РАСЧЕТ СЕТЕВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

9653287612586982 8768548768565876

Если у Вас есть некий трансформаторный сердечник, из которого нужно сделать трансформатор, то необходимо замерить сердечник (как показано на рисунке), а так же замерить толщину пластины или ленты.

Первым делом необходимо рассчитать  площадь сечения сердечника — Sc (см²) и площадь поперечного сечения окна — Sо (см²).

Для тороидального трансформатора:

  • Sc = H * (D – d)/2
  • S0 =  π * d2 / 4

Для Ш и П — образного сердечника:

  • Sc = а * b
  • S0 =  h * c

Определим габаритную мощность нашего сердечника на частоте 50 Гц:

Gab_moshn

  • η — КПД трансформатора,
  • Sc — площадь поперечного сечения сердечника, см2,
  • So — площадь поперечного сечения окна, см2,
  • f — рабочая частота трансформатора, Гц,
  • B — магнитная индукция, T,
  • j — плотность тока в проводе обмоток, A/мм2,
  • Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью,
  • Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью.

При расчете трансформатора необходимо учитывать, что габаритная мощность трансформатора должна быть больше расчетной электрической мощности вторичных обмоток.

Исходными начальными данными для упрощенного расчета являются:

  • напряжение первичной обмотки U1
  • напряжение вторичной обмотки U2
  • ток вторичной обмотки l2
  • мощность вторичной обмотки Р2 =I2 * U2 = Рвых
  • площадь поперечного сечения сердечника Sc
  • площадь поперечного сечения окна So
  • рабочая частота трансформатора f = 50 Гц

КПД (η) трансформатора можно взять из таблицы, при условии что Рвых = I2 * U2 (где I2 ток во вторичной обмотке, U2 напряжение вторичной обмотки), если в трансформаторе несколько вторичных обмоток, что считают Pвых каждой и затем их складывают.

Величина Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, [Вт]
2-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
КПД 0,76-0,88 0,88-0,92 0,92-0,95 0,95-0,96

B — магнитная индукция выбирается из таблицы, в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

Конструкция магнитопровода Магнитная индукция Вмах, [Тл] при Рвых, [Вт]
5 — 15
15 — 50
50 — 150
150 — 300
300 — 1000
Броневая (пластинчатая)
1,1-1,3
1,3
1,3-1,35
1,35
1,35 — 1,2
Броневая (ленточная)
1,55
1,65
1,65
1,65
1,65
Кольцевая
1,7
1,7
1,7
1,65
1,6

j — плотность тока в проводе обмоток , так же выбирается в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

Конструкция магнитопровода Плотность тока J, [а/мм кв.] при Рвых, [Вт]
5- 15
15 — 50
50 — 150
150 — 300
300 — 1000
Броневая (пластинчатая)
3,9 — 3,0
3,0 — 2,4
2,4 — 2,0
2,0 — 1,7
1,7 — 1,4
Броневая (ленточная)
3,8 — 3,5
3,5 — 2,7
2,7 — 2,4
2,4 — 2,3
2,3 — 1,8
Кольцевая
5 — 4,5
4,5 — 3,5
3,5
3,0

Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью

Конструкция магнитопровода

Рабочее

напряж. [В]

Коэффициент заполнения окна Кm при Рвых, [Вт]                                                                                        
5 — 15
15 — 50
50 — 150
150 — 300
300 — 1000
Броневая (пластинчатая) до 100
0,22-0,29
0,29-0,30
0,30-0,32
0,32-0,34
0,34-0,38
100-1000
0,19-0,25
0,25-0,26
0,26-0,27
0,27-0,30
0,30-0,33
Броневая (ленточная) до 100
0,15-0,27
0,27-0,29
0,29-0,32
0,32-0,34
0,34-0,38
100-1000
0,13-0,23
0,23-0,26
0,26-0,27
0,27-0,30
0,30-0,33
Кольцевая  
0,18 — 0,20
0,20-0,26
0,26-0,27
0,27-0,28

Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью

Коэффициенты заполнения для пластинчатых сердечников указаны в скобках при изоляции пластин лаком или фосфатной пленкой.

Конструкция магнитопровода Коэффициент заполнения Кс при толщине стали, мм
0,08
0,1
0,15
0,2
0,35
Броневая (пластинчатая)
0,7(0,75)
0,85 (0,89)
0,9 (0,95)
Броневая (ленточная)
0,87
0,90
0,91
0,93
Кольцевая
0,85
0,88

При первоначальном расчете необходимо соблюдать условие — Pгаб ≥ Pвых, если это условие не выполняется то при расчете уменьшите ток или напряжение вторичной обмотки.

После того как Вы определились с габаритной мощностью трансформатора, можно приступить к расчету напряжения одного витка:

658567587

где Sc — площадь поперечного сечения сердечника, f — рабочая частота (50 Гц), B — магнитная индукция выбирается из таблицы, в зависимости от конструкции магнитопровода и Pвых.

Теперь определяем число витков первичной обмотки:

w1=U1/u1

где U1 напряжение первичной обмотки, u1 — напряжение одного витка.

Число витков каждой из вторичных обмоток находим из простой пропорции:

1569786238761287

где w1 — кол-во витков первичной обмотки, U1 напряжение первичной обмотки, U2 напряжение вторичной обмотки.

Определим мощность потребляемую трансформатором  от сети с учетом потерь:

Р1 = Рвых /  η

где η — КПД трансформатора.

Определяем величину тока в первичной обмотке трансформатора:

I1 = P1/U1

Определяем диаметры проводов обмоток трансформатора:

d = 0,632*√ I

где d — диаметр провода, мм, I — ток обмотки, А (для первичной и вторичной обмотки).


9653287612586982 8768548768565876

Онлайн калькулятор расчета трансформатора мощностью от 5 до 1000Вт

После определения диаметра провода, следует учитывать, что диаметр провода рассчитывается без изоляции, воспользуйтесь таблицей данных обмоточных проводов для определения диаметра провода с изоляцией.

Таблица данных обмоточных проводов. 

Открыть »

Диаметр без изоляции, мм

Сечение меди, мм²

Диаметр с изоляцией, мм

0,03 0,0007 0,045
0,04 0,0013 0,055
0,05 0,002 0,065
0,06 0,0028 0,075
0,07 0,0039 0,085
0,08 0,005 0,095
0,09 0,0064 0,105
0,1 0,0079 0,12
0,11 0,0095 0,13
0,12 0,0113 0,14
0,13 0,0133 0,15
0,14 0,0154 0,16
0,15 0,0177 0,17
0,16 0,0201 0,18
0,17 0,0227 0,19
0,18 0,0255 0,2
0,19 0,0284 0,21
0,2 0,0314 0,225
0,21 0,0346 0,235
0,23 0,0416 0,255
0,25 0,0491 0,275
0,27 0,0573 0,31
0,29 0,0661 0,33
0,31 0,0755 0,35
0,33 0,0855 0,37
0,35 0,0962 0,39
0,38 0,1134 0,42
0,41 0,132 0,45
0,44 0,1521 0,49
0,47 0,1735 0,52
0,49 0,1885 0,54
0,51 0,2043 0,56
0,53 0,2206 0,58
0,55 0,2376 0,6
0,57 0,2552 0,62
0,59 0,2734 0,64
0,62 0,3019 0,67
0,64 0,3217 0,69
0,67 0,3526 0,72
0,69 0,3739 0,74
0,72 0,4072 0,78
0,74 0,4301 0,8
0,77 0,4657 0,83
0,8 0,5027 0,86
0,83 0,5411 0,89
0.86 0,5809 0,92
0,9 0,6362 0,96
0,93 0,6793 0,99
0,96 0,7238 1,02
1 0,7854 1,07
1,04 0,8495 1,12
1,08 0,9161 1,16
1,12 0,9852 1,2
1,16 1,057 1,24
1,2 1,131 1,28
1,25 1,227 1,33
1,3 1,327 1,38
1,35 1,431 1,43
1,4 1,539 1,48
1,45 1,651 1,53
1,5 1,767 1,58
1,56 1,911 1,64
1,62 2,061 1,71
1,68 2,217 1,77
1,74 2,378 1,83
1,81 2,573 1,9
1,88 2,777 1,97
1,95 2,987 2,04
2,02 3,205 2,12
2,1 3,464 2,2
2,26 4,012 2,36

2,44

4,676 2,54

Добавить комментарий

Случайные статьи

  • К1460УД2х — СДВОЕННЫЙ МОЩНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

    К1460УД2х — СДВОЕННЫЙ МОЩНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

    К1460УД2х – интегральная микросхема представляет собой сдвоенный мощный операционный усилитель, пригодная для использования в качестве мощного ОУ в широком диапазоне областей применения, хорошо подходит для управления индуктивными нагрузками, в частности, для управления электродвигателями постоянного тока. Микросхема К1460УД2Рх является прямым аналогом микросхемы TCA0372 фирмы «MOTOROLA». ОСОБЕННОСТИ • Выходной ток до 1.0 А • Скорость нарастания …Подробнее...
  • FM передатчик на MAX2606

    Простой FM — передатчик схема которого показана на рисунке способен передавать радиосигнал на любой радиоприемник FM — диапазона. Источником НЧ сигнала может быть MP3 плеер. На микросхеме MAX2606 построен передатчик со встроенным варикапом. Частота генератора передатчика управляется напряжением подаваемым на вход 3 микросхемы MAX2606. Номинальная частота передатчика от 70 до …Подробнее...
  • Проводники, полупроводники и непроводники

    Проводники, полупроводники и непроводники

    ВСЁ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ: http://www.dessy.ru/index.html?partne… В этом выпуске: что такое проводник, что такое полупроводник, что такое непроводник, что такое изолятор или диэлектрик.Подробнее...
  • Стереодекодер

    Одна из схем стереодекодеров, разработанная В. Здоровцевым из г. Георгиевска Ставропольского края (Радио 1/99), показана на рис. Любой, даже самый простой и дешевый карманный УКВ радиоприемник с диапазоном 88…108 МГц, дополненный несложным стереодекодером, позволит вам прослушать с высоким качеством музыкальные программы стереофонического радиовещания по приемнику за несколько гривен. Выбор импортных …Подробнее...
  • Мягкое включение галогенных ламп

    Мягкое включение галогенных ламп

    На рисунке показана простая схема питания галогенных ламп, которая обеспечивает мягкое их включение, что продлевает их срок службы,  устраняя резкое повышение температуры нити накала, когда она находится в холодном состоянии в момент включения. Так как нить накала перед включением холодная то имеет низкое сопротивление и в момент подачи питания она …Подробнее...