Download Расчёт трансформатора and more Lecture notes Physics in PDF only on Docsity!
ПРОСТЕЙШИЙ РАСЧЕТ
ТРАНСФОРМАТОРА
Иногда приходится самостоятельно изготовлять силовой трансформатор для выпрямителя. В этом случае простейший расчет силовых трансформаторов мощностью до 100—200 Вт проводится следующим образом. Зная напряжение и наибольший ток, который должна давать вторичная обмотка (U2 и I2), находим мощность U2 и I2), находим мощность вторичной цепи: При наличии нескольких вторичных обмоток мощность подсчитывают путем сложения мощностей отдельных обмоток. Далее, принимая КПД трансформатора небольшой мощности, равным около 80 %, определяем первичную мощность:
Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в сердечнике. Поэтому от значения мощности Р1 зависит площадь поперечного сечения сердечника S, которая возрастает при увеличении мощности. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали можно рассчитать S по формуле: где s — в квадратных сантиметрах, а Р — в ваттах. По значению S определяется число витков w' на один вольт. При использовании трансформаторной стали Если приходится делать сердечник из стали худшего качества, например из жести, кровельного железа, стальной или железной проволоки (U2 и I2), находим мощность их надо предварительно отжечь, чтобы они стали
такой плотности тока диаметр провода без изоляции любой обмотки в миллиметрах определяется по табл. 1 или вычисляется по формуле: Когда нет провода нужного диаметра, то можно взять несколько соединенных параллельно более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу. Площадь поперечного сечения провода определяется по табл. 1 или рассчитывается по формуле: Для обмоток низкого напряжения, имеющих небольшое число витков толстого провода и расположенных поверх других обмоток, плотность тока можно увеличить до 2,5 и даже 3 А/мм2, так как эти обмотки имеют лучшее охлаждение. Тогда в формуле для диаметра провода постоянный
коэффициент вместо 0,8 должен быть соответственно 0,7 или 0,65. В заключение следует проверить размещение обмоток в окне сердечника. Общая площадь сечения витков каждой обмотки находится (U2 и I2), находим мощность умножением числа витков w на площадь сечения провода, равную 0,8d2из, где dиз — диаметр провода в изоляции. Его можно определить по табл. 1, в которой также указана масса провода. Площади сечения всех обмоток складываются. Чтобы учесть ориентировочно неплотность намотки, влияние каркаса изоляционных прокладок между обмотками и их слоями, нужно найденную площадь увеличить в 2— раза. Площадь окна сердечника не должна быть меньше значения, полученного из расчета.
высокого напряжения, рассчитанную на напряжение 600 В и ток 50 мА, а также обмотку для накала ламп, имеющую U = 6,3 В и I = 3 А. Сетевое напряжение 220 В. Определяем общую мощность вторичных обмоток: Мощность первичной цепи Находим площадь сечения сердечника из трансформаторной стали: Число витков на один вольт Ток первичной обмотки Число витков и диаметр проводов обмоток равны:
- для первичной обмотки
- для повышающей обмотки
- для обмотки накала ламп Предположим, что окно сердечника имеет площадь сечения 5x3 = 15 см2 или 1500 мм2, а у выбранных проводов диаметры с изоляцией следующие: d1из = 0,44 мм; d2из = 0,2 мм; d3из = 1,2 мм. Проверим размещение обмоток в окне сердечника. Находим площади сечения обмоток:
- для первичной обмотки
— для понижающего автотрансформатора, причем Если автотрансформатор имеет отводы и будет работать при различных значениях n, то в расчете надо брать значение п, наиболее отличающееся от единицы, так как в этом случае значение Рт будет наибольшее и надо, чтобы сердечник мог передать такую мощность. Затем определяется расчетная мощность Р, которая может быть принята равной 1,15•Рт. Множитель 1, здесь учитывает КПД автотрансформатора, который обычно несколько выше, чем у трансформатора. Д алее применяются формулы расчета площади сечения сердечника (U2 и I2), находим мощность по мощности Р), числа витков на вольт, диаметров проводов, указанные выше
для трансформатора. При этом надо иметь в виду, что в части обмотки, являющейся общей для первичной и вторичной цепей, ток равен I1 — I2, если автотрансформатор повышающий, и I — I1 если он понижающий.
