimea setului de plăci (vezi fotografia) cu lățimea lobului central al plăcii în formă de W.

Când calculați, trebuie să respectați dimensiunea. Grosimea setului și lățimea petalei centrale se măsoară cel mai bine în centimetri. De asemenea, calculele trebuie făcute în centimetri. Deci, grosimea setului transformatorului studiat a fost de aproximativ 2 centimetri.

Apoi, măsurați lățimea petalei centrale cu o riglă. Aceasta este deja o sarcină mai dificilă. Faptul este că transformatorul TP114-163M are un set dens și un cadru din plastic. Prin urmare, lobul central al plăcii în formă de W este practic invizibil, este acoperit de placă și este destul de dificil să-i determine lățimea.

Lățimea lobului central poate fi măsurată în lateral, prima placă în formă de W din spațiul dintre cadru de plastic. Prima placă nu este completată de o placă dreaptă și, prin urmare, marginea lobului central al plăcii în formă de W este vizibilă. Lățimea sa era de aproximativ 1,7 centimetri. Deși calculul prezentat este indicativ, dar este totuși de dorit să se facă măsurători cât mai precis posibil.

Înmulțim grosimea setului de circuit magnetic ( 2 cm.) și lățimea lobului central al plăcii ( 1,7 cm.). Obținem secțiunea transversală a circuitului magnetic - 3,4 cm 2. În continuare, avem nevoie de următoarea formulă.

Unde S- aria secțiunii transversale a circuitului magnetic; P tr- puterea transformatorului; 1,3 - coeficient mediu.

După transformări simple, obținem o formulă simplificată pentru calcularea puterii unui transformator pe secțiunea transversală a circuitului său magnetic. Iat-o.

Înlocuiți în formulă valoarea secțiunii S \u003d 3,4 cm 2 pe care le-am primit mai devreme.

În urma calculelor, obținem o valoare aproximativă a puterii transformatorului ~ 7 wați. Un astfel de transformator este suficient pentru a asambla o sursă de alimentare pentru un amplificator de frecvență audio monofonic de 3-5 wați, de exemplu, bazat pe cipul de amplificator TDA2003.

Iată încă unul dintre transformatoare. Marcat ca PDPC24-35. Acesta este unul dintre reprezentanții transformatoarelor - „bebeluși”. Transformatorul este foarte mic și, desigur, de putere redusă. Lățimea lobului central al plăcii în formă de W este de numai 6 milimetri (0,6 cm).

Grosimea setului de plăci ale întregului circuit magnetic este de 2 centimetri. Conform formulei, puterea acestui mini-transformator este egală cu aproximativ 1 W.

Acest transformator are doua infasurari secundare, maxim curent admisibil care este destul de mic și se ridică la zeci de miliamperi. Un astfel de transformator poate fi folosit doar pentru alimentarea circuitelor cu un consum redus de curent.