ฉันถูกถามซ้ำ ๆ เกี่ยวกับวิธีการกำหนดกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่มีเครื่องหมาย 50Hz ฉันจะพยายามบอกและแสดงด้วยตัวอย่างสองสามตัวอย่าง

โดยทั่วไปมีหลายวิธีในการพิจารณากำลังของหม้อแปลง 50Hz ฉันจะแสดงรายการเพียงไม่กี่วิธี

1. การทำเครื่องหมาย
บางครั้งคุณสามารถหาสัญญาณที่ชัดเจนของกำลังไฟฟ้าบนหม้อแปลงได้ แต่การบ่งชี้นี้อาจไม่สังเกตเห็นได้ในแวบแรก
แน่นอนว่าตัวเลือกนั้นธรรมดามาก แต่คุณควรดูก่อน

2. พลังโดยรวมของแกนกลาง
มีตารางที่คุณสามารถค้นหาพลังโดยรวมของแกนบางตัวได้ แต่เนื่องจากแกนถูกผลิตขึ้นในการกำหนดค่าขนาดที่หลากหลาย และนอกจากนั้น พวกมันแตกต่างกันในด้านฝีมือการผลิต โต๊ะจึงอาจไม่ถูกต้องเสมอไป
และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะหาพวกเขา อย่างไรก็ตาม ตารางจากคำอธิบายของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบรวมสามารถใช้ทางอ้อมได้

3. หม้อแปลงไฟฟ้าแบบรวม
แม้แต่ในระหว่างการรวมกลุ่มและหลังจากนั้นก็มีการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าแบบครบวงจรจำนวนมาก คุณสามารถจดจำพวกมันได้ด้วยการทำเครื่องหมายเริ่มต้นที่ CCI, TN, TA
ถ้า TA น้อยกว่าปกติ TPP และ TN ก็เป็นเรื่องธรรมดามาก

ตัวอย่างเช่น เราใช้หม้อแปลง TPP270

เราพบคำอธิบายของการทำเครื่องหมายของซีรีส์นี้ และในคำอธิบายเราจะพบหม้อแปลงของเรา จะมีแรงดัน กระแส และกำลัง
ฉันโพสต์คำอธิบายนี้ในส่วนเอกสาร นอกจากนี้ คุณยังสามารถดูขนาดของแกนหม้อแปลงและกำหนดกำลังไฟฟ้าตามขนาดได้ โดยเปรียบเทียบกับขนาดของคุณเอง หากหม้อแปลงของคุณมีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย ก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะคำนวณใหม่ เนื่องจากกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับขนาดของมัน

บนหม้อแปลง TN61 การทำเครื่องหมายนั้นแทบจะมองไม่เห็น แต่มีอยู่แล้ว :)

มีคำอธิบายแยกต่างหาก ฉันยังมีไว้ในบล็อกของฉัน

บางครั้งหม้อแปลงไฟฟ้าถูกทำเครื่องหมาย แต่ไม่พบสิ่งใดที่เข้าใจได้ อนิจจา ตารางสำหรับหม้อแปลงดังกล่าวหายากมาก

4. การคำนวณกำลังโดยเส้นผ่านศูนย์กลางลวด
หากไม่มีข้อมูล คุณสามารถกำหนดกำลังตามเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟที่คดเคี้ยว
เป็นไปได้ที่จะวัดขดลวดปฐมภูมิ แต่บางครั้งก็ไม่พร้อมใช้งาน

ในกรณีนี้ เราจะวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดของขดลวดทุติยภูมิ
ในตัวอย่าง เส้นผ่านศูนย์กลางคือ 1.5 มม.
จากนั้นทุกอย่างก็ง่ายก่อนอื่นเราจะหาส่วนตัดขวางของเส้นลวด
1.5 หารด้วย 2 เราได้ 0.75 นี่คือรัศมี
เราคูณ 0.75 ด้วย 0.75 และคูณผลลัพธ์ที่ได้ด้วย 3.14 (pi) เราได้ส่วนตัดขวางของเส้นลวด = 1.76mm.kv

ค่าของความหนาแน่นกระแสมักจะเท่ากับ 2.5 แอมแปร์ต่อ 1 mm2 ในกรณีของเรา เราคูณ 1.76 ด้วย 2.5 และรับ 4.4 แอมป์
เนื่องจากหม้อแปลงถูกออกแบบมาสำหรับแรงดันเอาต์พุต 12 โวลต์ เรารู้สิ่งนี้ และหากเราไม่รู้ เราสามารถวัดมันด้วยเครื่องทดสอบ จากนั้นเราคูณ 4.4 ด้วย 12 เราจะได้ 52.8 วัตต์.
กระดาษระบุว่ากำลัง 60 วัตต์ แต่ตอนนี้หม้อแปลงที่มีส่วนตัดขวางของขดลวดที่ประเมินค่าต่ำเกินไปมักจะได้รับบาดเจ็บดังนั้นโดยส่วนใหญ่ทุกอย่างมาบรรจบกัน

บางครั้งเขียนบนหม้อแปลงไม่เพียง แต่จำนวนรอบของขดลวดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดด้วย แต่สิ่งนี้ควรได้รับการปฏิบัติด้วยความสงสัย เพราะสติกเกอร์อาจผิดได้

ในตัวอย่างนี้ ครั้งแรกที่ฉันพบส่วนของลวดที่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการวัด โดยยกขึ้นเล็กน้อยเพื่อที่ฉันจะได้คลานด้วยคาลิปเปอร์

และเมื่อฉันวัดมัน ฉันพบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดไม่ใช่ 0.355 แต่เป็น 0.25 มม.
ลองใช้ตัวเลือกการคำนวณที่ฉันให้ไว้ด้านบน
0.25/2=0.125
0.125x0.125x3.14=0.05mm.kv
0.05=2.5=0.122 แอมป์
0.122x220 (แรงดันไฟฟ้าที่คดเคี้ยว) = 26.84 วัตต์.

นอกจากนี้ วิธีการข้างต้นยังเป็นวิธีที่ดีเยี่ยมในกรณีที่มีขดลวดทุติยภูมิหลายเส้นและไม่สะดวกในการวัดแต่ละขดลวด

5. วิธีการคำนวณย้อนหลัง
ในบางสถานการณ์ คุณสามารถใช้โปรแกรมคำนวณหม้อแปลงได้ โปรแกรมเหล่านี้มีฐานข้อมูลแกนที่ค่อนข้างใหญ่ และนอกจากนี้ โปรแกรมเหล่านี้สามารถคำนวณการกำหนดค่าขนาดตามอำเภอใจตามสิ่งที่เราสามารถวัดได้
ฉันกำลังใช้โปรแกรม Trans50Hz

ขั้นแรก เลือกประเภทแกน โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งเหล่านี้คือตัวเลือกสำหรับเทปวงแหวน รูปตัว W และเพลตรูปตัว W

จากซ้ายไปขวา - Ring, ShL, Sh.
ในตัวอย่างของฉัน ฉันจะวัดตัวเลือก SL แต่คุณสามารถค้นหาพลังของหม้อแปลงประเภทอื่นได้ในลักษณะเดียวกัน

ขั้นตอนที่ 1 วัดความกว้างด้านข้างของวงจรแม่เหล็ก

เราป้อนค่าที่วัดได้ลงในโปรแกรม

ขั้นตอนที่ 2 ความกว้างของแกนแม่เหล็ก

รวมอยู่ในโปรแกรมด้วย

ขั้นตอนที่ 3 ความกว้างของหน้าต่าง
มีสองตัวเลือกที่นี่ หากมีการเข้าถึงหน้าต่างเราก็วัดได้

หากไม่มีการเข้าถึง เราจะวัดขนาดรวม จากนั้นลบสี่เท่าของค่าที่ได้รับในขั้นตอนที่ 1 แล้วหารส่วนที่เหลือด้วย 2
ตัวอย่างคือความกว้างรวม 80 มม. ในขั้นตอนที่ 1 เท่ากับ 10 มม. ซึ่งหมายความว่าเราลบ 40 จาก 80 ยังเหลือ 40 อัน หารด้วย 2 แล้วได้ 20 นี่คือความกว้างของหน้าต่าง

ป้อนค่า

ขั้นตอนที่ 4 ความยาวของหน้าต่าง
อันที่จริงนี่คือความยาวของโครงลวดซึ่งมักจะวัดได้โดยไม่มีปัญหา

ป้อนค่านี้ด้วย

หลังจากนั้นคลิกที่ปุ่ม - คำนวณ

และเราได้รับข้อความแสดงข้อผิดพลาด

ความจริงก็คือโปรแกรมตั้งค่าเริ่มต้นสำหรับการคำนวณหม้อแปลงที่ทรงพลัง
เราพบรายการที่ไฮไลต์และเปลี่ยนค่าเพื่อให้กำลังไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้าคูณปัจจุบัน) ไม่เกินกำลังโดยรวมโดยประมาณของเรา
คุณสามารถขับอย่างน้อย 1 โวลต์และ 1 แอมแปร์ที่นั่น ไม่สำคัญหรอก ฉันตั้งค่า 5 โวลต์ไว้

เรากดปุ่มคำนวณอีกครั้งและได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ ในกรณีนี้ โปรแกรมคำนวณว่ากำลังของวงจรแม่เหล็กของเราคือ 27.88 วัตต์.
ข้อมูลที่ได้รับมาบรรจบกันโดยประมาณกับการคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด จากนั้นฉันได้ 26.84 วัตต์ ซึ่งหมายความว่าวิธีนี้ใช้ได้ผลค่อนข้างดี

5. การวัดอุณหภูมิสูงสุด
หม้อแปลงธรรมดา (เหล็ก) ในการใช้งานไม่ควรให้ความร้อนเกิน 60 องศา สามารถใช้ในการคำนวณกำลังไฟฟ้าได้เช่นกัน
แต่มีข้อยกเว้นในที่นี้ เช่น หม้อแปลงหน่วยจ่ายไฟสำรองสามารถมีกำลังไฟฟ้ามากกว่าในขนาดที่พอเหมาะ อันเนื่องมาจากการทำงานในช่วงเวลาสั้น ๆ และจะปิดเร็วกว่าที่ความร้อนสูงเกินไป ตัวอย่างเช่น ในศูนย์รวมนี้ กำลังของมันสามารถเป็น 600 วัตต์ และในระหว่างการทำงานระยะยาว มีเพียง 400 เท่านั้น
นอกจากนี้ยังมีผู้ผลิตชาวจีนที่บางครั้งใช้หม้อแปลง "ขนาดเล็ก" ในอะแดปเตอร์ราคาถูกที่ให้ความร้อนเหมือนเตา ซึ่งไม่ใช่เรื่องปกติ บ่อยครั้งกำลังที่แท้จริงของหม้อแปลงไฟฟ้าอาจน้อยกว่าที่ประกาศไว้ 1.2-1.5 เท่า

ในการวัดกำลังไฟฟ้าด้วยวิธีข้างต้น เราจะใช้โหลด หลอดไฟ ตัวต้านทาน ฯลฯ หรือคุณสามารถใช้โหลดอิเล็กทรอนิกส์ได้ แต่ในกรณีนี้ เราเชื่อมต่อมันผ่านไดโอดบริดจ์พร้อมตัวเก็บประจุตัวกรอง
เรารอประมาณหนึ่งชั่วโมงหากอุณหภูมิไม่เกิน 60 เราก็เพิ่มภาระ แล้วฉันคิดว่าขั้นตอนมีความชัดเจน
มีข้อแม้เล็กน้อยจริง ๆ อุณหภูมิของหม้อแปลงอาจแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดขึ้นอยู่กับว่ามีเคสหรือไม่และมีขนาดใหญ่เพียงใด แต่ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำมาก ข้อเสียอย่างเดียวคือการทดสอบนั้นยาวมาก

ฉันไม่ค่อยได้ใช้หม้อแปลงแบบนี้ในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมา เพราะพวกเขาอยู่ที่ไหนสักแห่งบนชั้นวางที่ห่างไกลของระเบียง และเมื่อฉันมองดู ฉันพบตัวบ่งชี้ที่แปลกประหลาดมาก IN-13 ฉันซื้อมันมาเพื่อเป็นตัวบ่งชี้ระดับในแอมพลิฟายเออร์ แต่ในที่สุดฉันก็ละทิ้งมัน ตอนนี้ฉันพบแล้ว และคิดว่าจะทำอะไรได้บ้างจากพวกเขา บางทีคุณอาจมีแนวคิดและข้อเสนอแนะ เมื่อไร ความคิดที่น่าสนใจ,ผมจะลองทำและแสดงกระบวนการในรูปของภาพรวม

นั่นคือทั้งหมด แต่เป็นการเพิ่มวิดีโอเกี่ยวกับการกำหนดกำลังโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขดลวดเหนี่ยวนำสองตัวหรือมากกว่าและใช้เพื่อกำหนดค่า กระแสสลับ(แรงดันไฟฟ้า). โครงสร้างของอุปกรณ์ประกอบด้วยแกนแม่เหล็กที่มีขดลวดติดอยู่ หน่วยแรงดันต่ำแบบเฟสเดียวใช้สำหรับวงจรควบคุมกำลัง

ขดลวดที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเรียกว่าสายหลักและขดลวดที่เชื่อมต่อกับผู้บริโภคในปัจจุบันเป็นเรื่องรอง หน่วยจะแบ่งตามผลงาน

นักวิทยุสมัครเล่นตระหนักถึงสถานการณ์ดังกล่าวเมื่อจำเป็นต้องสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีตัวบ่งชี้กระแสและแรงดันที่แตกต่างจากตัวชี้วัดมาตรฐาน บางครั้งเป็นไปได้ที่จะหาอุปกรณ์สำเร็จรูปที่มีพารามิเตอร์การพันที่ต้องการ แต่บ่อยครั้งที่หม้อแปลงต้อง ทำเป็นของตัวเอง.

จำเป็นต้องคำนวณหม้อแปลงซึ่งในสถานการณ์อุตสาหกรรมเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน แต่นักวิทยุสมัครเล่นสามารถคำนวณหน่วยได้ตามรูปแบบที่ค่อนข้างง่าย:

ขั้นแรกพวกเขาจะถูกกำหนดด้วยค่าของพารามิเตอร์ที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ในอนาคต เลือกกำลังพิกัดที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งคำนวณโดยการรวมกำลังของขดลวดทุติยภูมิทั้งหมด ตัวบ่งชี้นี้ในแต่ละขดลวดถูกกำหนดโดยการคูณแรงดันไฟฟ้าเป็นโวลต์และ กระแสไฟขาออกในหน่วยแอมแปร์.

กำลังไฟพิกัดจะช่วยให้คุณสามารถคำนวณส่วนตัดขวางของแกนกลางได้เป็นตารางเซนติเมตร การเลือกแกนกลางได้รับอิทธิพลจากความกว้างของเพลทตรงกลางและความหนาของชั้นเรียงพิมพ์ ในการกำหนดส่วนตัดขวางของแกนกลาง ให้คูณพารามิเตอร์ทั้งสองนี้ กำลังจะเปลี่ยนไปตามกระแสที่ไหลจากขดลวดปฐมภูมิไปยังขดลวดทุติยภูมิ เนื่องจากฟลักซ์แม่เหล็กในแกนกลาง ดังนั้นขนาดของพื้นที่แกนจึงขึ้นอยู่กับไฟแสดงสถานะพลังงานโดยตรง

ประเภทที่เหมาะสมที่สุดคือ แกนเกราะ. หากเราเปรียบเทียบประเภท Toroidal หรือ Rod แล้ว การผลิตชุดหุ้มเกราะจะต้องใช้ลวดน้อยกว่าหนึ่งเท่าครึ่งสำหรับอุปกรณ์ม้วน การออกแบบ Toroidal ประกอบด้วยวงแหวนที่มีขดลวดซึ่งประเภทนี้มีการแผ่รังสีแม่เหล็กที่เล็กที่สุด

การออกแบบคันเบ็ดถือว่ามีขดลวดสองเส้นพร้อมขดลวดในแต่ละอัน ขดลวดแบ่งออกเป็นสองส่วนและเชื่อมต่อเป็นชุด ความยากลำบากเกิดขึ้นกับการกำหนดทิศทางของขดลวดซึ่งมักจะใช้ประเภทแกนของแกนสำหรับหม้อแปลงที่ทรงพลัง การออกแบบแกนหุ้มเกราะใช้สำหรับหม้อแปลงขนาดเล็กและขนาดกลาง และประกอบด้วยขดลวดเดี่ยวที่มีการจัดเรียงขดลวดที่สะดวก

ในการตรวจสอบว่าขดลวดทั้งหมดจะพอดีกับยูนิตที่เลือกหรือไม่ ให้ใช้ ปัจจัยการเติมหน้าต่าง. หากต้องการตรวจสอบ ให้คำนวณพื้นที่ของหน้าต่างในแกนกลาง หลังจากนั้นจะพบค่าสัมประสิทธิ์แสดงจำนวนรอบที่ต้องกรอเพื่อเพิ่มแรงดันไฟให้มีขนาดเท่ากับขดลวด 1 โวลต์

จำนวนรอบคำนวณตามความต้องการของการหมุนวนหนึ่งครั้งต่อ 50 cm2 หากคุณวัดพื้นที่ของแกนกลาง จำนวนรอบจะถือว่าหารพื้นที่ผลลัพธ์ด้วย 50 ตัวอย่างเช่น หากพื้นที่หน้าตัดคือ 100 ซม. คุณต้องเลี้ยวสองครั้ง ของขดลวดต่อ 1 โวลต์

การคำนวณจำนวนรอบทั้งหมดของเส้นลวดทำได้โดยการคูณจำนวนที่ได้รับด้วย 1 โวลต์ด้วยแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด ตัวอย่างเช่น 2 เทิร์นคูณด้วย 220 เราได้ 440 รอบในหนึ่งม้วน ในโหมดโหลดของการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า ส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าอาจสูญหายไปเพื่อเอาชนะความต้านทานของขดลวดทุติยภูมิ จำนวนรอบที่แนะนำ กำหนด 5-9% มากขึ้นได้รับในการคำนวณ

ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าที่คดเคี้ยวถูกคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่ได้รับ การคำนวณดังกล่าวจะเหมือนกันสำหรับขดลวดหม้อแปลงทั้งหมด ตัวบ่งชี้กระแสไฟทำงานคำนวณจากพารามิเตอร์ของแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายและกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า ค่ากระแสไฟในการทำงานที่ได้จะถูกแปลงเป็นมิลลิแอมป์และคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด

การใช้โต๊ะ

ในการเลือกตัวบ่งชี้ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับจำนวนสายไฟ จะใช้ตารางพิเศษที่แสดงให้เห็นว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดที่ได้จะถูกแทนที่อย่างไรแทนที่จะเหมือนกันทีละสองหรือมากกว่าในแง่ของงานร่วมกัน

ตัวอย่างเช่น ค่าที่ได้จากการคำนวณคือ 0.52 มม. ดังนั้นตามตารางจึงกำหนดว่าตัวบ่งชี้ดังกล่าวสามารถเปลี่ยนเป็นสองสายเส้นละ 0.32 มม. หรือใช้ สามสาย 0.28 mm. ซึ่งหมายความว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดสามารถประกอบด้วยหลายขนาด ซึ่งมูลค่ารวมไม่ควรต่ำกว่าที่ได้จากการคำนวณ

ตรวจสอบความถูกต้องของทางเลือก

สุดท้าย ปัจจัยการเติมหน้าต่างจะถูกตรวจสอบ ไม่ควรเกิน 0.5 โดยคำนึงถึงฉนวนของเส้นลวด หากค่าของมันมากกว่า คุณต้องใช้ส่วนที่ใหญ่ขึ้นของแกนกลางและคำนวณทั้งหมดอีกครั้ง

หลักการคำนวณหม้อแปลงออนไลน์

การคำนวณนี้ช่วยให้ เปลี่ยนการตั้งค่าอย่างรวดเร็วในขณะที่ลดเวลาในการพัฒนาขีดความสามารถของหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวบ่งชี้เริ่มต้นและข้อมูลจากตารางอัตโนมัติจะถูกป้อนลงในฟิลด์ที่มีสีต่างกัน คุณแก้ไขข้อมูลได้โดยป้อนอินดิเคเตอร์ของคุณเอง เครื่องคิดเลขจะช่วยให้คุณสามารถคำนวณพื้นที่ลวดที่ต้องการและจำนวนรอบในแต่ละขดลวด

ข้อมูลที่จะป้อนในช่องเครื่องคิดเลขอัตโนมัติ

ก่อนที่คุณจะสามารถคำนวณหม้อแปลงไฟฟ้าออนไลน์ได้โดยอัตโนมัติ คุณควร กำหนดตัวบ่งชี้สำหรับการป้อนข้อมูล:

• แรงดันไฟฟ้าใน ขดลวดปฐมภูมิมักจะแทนที่ค่าของ 220 V;
• แรงดันขาออกของขดลวดทุติยภูมิในหน่วยโวลต์ (แทนที่ข้อมูลตามความต้องการของคุณ);
• กระแสไฟขาออกของขดลวดทุติยภูมิในหน่วยแอมแปร์ (ป้อนค่าของคุณเอง);
• พารามิเตอร์ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและภายในของแกนกลาง (ตั้งค่าของคุณ);
• ระบุความสูงของแกนตามพารามิเตอร์ของตัวเอง

การคำนวณหม้อแปลงตามสูตรที่เลือกจากแหล่งกำเนิดนั้นดำเนินการค่อนข้างช้ามีอันตรายจากการทำผิดพลาด การคำนวณออนไลน์จะช่วยให้คุณออกแบบได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ การคำนวณที่สะดวกเช่นนี้เหมาะสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ และผู้เชี่ยวชาญก็สามารถใช้งานได้โดยไม่ประสบความสำเร็จ ที่สุด ทางด่วนทำการคำนวณ - ป้อนข้อมูลทั้งหมดแล้วคลิกปุ่ม.

ส่วนที่สำคัญที่สุดและมีราคาแพงที่สุดของหน่วยกำลังของอุปกรณ์วิทยุที่ขับเคลื่อนโดยไฟ AC คือหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวอย่างหนึ่ง แผนภูมิวงจรรวมหม้อแปลงไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 1. หม้อแปลงไฟฟ้ามีแกนประกอบจากเหล็กแผ่นบาง ขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าทำจากลวดทองแดงหุ้มฉนวนบนโครงกด

แกนหม้อแปลงประกอบขึ้นจากเพลตสองประเภท: รูปตัว L และรูปตัว W ประเภทของเพลตยังกำหนดการออกแบบของหม้อแปลงซึ่งแสดงในรูปที่ 2.

บนแกนแกน (แผ่นรูปตัว L) ขดลวดของหม้อแปลงจะถูกวางอย่างเท่าเทียมกันบนแท่งทั้งสอง (รูปที่ 2, a) ตัวอย่างเช่น ขดลวดหลัก (เครือข่าย) และขดลวดสเต็ปดาวน์สำหรับการเรืองแสงของหลอดไฟ บนแกนอันหนึ่งและขดลวดสเต็ปอัพ (ไฟฟ้าแรงสูง) รองวางอยู่บนอีกอัน ด้วยเพลตประเภทนี้ บางครั้งขดลวดจะถูกวางบนแกนหลักอันเดียว

บนแกนเกราะ (แผ่นรูปตัว W) ขดลวดทั้งหมดวางอยู่บนแกนกลาง (รูปที่ 2, b)

หากเราเชื่อมต่อขดลวดปฐมภูมิ I ของหม้อแปลงกับแหล่งกระแสสลับ (รูปที่ 3) กระแสสลับจะไหลผ่านมัน ซึ่งจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กกระแสสลับในแกนกลาง เนื่องจากขดลวดทุติยภูมิ II ตั้งอยู่บนแกนที่สองของหม้อแปลงไฟฟ้า ฟลักซ์แม่เหล็กกระแสสลับจะตัดผ่านการหมุนของขดลวดทุติยภูมิ อันเป็นผลมาจากการเหนี่ยวนำ (ตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า) จะถูกเหนี่ยวนำ แรงเคลื่อนไฟฟ้า(อีเอ็มเอฟ). หากอุปกรณ์ (โวลต์มิเตอร์) ต่อขนานกับขดลวดทุติยภูมิจะแสดงขนาดของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ

เพื่อลดแรงดันไฟหลัก ขดลวดทุติยภูมิต้องมีรอบน้อยกว่าสายไฟหลัก และเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า - มากกว่าขดลวดหลัก (หลัก)

ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าต่างๆ ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์วิทยุ: ไฟฟ้าแรงสูง (พร้อมการแก้ไขภายหลัง) สำหรับการจ่ายไฟให้กับวงจรแอโนดและวงจรของกริดหน้าจอของหลอดไฟและแรงดันไฟฟ้าต่ำสองระดับสำหรับการจ่ายไฟให้กับวงจรไส้หลอดของหลอดไฟ และแยกกันเพื่อให้ความร้อนแก่คีโนตรอนหาก มันถูกใช้ในวงจรเรียงกระแส (ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือ 6Ts5S kenotron ซึ่งเป็นเธรดที่ไส้หลอดสามารถขับเคลื่อนจากขดลวดไส้หลอดทั่วไป)

เนื่องจากการสูญเสียแกนกลางและขดลวด ทำให้ไม่สามารถรับพลังงานเดียวกันจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าได้เช่นเดียวกับที่จ่ายให้กับขดลวดปฐมภูมิ จึงมีแนวคิดเรื่องประสิทธิภาพ (efficiency) ของหม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าที่ผลิตเองที่บ้าน คำนวณตามสูตรอย่างง่าย และทำจากเหล็กหม้อแปลงธรรมดา มักจะมีประสิทธิภาพมากกว่า 70-80%

สมมติว่าหม้อแปลงต้องให้พลังงานแก่เครื่องขยายเสียงหรือเครื่องรับที่ใช้กระแส 100 mA ที่แรงดันไฟฟ้า 250 V ผ่านวงจรขั้วบวกและกระแส 2 A ที่แรงดันไฟฟ้า 6.3 V ผ่านวงจรไส้หลอด 2 a ที่ a แรงดันไฟฟ้า 5 V (เพื่อกำหนดกระแสที่ใช้โดยอิเล็กโทรดของหลอดไฟโดยเฉพาะ คุณควรใช้ข้อมูลอ้างอิง)

ดังนั้น ด้วยการประมาณขนาดใหญ่ (โดยไม่คำนึงถึงแรงดันตกคร่อม ความต้านทานภายใน kenotron และตัวเหนี่ยวนำตัวกรอง) ขดลวดทุติยภูมิจะต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันไฟฟ้า 250 V และกระแส 100 mA (0.1 A) ไส้หลอดที่คดเคี้ยวสำหรับแรงดันไฟฟ้า 6.3 V และกระแส 2 A และขดลวด kenotron สำหรับ 5 V และกระแส 2 A เราคำนวณกำลังของมันตามสูตร

โดยที่ U อยู่ในหน่วยโวลต์ และ I อยู่ในหน่วยแอมป์ ดังนั้น P1=250*0.1=25W, P2=5*2=10W, P3=6.3*2=12.6W.

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

กำลังในขดลวดทุติยภูมิทั้งสามจะเท่ากับ

R sb \u003d 25 + 10 + 12.6 \u003d 47.6 W.

ถ้ายอมรับ ประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า, ทำในสภาพมือสมัครเล่นไม่เกิน 80%, พลังงานที่ใช้จากเครือข่ายสามารถคำนวณได้ตามสูตร

R เลน \u003d 1.2 * R sb. (3)

ในกรณีของเรา พลังงานที่ใช้จากเครือข่ายจะเท่ากับ

R pr \u003d 1.2 * 47.6 \u003d 57.12 W.

ขั้นตอนต่อไปของการคำนวณคือการกำหนดส่วนตัดขวางของแกน, t, e พื้นที่แกนในหน่วยตารางเซนติเมตร - Q cm 2 คำนวณตามสูตร

Qcm 2 \u003d 1.2 * P เลน 0.5 \u003d ซม 2 (สี่)

เนื่องจากแกนประกอบจากแผ่นบาง ๆ ที่แยกจากกัน จึงนำปัจจัย 1.2 มาใส่ในสูตร โดยคำนึงถึงการเติมแกน ดังนั้นส่วนตัดขวางของแกนกลางของหม้อแปลงของเราจะเท่ากับ

คิว ซม. 2 \u003d 1 * 2 57.12 0.5 \u003d 9.07 ซม. 2

(เราถือว่าโค้งมน 9.0 ซม. 2).

หลังจากนั้นคุณต้องกำหนดความกว้างของเพลตของแกนกลาง (ถ้าจานเป็นรูปตัว W) และความหนาของชุดเป็นซม. การคูณค่าเหล่านี้เราจะได้พื้นที่หน้าตัดของ ก้าน เนื่องจากการคำนวณขนาดเรขาคณิตทั้งหมดของแกน (พื้นที่หน้าต่าง ความหนาที่กำหนด และความกว้างของแผ่น) สำหรับมือใหม่วิทยุสมัครเล่นนั้นค่อนข้างซับซ้อน คุณสามารถพิจารณาอัตราส่วนของความกว้างของแผ่นเหล็กกับความหนาที่ตั้งไว้ เป็น 1 ถึง 2

ตารางที่ 1

ด้วยอัตราส่วนนี้ คุณสามารถมั่นใจได้ว่าจำนวนรอบที่ได้รับจากการคำนวณเพิ่มเติมจะพอดีกับหน้าต่างหลัก จากโต๊ะ. 1 ข้อมูลเราเลือกแผ่น Sh-25 ซึ่งความหนาของชุดจะอยู่ที่ 3.6 ซม. และอัตราส่วนภาพจะเป็น 1.44 เนื่องจาก 9 ซม. 2: 2.5 ซม. = 3.6 ซม. และ 3.6: 2, 5 = 1.44

n0 = (45 - 60)/Q = รอบ (5)

โดยที่ Q คือหน้าตัดของแกนในหน่วย cm 2 หากมีแผ่นเหล็กหม้อแปลง อย่างดี, ควรแทนที่หมายเลข 45 เป็นตัวเศษถ้าเหล็กไม่ดี - 60 เมื่อคำนวณเราถือว่าแกนนำออกจากหม้อแปลงของโรงงานแล้วจำนวนรอบต่อโวลต์จะเท่ากับ

การคำนวณขดลวดเพิ่มเติมไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไป คุณเพียงแค่ต้องคูณจำนวนรอบต่อโวลต์ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของขดลวดหนึ่งหรืออีกอันหนึ่ง ขดลวดหลักสำหรับเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 127 V ต้องมี P1 = 127x5 = 635 รอบเพิ่มขึ้น 250 V - P2 = 250x5 = 1250 รอบเพื่อให้ความร้อน kenotron 5 V - P3 = 5x5 = 25 รอบและสำหรับ หลอดทำความร้อน 6.3 B - P4 \u003d 6.3x5 \u003d 31.5 รอบ (รอบสูงสุด 32 รอบ)

ขั้นตอนสุดท้ายในการคำนวณขดลวดคือการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลาง ขดลวดตามสูตรที่ให้โหลดระยะยาวอย่างต่อเนื่องของหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งความหนาแน่นกระแส (แรง) ต่อหนึ่ง ตารางมิลลิเมตรหน้าตัดลวดไม่เกินสองแอมแปร์

d = 0.8*I 0.5 = มม., (6)

โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางลวดเป็นมิลลิเมตร I คือกระแสในหน่วยแอมแปร์

ในกรณีของเรา d2 \u003d 0.8 * 0.1 0.5 \u003d 0.8x0.316 \u003d 0.25 มม. d3 \u003d d \u003d 0.8 * 2 0.5 \u003d 8x1.41 \u003d 1.1 มม. (โค้งมน)

I1 \u003d 57.12 / 127 \u003d 0.45 A (โค้งมน)

ดังนั้น d1 = 0.8 * 0.45 0.5 = 0.54 มม. หรือกลม 0.55 มม.

เพื่อความมั่นใจยิ่งขึ้น คุณสามารถตรวจสอบได้ว่าขดลวดจะพอดีกับหน้าต่างของแกนที่เราเลือกหรือไม่ มันทำแบบนี้ จากตาราง. 1 แสดงว่าความยาวของหน้าต่างแกนเพลทคือ 6 ซม. และความกว้าง 2.5 ซม. แต่เนื่องจากขดลวดถูกพันบนโครงที่ใช้พื้นที่มากในหน้าต่าง จึงควรลดขนาดเหล่านี้โดย ความหนาของกรอบแก้มและความหนาของแขนเสื้อ เป็นผลให้ความยาวของหน้าต่างจะอยู่ที่ประมาณ 5.2 ซม. และความกว้างจะเป็น 2.2 ซม. ตามตาราง 2 เราพบว่าสายไฟของขดลวดในฉนวนเคลือบฟันจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกดังต่อไปนี้: d1 = 0.59 มม., d2 = 0.27 มม., d3 = d4 = 1.15 มม.

ตารางที่ 2

ดังนั้นในชั้นหนึ่งของเส้นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.59, 52 / 0.59 \u003d 88 รอบจะพอดีและจำนวนชั้นของขดลวดนี้จะเท่ากับ

685/88 = 7 (ปัดเศษ) เหนือความกว้างของหน้าต่าง เลเยอร์จะมีขนาด 7x0.59 = 4.2 มม. หรือ 0.42 ซม.

สำหรับลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.27 (พร้อมฉนวน) จำนวนรอบในชั้นจะเป็น 2 / 0.27 \u003d 192 ดังนั้นเราได้จำนวนชั้น 6.5 เรานับเจ็ดชั้นด้วยระยะขอบ พวกมันจะใช้เวลา 2 มม. หรือ 0.2 ซม. จากความกว้างของหน้าต่าง

จำนวนรอบของชั้นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.15 คือ 52 / 1.15 = 45 ดังนั้นขดลวดใยจะพอดีเป็นสองชั้นซึ่งจะใช้เวลา 2.3 มม. หรือ 0.23 ซม. จากความกว้างของหน้าต่าง

การเพิ่มค่าที่ได้รับของ 0.42 + 0.2 + 0.23 เราได้รับว่าขดลวดทั้งหมดตามความกว้างของหน้าต่างจะใช้เวลา 0.85 ซม.

ในการคำนวณของเรา เราไม่ได้คาดการณ์ว่าปลายตะกั่วของขดลวด ตัวเว้นระยะระหว่างชั้นของบุหรี่หรือกระดาษตัวเก็บประจุ และตัวเว้นวรรคระหว่างขดลวดของผ้าเคลือบเงาหรือกระดาษเคเบิลหลายชั้นจะใช้พื้นที่มาก

ควรสังเกตว่านักวิทยุสมัครเล่นสามเณรจะไม่สามารถหมุนรอบและหมุนขดลวดได้อย่างแน่นหนาและแม่นยำในทันที ดังนั้นเราจะสมมติว่าขดลวดในหน้าต่างจะไม่ยาว 0.85 ซม. แต่เป็น 1 ซม. หากเมื่อคำนวณปรากฎว่าขดลวดในหน้าต่างไม่พอดีคุณควรใช้แผ่นขนาดใหญ่ขึ้นหรือเพิ่มความหนาของ แพ็คเกจจาน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะลดจำนวนรอบของขดลวดลงหนึ่งโวลต์

สำหรับการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้ pressboard ไฟเบอร์หรือ getinax ที่มีความหนา 1.5-2 มม. ในการแยกขดลวดออกจากกันและระหว่างชั้นของขดลวด คุณจะต้องใช้ผ้าเคลือบเงา สายเคเบิล หรือกระดาษเขียนธรรมดาในกรณีที่รุนแรง ผ้าเคลือบเงาซึ่งมีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง สามารถแทนที่ด้วยกระดาษลอกลายหลายชั้น

การผลิตขดลวดหม้อแปลงเริ่มต้นด้วยการผลิตช่องว่างไม้สำหรับโครงซึ่งด้านข้างควรมีขนาดใหญ่กว่าด้านข้างของแกนหลักเล็กน้อย (0.5 มม.) และยาวกว่า 1.5-2 ซม. ความยาวของแกนหม้อแปลง

ตอกตะปูโดยไม่สวมหมวกเข้าไปตรงกลางช่องว่างที่ทำด้วยไม้ ดังแสดงในรูป สี่.

หลังจากนั้นพวกเขาก็เริ่มสร้างเฟรมจาก pressboard หรือ getinaks ที่มีความหนาที่กำหนดซึ่งทำเครื่องหมายที่ด้านข้างของแขนเสื้อและแก้มของเฟรมดังแสดงในรูปที่ 5. ความยาวของโครงควรน้อยกว่าความยาวของแกนเล็กน้อย (1-2 มม.)

แม้ว่ากรอบดังกล่าวจะทำขึ้นโดยไม่ใช้กาว แต่ก็มีความแข็งแกร่งอย่างมากเมื่อดำเนินการอย่างระมัดระวัง เฟรมที่ประกอบแล้ว (รูปที่ 5) วางบนช่องว่างและหากไม่ติดแน่นควรวางแถบกระดาษแข็งระหว่างกรอบกับช่องว่างหรือห่อเปล่าด้วยกระดาษหลายชั้น

หากนักวิทยุสมัครเล่นมีสว่านและคีมจับ การพันคอยล์หม้อแปลงก็ไม่ยาก ในเครื่องหนีบคุณต้องยึดสว่านในแนวนอนในตลับเพื่อยึดตะปูของที่ว่างเปล่า เมื่อสว่านหมุน ปลอกหุ้มไม่ควรถูกกระแทกเนื่องจากการบิดเบี้ยวหรือความเยื้องศูนย์กลาง เนื่องจากการเลี้ยวจะไม่ถูกต้อง ซึ่งจะทำให้กระบวนการไขลานซับซ้อนขึ้น ทำให้คุณภาพแย่ลง ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ขดลวดจะใช้พื้นที่มากขึ้น หลังจากยึดกรอบในหัวจับดอกแล้วควรเตรียมแถบกระดาษผ้าเคลือบเงาหรือวัสดุฉนวนอื่น ๆ ซึ่งความกว้างควรอยู่ที่ 4-5 มม. ระยะทางมากขึ้นระหว่างแก้มแขนเสื้อ

ข้อสรุปของขดลวด (ยกเว้นขดลวดเส้นใย) ไม่ควรทำด้วยลวดเดียวกัน แต่ด้วยลวดที่ควั่นดี ลวดหุ้มฉนวนยาว 10-12 ซม. ซึ่งลวดที่คดเคี้ยวถูกบัดกรี สถานที่บัดกรีจะต้องหุ้มฉนวนอย่างดีโดยห่อด้วยผ้าเคลือบเงาเสริมความแข็งแรงของขดลวดด้วยลวดดังแสดงในรูปที่ 6 และเริ่มคดเคี้ยว

เมื่อคดเคี้ยวขอแนะนำให้หมุนที่จับของสว่านด้วยมือขวาและวางข้อศอกของมือซ้ายไว้บนโต๊ะเพื่อให้นิ้วที่จับลวดอยู่ด้านหน้ากรอบ 20-30 ซม. . ด้วยวิธีนี้ เลี้ยวเลี้ยวได้ง่ายขึ้น (ทางเลี้ยวมีโอกาสหลงทางน้อยกว่า)

หากนักวิทยุสมัครเล่นไม่มีตัวนับหลังจากม้วนแต่ละชั้นแล้วควรนับจำนวนรอบในเลเยอร์และบันทึกผลลัพธ์

คุณยังสามารถนับรอบ ขั้นแรก กำหนดจำนวนรอบการหมุนของหัวจับดอกสว่านต่อรอบของด้ามจับ และบันทึกจำนวนรอบที่ทำขึ้น โดยก่อนหน้านี้ได้คูณด้วยอัตราส่วนผลลัพธ์ ตัวอย่างเช่น: สำหรับการหมุนของที่จับสว่านหนึ่งครั้ง คาร์ทริดจ์จะทำได้ 3.8 รอบ ดังนั้น 100 รอบที่ทำด้วยมือในระหว่างการม้วน จะมีการพัน 380 รอบ

ควรวางม้วนแผลแต่ละชั้นด้วยแถบกระดาษที่เตรียมไว้และตรวจสอบให้แน่ใจว่ารอบสุดท้ายของแต่ละชั้นไม่ตกระหว่างแก้มไปที่ชั้นล่างเนื่องจากสถานที่นี้สามารถแยกฉนวนระหว่างชั้นได้ซึ่งสามารถ อธิบายไว้ดังนี้ ในการคำนวณของเราปรากฎว่ามี 5 รอบต่อโวลต์ และ 192x2 = 384 รอบพอดีกับขดลวดแรงสูงสองชั้น ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ออกฤทธิ์ระหว่างสองชั้นจะเป็น 386/5 หรือ 77 V และแรงดันแอมพลิจูดจะเท่ากับ 108 B ซึ่งเมื่อขดลวดได้รับความร้อนก็อาจทำให้ฉนวนพังได้

ก่อนที่จะม้วนขดลวดทุติยภูมิ ควรวางผ้าเคลือบเงาสองชั้นหรือกระดาษเคเบิลสองหรือสามชั้นไว้บนขดลวดปฐมภูมิเป็นหลัก ขดลวดทั้งหมดต้องหุ้มฉนวนอย่างดี

ปลายขาออกของขดลวดควรอยู่ที่ด้านหนึ่งของแก้มของขดลวดมิฉะนั้นจะทำให้เสียง่ายเมื่อบรรจุขดลวดโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแผ่นทำด้วยรอยตามที่แสดงในรูป 7. สำหรับการบรรจุด้วยแผ่นเหล็ก ขดลวดจะวางอยู่บนโต๊ะ หลังจากนั้นครึ่งหนึ่งของแผ่นวางอยู่ทางด้านขวาของขดลวด และอีกแผ่นอยู่ทางด้านซ้าย การบรรจุจะทับซ้อนกันเช่น แผ่นหนึ่งถูกผลักเข้าไปในขดลวดจากด้านขวาและอีกแผ่นจากด้านซ้าย โดยปกติแล้วเพลตที่ทำเสร็จแล้วจะเคลือบเงาด้านหนึ่ง ดังนั้นเมื่อบรรจุขดลวด คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้านที่เคลือบเงาของเพลตนั้นหันขึ้นหรือลงเสมอ การบรรจุแผ่นจะต้องดำเนินการด้วยความหนาแน่นสูงสุดซึ่งก่อนสิ้นสุดการบรรจุควรกดแกนกลางด้วยการบีบอัดในรองแล้วสามารถใส่แผ่นได้มากขึ้น

แกนหม้อแปลงที่ประกอบแล้วควรเคาะออกจากทุกด้านด้วยค้อนเพื่อให้แผ่นทั้งหมดนอนลงในกองที่เท่ากันแล้วดึงแกนด้วยหมุด

ควรทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นโดยเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก หากหลังจากหนึ่งหรือสองชั่วโมงขดลวดไม่ร้อนขึ้น แสดงว่าหม้อแปลงได้รับการออกแบบและทำอย่างถูกต้อง

ความร้อนของขดลวดสามารถอธิบายได้ด้วยการเปิดปิด (ขดลวดเลอะเทอะ) ก่อนเปิดหม้อแปลง จำเป็นต้องตรวจสอบว่าปลายเอาต์พุตของขดลวดไม่ชิดกันโดยบังเอิญ การสั่นไหวของแผ่นแกนกลางแสดงว่ามีการประกอบที่หลวม ในกรณีนี้ คุณต้องใส่แผ่นอีกสองสามชิ้นเข้าไปในแกนและขันตัวล็อคบนกระดุมให้แน่นมากขึ้น หากนักวิทยุสมัครเล่นมีโวลต์มิเตอร์แบบกระแสสลับหรือเอโวมิเตอร์ ควรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิทั้งหมด

การคำนวณ หม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นตัวแปลงพลังงานแฝง ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) จะน้อยกว่าหนึ่งเสมอ ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่ใช้โดยโหลดซึ่งเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าจะน้อยกว่าพลังงานที่ใช้โดยหม้อแปลงโหลดจากแหล่งจ่ายไฟหลัก เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากำลังไฟฟ้าเท่ากับผลคูณของความแรงและแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบัน ดังนั้นในขดลวดแบบสเต็ปอัพ ความแรงของกระแสไฟจะน้อยกว่า และในขดลวดสเต็ปดาวน์จะมีค่ามากกว่ากระแสที่ใช้โดย หม้อแปลงไฟฟ้าจากเครือข่าย

พารามิเตอร์และลักษณะของหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงสองตัวที่แรงดันไฟหลักเท่ากันสามารถออกแบบให้รับแรงดันขดลวดทุติยภูมิเดียวกันได้ แต่ถ้าโหลดของหม้อแปลงตัวแรกกินกระแสมากกว่าและตัวที่สองมีขนาดเล็ก แสดงว่าหม้อแปลงตัวแรกมีลักษณะเมื่อเปรียบเทียบกับตัวที่สองที่มีกำลังมากกว่า ยิ่งกระแสในขดลวดของหม้อแปลงยิ่งแรง ฟลักซ์แม่เหล็กในแกนก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้นแกนกลางจะต้องหนาขึ้น นอกจากนี้ ยิ่งกระแสในขดลวดมากเท่าไหร่ ลวดก็จะยิ่งหนาขึ้นเท่านั้น และจำเป็นต้องเพิ่มหน้าต่างแกนกลางให้มากขึ้น ดังนั้นขนาดของหม้อแปลงจึงขึ้นอยู่กับกำลังของมัน ในทางกลับกัน แกนที่มีขนาดบางเหมาะสำหรับการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังสูงสุดเท่านั้น ซึ่งเรียกว่ากำลังโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า จำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้ากำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของมัน แต่แรงดันไฟฟ้านี้ยังขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิด้วย ที่ค่าหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิ แรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิต่อจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ อัตราส่วนนี้เรียกว่าอัตราส่วนการแปลง หากแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง เป็นไปไม่ได้ที่จะเลือกจำนวนรอบของหนึ่งในขดลวดโดยพลการ ยิ่งขนาดของแกนเล็กลงเท่าใดจำนวนรอบของขดลวดแต่ละอันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นขนาดของแกนกลางของหม้อแปลงจึงสอดคล้องกับจำนวนรอบของขดลวดที่กำหนดไว้อย่างดีต่อแรงดันไฟฟ้าหนึ่งโวลต์ซึ่งน้อยกว่าที่ไม่สามารถถ่ายได้ ลักษณะนี้เรียกว่าจำนวนรอบต่อโวลต์

เช่นเดียวกับตัวแปลงพลังงานใด ๆ หม้อแปลงไฟฟ้ามีปัจจัยด้านประสิทธิภาพ - อัตราส่วนของพลังงานที่ใช้โดยโหลดของหม้อแปลงไฟฟ้าต่อกำลังที่หม้อแปลงโหลดใช้จากเครือข่าย ประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำ ซึ่งมักใช้ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อยู่ในช่วง 0.8 ถึง 0.95 หม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่มีค่าสูงกว่า

การคำนวณทางไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้า

ก่อนคำนวณหม้อแปลง จำเป็นต้องกำหนดข้อกำหนดที่จะต้องปฏิบัติตาม ซึ่งจะเป็นข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการคำนวณ ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้ายังถูกกำหนดโดยการคำนวณซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันไฟฟ้าและกระแสที่ต้องจัดหาโดยขดลวดทุติยภูมิ ดังนั้นก่อนที่จะคำนวณหม้อแปลงไฟฟ้า วงจรเรียงกระแสจะถูกคำนวณเพื่อกำหนดแรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิแต่ละเส้นและกระแสที่ใช้จากขดลวดเหล่านี้ หากทราบแรงดันและกระแสของขดลวดหม้อแปลงแต่ละตัวแล้ว แสดงว่าเป็นข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า ในการกำหนดกำลังโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า จำเป็นต้องกำหนดพลังงานที่ใช้จากขดลวดทุติยภูมิแต่ละอันและเพิ่มเข้าไป โดยคำนึงถึงประสิทธิภาพของหม้อแปลงด้วย พลังงานที่ใช้จากขดลวดใด ๆ ถูกกำหนดโดยการคูณแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วของขดลวดนี้ด้วยความแรงของกระแสที่ใช้จากมัน:

P คือพลังงานที่ใช้จากขดลวด W;

U คือค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าที่นำมาจากขดลวดนี้ V;

I คือค่าประสิทธิผลของกระแสที่ไหลในขดลวดเดียวกัน A

พลังงานทั้งหมดที่ใช้ ตัวอย่างเช่น สามขดลวดทุติยภูมิ คำนวณโดยสูตร:

P S \u003d คุณ 1 ฉัน 1 + คุณ 2 ฉัน 2 + คุณ 3 ฉัน 3

ในการกำหนดกำลังโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า ค่าผลลัพธ์ของกำลังทั้งหมด P S จะต้องหารด้วยประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า: P g = , โดยที่

P g - กำลังโดยรวมของหม้อแปลง ηคือประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า

เป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณประสิทธิภาพของหม้อแปลงล่วงหน้า เนื่องจากคุณจำเป็นต้องทราบปริมาณการสูญเสียพลังงานในขดลวดและในแกน ซึ่งขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของขดลวดเอง (เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดและความยาว) และแกน พารามิเตอร์ (ความยาวของเส้นสนามแม่เหล็กและเกรดเหล็ก) ทั้งพารามิเตอร์เหล่านั้นและพารามิเตอร์อื่น ๆ จะเป็นที่รู้จักหลังจากการคำนวณหม้อแปลงเท่านั้น ดังนั้นด้วยความแม่นยำเพียงพอสำหรับการคำนวณเชิงปฏิบัติ ประสิทธิภาพของหม้อแปลงจึงสามารถกำหนดได้จากตารางที่ 6.1

ตาราง 6.1

แกนกลางที่พบได้บ่อยที่สุดคือรูปตัว O และรูปตัว W โดยปกติแล้วจะมีคอยล์อยู่สองตัวบนแกนรูปตัว O และหนึ่งคอยล์บนแกนรูปตัว W เมื่อทราบกำลังโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้าแล้วจะพบส่วนตัดขวางของแกนหลักของแกนซึ่งเป็นที่ตั้งของขดลวด:

ภาพตัดขวางของแกนหลักทำงานเป็นผลคูณของความกว้างของแกนทำงาน a และความหนาของบรรจุภัณฑ์ c ขนาด a และ c แสดงเป็นเซนติเมตร และส่วนตัดขวางแสดงเป็นตารางเซนติเมตร

หลังจากนั้นจะเลือกชนิดของแผ่นเหล็กหม้อแปลงและกำหนดความหนาของแพ็คเกจหลัก ขั้นแรก ให้หาความกว้างโดยประมาณของแกนกลางที่ใช้งานตามสูตร: a= 0.8

จากนั้นตามค่าที่ได้รับ a ชนิดของแผ่นเหล็กหม้อแปลงจะถูกเลือกจากที่มีอยู่และพบความกว้างของแกนการทำงานจริง a หลังจากนั้นกำหนดความหนาของแพ็คเกจหลักด้วย:

จำนวนรอบต่อ 1 โวลต์ของแรงดันไฟฟ้าถูกกำหนดโดยส่วนตัดขวางของแกนการทำงานของแกนหม้อแปลงตามสูตร: n \u003d k / S โดยที่ N คือจำนวนรอบต่อ 1 V; k คือสัมประสิทธิ์ กำหนดโดยคุณสมบัติของแกนกลาง S คือส่วนตัดขวางของแกนการทำงานของแกนกลาง cm 2

จากสูตรข้างต้นจะเห็นได้ว่ายิ่งค่าสัมประสิทธิ์ k น้อยเท่าไร ขดลวดหม้อแปลงทั้งหมดก็จะยิ่งหมุนน้อยลงเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ค่าสัมประสิทธิ์ k ไม่สามารถเลือกได้โดยพลการ ค่าของมันมักจะอยู่ในช่วง 35 ถึง 60 ประการแรกขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของแผ่นเหล็กหม้อแปลงที่ประกอบแกน สำหรับแกนรูปตัว C ที่บิดเป็นเทปบาง คุณสามารถใช้ k = 35 หากใช้แกนรูปตัว O ประกอบจากแผ่นรูปตัว U หรือ L ที่ไม่มีรูที่มุม ให้ใช้ k = 40 เช่นเดียวกัน ค่า k สำหรับแผ่นประเภท USh ซึ่งความกว้างของแกนด้านข้างมีความกว้างมากกว่าครึ่งหนึ่งของความกว้างของแกนกลาง = 50 ดังนั้น ทางเลือกของ k จึงมีเงื่อนไขเป็นส่วนใหญ่และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขีดจำกัดบางประการ ใน k อำนวยความสะดวกในการไขลาน แต่ทำให้โหมดหม้อแปลงแน่นขึ้น เมื่อใช้เพลตที่ทำจากเหล็กหม้อแปลงคุณภาพสูง ค่าสัมประสิทธิ์นี้สามารถลดลงได้เล็กน้อย และเมื่อคุณภาพของเหล็กต่ำ จะต้องเพิ่มขึ้น

เมื่อทราบแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการของขดลวดแต่ละอันและจำนวนรอบต่อ 1 V จะเป็นเรื่องง่ายที่จะกำหนดจำนวนรอบของขดลวด คูณค่าเหล่านี้: W = Un

อัตราส่วนนี้ใช้ได้เฉพาะกับขดลวดปฐมภูมิเท่านั้นและเมื่อกำหนดจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิจำเป็นต้องแนะนำการแก้ไขโดยประมาณเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาแรงดันตกบนขดลวดจากกระแสโหลดที่ไหลผ่านลวด : W = mUn

ค่าสัมประสิทธิ์ m ขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดที่กำหนด (ดูตารางที่ 6.2) หากกระแสไฟน้อยกว่า 0.2 A สามารถรับ m = 1 ได้ ความหนาของเส้นลวดที่ขดลวดของหม้อแปลงจะถูกกำหนดโดยความแรงของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดนี้ ยิ่งกระแสมากเท่าไหร่ ลวดก็จะยิ่งหนาขึ้น เช่นเดียวกับท่อที่หนากว่าก็จำเป็นสำหรับการเพิ่มการไหลของน้ำ ความต้านทานของขดลวดขึ้นอยู่กับความหนาของเส้นลวด ยิ่งลวดบางลงเท่าใด ความต้านทานของขดลวดก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้น พลังงานที่ปล่อยออกมาจะเพิ่มขึ้นและทำให้ร้อนมากขึ้น สำหรับลวดม้วนแต่ละประเภทจะมีขีด จำกัด ความร้อนที่อนุญาตซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของฉนวนเคลือบฟัน ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดสามารถกำหนดได้โดยสูตร: d \u003d p โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดสำหรับทองแดง m; I คือกระแสในขดลวด A; p คือสัมประสิทธิ์ (ตารางที่ 6.3) ซึ่งคำนึงถึงความร้อนที่อนุญาตของลวดยี่ห้อใดยี่ห้อหนึ่ง

ตารางที่ 6.2: นิยามแฟคเตอร์ ม

ตารางที่ 6.3: การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางลวด

โดยการเลือกค่าสัมประสิทธิ์ p คุณสามารถกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดของขดลวดแต่ละเส้นได้ ค่าที่พบของเส้นผ่านศูนย์กลางจะถูกปัดขึ้นให้เป็นค่ามาตรฐานที่ใหญ่กว่า

ความแรงของกระแสในขดลวดปฐมภูมินั้นพิจารณาจากกำลังโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้าและแรงดันไฟหลัก:

งานภาคปฏิบัติ:

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

การหากำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า

จะหาพลังของหม้อแปลงได้อย่างไร?

สำหรับการผลิตอุปกรณ์จ่ายไฟของหม้อแปลงไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียวซึ่งต่ำกว่า แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับไฟหลัก 220 โวลต์เป็น 12-30 โวลต์ที่ต้องการ ซึ่งแก้ไขโดยไดโอดบริดจ์และกรองด้วยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ กระแสไฟฟ้าจำเป็น เนื่องจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ประกอบอยู่บนทรานซิสเตอร์และไมโครเซอร์กิต ซึ่งมักต้องใช้แรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 5-12 โวลต์

ในการประกอบพาวเวอร์ซัพพลายด้วยตัวเอง นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่จำเป็นต้องค้นหาหรือซื้อหม้อแปลงไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับแหล่งจ่ายไฟในอนาคต ในกรณีพิเศษ คุณสามารถสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าได้เอง คำแนะนำดังกล่าวสามารถพบได้ในหน้าหนังสือเก่าเกี่ยวกับวิทยุอิเล็กทรอนิกส์

แต่ในปัจจุบันนี้การหาหรือซื้อหม้อแปลงไฟฟ้าสำเร็จรูปนั้นง่ายกว่าและนำไปใช้ทำแหล่งจ่ายไฟของคุณเอง

บัญชีเต็มและ การผลิตอิสระหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่เป็นงานที่ค่อนข้างยาก แต่มีอีกวิธีหนึ่ง คุณสามารถใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้แล้ว แต่สามารถซ่อมบำรุงได้ ในการขับเคลื่อนการออกแบบที่ทำเองส่วนใหญ่ แหล่งจ่ายไฟต่ำที่มีกำลังไฟ 7-15 วัตต์ก็เพียงพอแล้ว

หากซื้อหม้อแปลงในร้านตามกฎแล้วจะไม่มีปัญหาพิเศษในการเลือกหม้อแปลงที่ต้องการ ผลิตภัณฑ์ใหม่มีพารามิเตอร์หลักทั้งหมด เช่น พลัง, แรงดันไฟฟ้าขาเข้า, แรงดันขาออกรวมทั้งจำนวนขดลวดทุติยภูมิหากมีมากกว่าหนึ่ง

แต่ถ้าคุณมีหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้งานได้ในอุปกรณ์บางตัวแล้ว และต้องการนำมันกลับมาใช้ใหม่เพื่อออกแบบแหล่งจ่ายไฟของคุณ? วิธีการตรวจสอบกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้าอย่างน้อยประมาณ? กำลังของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญมาก เนื่องจากความน่าเชื่อถือของหน่วยจ่ายไฟหรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่คุณประกอบขึ้นจะขึ้นอยู่กับมันโดยตรง ดังที่คุณทราบ พลังงานที่ใช้โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขึ้นอยู่กับกระแสที่ใช้และแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับ ดำเนินการตามปกติ. พลังงานโดยประมาณนี้สามารถกำหนดได้โดยการคูณกระแสที่ใช้โดยอุปกรณ์ ( ในกับแรงดันไฟของอุปกรณ์ ( คุณหนู). เชื่อว่าหลายคนคงคุ้นเคยกับสูตรนี้จากทางโรงเรียน

P=U n * ฉัน n

ที่ไหน คุณหนู- แรงดันไฟฟ้าเป็นโวลต์ ใน- กระแสเป็นแอมแปร์ พี- กำลังวัตต์

พิจารณาคำจำกัดความของกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้าจากตัวอย่างจริง เราจะฝึกเกี่ยวกับหม้อแปลง TP114-163M นี่คือหม้อแปลงประเภทเกราะซึ่งประกอบขึ้นจากแผ่นรูปตัว W และแผ่นตรง ควรสังเกตว่าหม้อแปลงประเภทนี้ไม่ได้ดีที่สุดในแง่ของ ประสิทธิภาพ (ประสิทธิภาพ). แต่ข่าวดีก็คือหม้อแปลงชนิดนี้แพร่หลายมาก มักใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และหาได้ง่ายตามชั้นวางร้านวิทยุหรือในอุปกรณ์วิทยุที่เก่าและชำรุด นอกจากนี้ยังมีราคาถูกกว่าหม้อแปลง Toroidal (หรืออีกนัยหนึ่งคือวงแหวน) ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและใช้ในอุปกรณ์วิทยุที่ทรงพลังพอสมควร

เรามีหม้อแปลง TP114-163M ลองพิจารณาพลังของมันคร่าวๆ เพื่อเป็นพื้นฐานในการคำนวณ เราจะนำคำแนะนำจากหนังสือยอดนิยมของ V.G. Borisov "นักวิทยุสมัครเล่นรุ่นเยาว์"

ในการกำหนดกำลังของหม้อแปลงจำเป็นต้องคำนวณส่วนตัดขวางของวงจรแม่เหล็ก สำหรับหม้อแปลง TP114-163M วงจรแม่เหล็กคือชุดของแผ่นรูปตัว W และแผ่นตรงที่ทำจากเหล็กไฟฟ้า ดังนั้นในการกำหนดส่วนตัดขวางจึงจำเป็นต้องคูณความหนาของชุดจาน (ดูรูป) ด้วยความกว้างของกลีบกลางของแผ่นรูปตัว W

เมื่อคำนวณคุณต้องสังเกตมิติ ความหนาของชุดและความกว้างของกลีบดอกตรงกลางวัดได้ดีที่สุดในหน่วยเซนติเมตร การคำนวณจะต้องทำในหน่วยเซนติเมตร ดังนั้นความหนาของชุดหม้อแปลงที่ศึกษาจึงอยู่ที่ประมาณ 2 เซนติเมตร

จากนั้นวัดความกว้างของกลีบดอกตรงกลางด้วยไม้บรรทัด นี่เป็นงานที่ยากขึ้นแล้ว ความจริงก็คือหม้อแปลง TP114-163M มีชุดหนาแน่นและกรอบพลาสติก ดังนั้นกลีบกลางของแผ่นรูปตัว W จึงมองไม่เห็นในทางปฏิบัติมันถูกปกคลุมด้วยแผ่นและค่อนข้างยากที่จะกำหนดความกว้าง

ความกว้างของกลีบกลางสามารถวัดได้ที่ด้านข้าง แผ่นรูปตัว W แรกสุดในช่องว่างระหว่าง กรอบพลาสติก. จานแรกไม่ได้เสริมด้วยจานตรง ดังนั้นขอบของกลีบกลางของจานรูปตัว W จึงมองเห็นได้ ความกว้างประมาณ 1.7 เซนติเมตร แม้ว่าการคำนวณที่นำเสนอจะเป็น บ่งชี้แต่ก็ยังควรทำการวัดให้แม่นยำที่สุดเท่าที่จะทำได้

เราคูณความหนาของชุดวงจรแม่เหล็ก ( 2 ซม..) และความกว้างของกลีบกลางของจาน ( 1.7 ซม..) เราได้ส่วนตัดขวางของวงจรแม่เหล็ก - 3.4 ซม. 2 ต่อไปเราต้องการสูตรต่อไปนี้

ที่ไหน ส- พื้นที่หน้าตัดของวงจรแม่เหล็ก P tr- กำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า 1,3 - ค่าสัมประสิทธิ์เฉลี่ย

หลังจากการแปลงอย่างง่าย เราได้รับสูตรอย่างง่ายสำหรับการคำนวณกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้าเหนือส่วนตัดขวางของวงจรแม่เหล็ก เธออยู่ที่นั่น

แทนค่าของมาตรา .ในสูตร S \u003d 3.4 ซม. 2ที่เราได้รับก่อนหน้านี้

จากการคำนวณ เราได้รับค่าพลังงานโดยประมาณของหม้อแปลง ~ 7 วัตต์ หม้อแปลงดังกล่าวค่อนข้างเพียงพอที่จะประกอบแหล่งจ่ายไฟสำหรับเครื่องขยายเสียงความถี่เสียงโมโนโฟนิก 3-5 วัตต์เช่นที่ใช้ชิปเครื่องขยายเสียง TDA2003

นี่คือหม้อแปลงอีกตัวหนึ่ง ทำเครื่องหมายเป็น PDPC24-35 นี่เป็นหนึ่งในตัวแทนของหม้อแปลง - "ทารก" หม้อแปลงมีขนาดเล็กมากและแน่นอนว่าใช้พลังงานต่ำ ความกว้างของกลีบกลางของเพลทรูปตัว W เพียง 6 มม. (0.6 ซม.)

ความหนาของชุดเพลตของวงจรแม่เหล็กทั้งหมดคือ 2 เซนติเมตร ตามสูตร พลังของมินิทรานส์ฟอร์มเมอร์นี้มีค่าเท่ากับประมาณ 1 W

หม้อแปลงนี้มีขดลวดทุติยภูมิสองเส้น สูงสุด กระแสที่ยอมรับได้ซึ่งมีขนาดค่อนข้างเล็กและมีจำนวนหลายสิบมิลลิแอมป์ หม้อแปลงดังกล่าวสามารถใช้ได้เฉพาะกับวงจรไฟฟ้าที่มีการสิ้นเปลืองกระแสไฟต่ำเท่านั้น