Trafo– element, mida kasutatakse pingete muundamiseks. See on osa trafo alajaamast. Selle ülesandeks on elektrienergia ülekandmine toiteliinist (õhuliinist või kaablist) tarbijatele mahus, mis on piisav nende elektriseadmete kõigi töörežiimide tagamiseks.

Tarbijatena toimivad mitmekorruselised elamud, linnad või külad, tehased või üksikud töökojad. Alajaamad on olenevalt keskkonnatingimustest ja majanduslikest teguritest erineva konstruktsiooniga: komplektsed (sh kiosk, post), sisseehitatud, asuvad õues või siseruumides. Need võivad asuda spetsiaalselt neile mõeldud hoones või asuda hoone eraldi ruumis.

Trafode valik hõlmab selle võimsuse ja trafode arvu määramist. Tulemustest sõltuvad trafoalajaamade mõõtmed ja tüüp. Valimisel arvesse võetud tegurid:

Trafode arvu valimine

Trafoalajaamade jaoks kasutatakse ühe või kahe trafoga ahelaid. Jaotusseadmeid, mis sisaldavad rohkem kui 2 trafot, leidub ainult ettevõtetes või elektrijaamades, kus vähese hulga nende kasutamine ei vasta katkematu toiteallika ja töötingimuste tingimustele. Seal on majanduslikult otstarbekam paigaldada mitu suhteliselt väikese võimsusega trafot kui üks või kaks võimsat. See muudab remondi teostamise lihtsamaks ja rikkis seadme väljavahetamine maksab vähem.

Paigaldage juhtudel ühe trafo alajaamad:

• toide III töökindluskategooria tarbijatele;
• mis tahes kategooria tarbijate toiteallikas, millel on muud sõltumatud elektriliinid, ja nende automaatne varundus, mis lülitab need nendele allikatele.

Kuid ühe trafo alajaamade jaoks on lisanõue. III kategooria tarbijad toiteallika töökindluse osas, kuigi need võimaldavad toidet ühest allikast, kuid tema vaheaeg on piiratud ühe päevaga. See kohustab opereerivat organisatsiooni omama trafode laoreservi hädaolukorras väljavahetamiseks. Alajaama asukoht ja disain ei tohiks seda asendamist keeruliseks muuta. Ühe trafo alajaamade rühma teenindamisel valitakse võimalusel nende trafode võimsus samaks või vähendatakse võimsusvalikute arvu nii palju kui võimalik. See vähendab reservis hoitavate seadmete hulka.

Kolmandasse kategooriasse kuuluvad tarbijad:

• külad ja külad;
• garaažikooperatiivid;
• väikeettevõtted, mille seiskamisega ei kaasne tehnoloogilise protsessi seiskamisega kaasnevaid massiivseid defekte toodetud toodetes, vigastusi, keskkonna- ja majanduslikku kahju.

Tarbijatele, kelle toitekatkestused ei ole lubatud või piiratud, kehtivad kahe trafo alajaamad.

Elektrienergia kategooria	Võimalik voolukatkestuse aeg	Võimsusskeem
I	Võimatu	Kaks sõltumatut allikat automaatse ülekandelüliti ja oma generaatoriga
II	Töökorras toitelülituse ajal	Kaks sõltumatut allikat
III	1 päev	Üks toiteallikas

Toitumiskategooria I ja II erinevus seisneb võimsuse ümberlülitamises. Esimesel juhul toimub see automaatselt (automaatse ülekandeahelaga - ATS) ja lisaks on sellel oma sõltumatu toiteallikas. Teises toimub ümberlülitamine käsitsi. Kuid selliste rajatiste toiteks on minimaalne trafode arv vähemalt kaks.

Tavatalitluses saavad mõlemad trafod toite oma liinist ja varustavad pooli alajaama tarbijaid elektriga. Need tarbijad on ühendatud trafost toidetava sektsiooni siinidega. Teine trafo toidab esimese sektsioonmasina või lülitiga ühendatud siinide teist sektsiooni.

Avariirežiimis peab trafo enda peale võtma kogu alajaama koormuse. Selleks lülitatakse sektsioonkaitselüliti sisse. Esimese kategooria tarbijate jaoks lülitab selle sisse ATS teise kategooria jaoks, see lülitatakse sisse käsitsi, mille jaoks paigaldatakse masina asemel lüliti

Seetõttu valitakse trafode võimsus, võttes arvesse kogu alajaama toiteallikat ja tavarežiimis on need alakoormatud. See ei ole majanduslikult otstarbekas, seetõttu on võimaluse korral toiteahel keeruline. Saadaval III kategooria tarbijad on hädarežiimil välja lülitatud, mis viib vajaliku võimsuse vähenemiseni.

Trafo disaini valik

Vastavalt mähiste jahutamise ja isoleerimise meetodile trafosid toodetakse:

• õli;
• sünteetiliste vedelikega;
• õhku.

Kõige tavalisemad on õlitrafod. Nende mähised asetatakse paakidesse, mis on täidetud suurenenud isolatsiooniomadustega õliga (trafoõli). See toimib lisaisolatsioonina mähiste keerdude, erinevate faaside mähiste, erinevate pingete ja trafo paagi vahel. Paagi sees ringledes eemaldab see töö käigus tekkiva mähiste soojuse. Soojuse paremaks eemaldamiseks keevitatakse trafo korpuse külge kaarekujulised torud, mis võimaldavad õlil paagist väljas ringelda ja ümbritseva õhu poolt jahutada. Võimsad õlitrafod on varustatud ventilaatoritega, mis puhuvad õhku üle elementide, milles toimub jahutamine.

Õlitrafode puuduseks on sisemiste kahjustuste tõttu tuleoht. Seetõttu saab neid paigaldada ainult alajaamadesse, mis asuvad hoonetest ja rajatistest eraldi.

Kui on vaja paigaldada trafoga jaotusseade koormusele lähemale või plahvatus- või tuleohtlikesse töökodadesse, kasutage õhkjahutusega trafod. Nende mähised on isoleeritud materjalidega, mis hõlbustavad soojusülekannet. Jahutamine toimub kas loomuliku õhuringluse või ventilaatorite abil. Aga kuivtrafode jahutus on ikka hullem kui õlitrafodel.

Tuleohutusprobleem on lahendatav sünteetilise dielektrikuga trafod. Nende konstruktsioon sarnaneb õlitrafo konstruktsiooniga, kuid paagis on õli asemel sünteetilist vedelikku, mis ei ole nii põlev kui trafoõli.

Rühmad ja ühendusskeemid

Erinevate mähiste faaside elektriühenduste rühma valimise kriteeriumid on järgmised:

1. Võrkude kõrgemate harmooniliste tasemete minimeerimine. See on asjakohane, kui tarbijate mittelineaarsete koormuste osakaal suureneb.
2. Kui trafo faasid on asümmeetriliselt koormatud, tuleb primaarmähiste voolud võrdsustada. See stabiliseerib toitevõrkude töörežiimi.
3. Neljajuhtmeliste (viiejuhtmeliste) võrkude toite andmisel peab trafo lühisvoolude jaoks olema minimaalne nulljärjestuse takistus. Nii on maandusrikete eest kaitsmine lihtsam.

Tingimuste nr 1 ja nr 2 järgimiseks on trafo üks mähis ühendatud tähega, teine ​​aga kolmnurgaga. Neljajuhtmeliste võrkude toiteallikana peetakse Δ/Yo ahelat parimaks võimaluseks. Madalpinge mähised on ühendatud tärniga, mille nullklemm on välja toodud, mida kasutatakse PEN-juhina (nulljuhina).

Veelgi paremate omadustega on Y/Zo ahel, milles sekundaarmähised on siksakiliselt ühendatud nullklemmiga.

Y/Yo skeemil on rohkem puudusi kui eeliseid ja seda kasutatakse harva.

Trafo võimsuse valik

Trafo tüüpilised võimsused standardiseeritud.

Trafo standardvõimsused
25	40	60	100	160	250	400	630	1000

Trafoga ühendatud võimsuse arvutamiseks kogutakse ja analüüsitakse andmeid sellega ühendatud tarbijate võimsuse kohta. Numbreid on võimatu lõplikult kokku liita, vajate andmeid koormuse jaotumise kohta aja jooksul. Kortermaja elektritarbimine ei muutu mitte ainult päevasel ajal, vaid ka aastaaegade lõikes: talvel on korterites elektrikerised, suvel - ventilaatorid ja konditsioneerid. Kortermajade tüüpilised koormusgraafikud ja energiatarbimise väärtused määratakse teatmeteostest.

Tööstusettevõtete võimsuse arvutamiseks on vaja teadmisi nende tehnoloogiliste seadmete tööpõhimõtete ja nende töösse kaasamise korra kohta. Maksimaalne koormusrežiim määratakse siis, kui sisse on lülitatud suurim arv tarbijaid (Smax). Kuid kõik tarbijad ei saa kunagi korraga sisse lülitada. Kuid arvutuste tegemisel tuleb arvestada tootmisvõimsuse võimaliku laienemisega, samuti täiendavate tarbijate trafoga ühendamise tõenäosusega.

Võttes arvesse trafode arvu alajaamas (N), arvutatakse iga võimsus valemi abil, seejärel valitakse tabelist lähim suurem väärtus:

Selles valemis Kz – trafo koormustegur. See on maksimaalse režiimi energiatarbimise ja seadme nimivõimsuse suhe. Põhjendamatult vähendatud koormusteguriga töötamine ei ole majanduslikult tasuv. Tarbijate jaoks on sõltuvalt katkematu toiteallika kategooriast soovitatav kasutada järgmisi koefitsiente:

Tabelist nähtub, et koormustegur arvestab ühe trafo poolt võetud lisakoormust, mis kandub sellele üle, kui mõni muu trafo või selle toiteliini rike läheb. Kuid see piirab trafo ülekoormust, jättes teatud jõuvaru.

Trafode süstemaatilised ülekoormused on võimalikud, kuid nende aeg ja suurus on piiratud nende seadmete tootjate nõuetega. PTEEP reeglite kohaselt on trafode pikaajaline ülekoormus õli või sünteetilise dielektrikuga piiratud 5%.

PTEEP määratakse eraldi hädaolukorra ülekoormuste kestus sõltuvalt nende suurusest.

Õlitrafode jaoks:

Kuivad trafod:

Tabelitest on näha, et kuivtrafod on ülekoormuste suhtes kriitilisemad.

Jõutrafo arvutamine

Trafo on passiivne energiamuundur. Selle jõudluskoefitsient (efektiivsus) on alati väiksem kui üks. See tähendab, et koormuse poolt tarbitav võimsus, mis on ühendatud trafo sekundaarmähisega, on väiksem kui koormatud trafo võrgust tarbitav võimsus. On teada, et võimsus on võrdne voolu ja pinge korrutisega, seetõttu on tõusumähistes vool väiksem ja astmelistes mähistes on vool suurem kui trafo võrgust tarbitav vool.

Trafo parameetrid ja omadused.

Kaks erinevat sama võrgupingega trafot saab konstrueerida nii, et need toodavad samu sekundaarmähise pingeid. Kuid kui esimese trafo koormus tarbib rohkem voolu ja teise koormus on väike, tähendab see, et esimest trafot iseloomustab teisega võrreldes suurem võimsus. Mida suurem on vool trafo mähistes, seda suurem on selle südamiku magnetvoog, seega peab südamik olema paksem. Lisaks, mida suurem on vool mähises, seda jämedama traati tuleb see kerida ja see nõuab südamiku akna suurendamist. Seetõttu sõltuvad trafo mõõtmed selle võimsusest. Ja vastupidi, teatud suurusega südamik sobib trafo valmistamiseks ainult teatud võimsuseni, mida nimetatakse trafo üldvõimsuseks. Trafo sekundaarmähise pöörete arv määrab pinge selle klemmides. Kuid see pinge sõltub ka primaarmähise keerdude arvust. Primaarmähise toitepinge teatud väärtusel sõltub sekundaarmähise pinge sekundaarmähise keerdude arvu ja primaarmähise keerdude arvu suhtest. Seda suhet nimetatakse teisendussuhteks. Kui sekundaarmähise pinge sõltub teisendussuhtest, ei saa te ühe mähise keerdude arvu meelevaldselt valida. Mida väiksemad on südamiku mõõtmed, seda suurem peaks olema iga mähise keerdude arv. Seetõttu vastab trafo südamiku suurus väga teatud arvule selle mähiste pöörete arvule ühe pinge pinge kohta, millest väiksemat ei saa võtta. Seda omadust nimetatakse pöörete arvuks volti kohta.

Nagu igal energiamuunduril, on ka trafol efektiivsustegur – trafo koormuse poolt tarbitud võimsuse ja koormatud trafo võrgust tarbitava võimsuse suhe. Tavaliselt olmeelektroonikaseadmete toiteks kasutatavate väikese võimsusega trafode kasutegur jääb vahemikku 0,8–0,95. Suurema võimsusega trafodel on suuremad väärtused.

Trafo elektriline arvutus

Enne trafo arvutamist on vaja sõnastada nõuded, millele see peab vastama. Need on arvutuse lähteandmed. Arvutuslikult määratakse ka trafo tehnilised nõuded, mille tulemusena määratakse pinged ja voolud, mida sekundaarmähised peavad tagama. Seetõttu arvutatakse enne trafo arvutamist alaldi, et määrata kindlaks iga sekundaarmähise pinge ja nendest mähistest tarbitavad voolud. Kui trafo iga mähise pinged ja voolud on juba teada, siis on need trafo tehnilised nõuded. Trafo üldvõimsuse määramiseks on vaja määrata iga sekundaarmähise tarbitav võimsus ja need liita, võttes arvesse ka trafo efektiivsust. Mis tahes mähist tarbitav võimsus määratakse, korrutades selle mähise klemmide vahelise pinge sellest tarbitava vooluga:

P – mähisest tarbitud võimsus, W;

U on sellelt mähiselt eemaldatud pinge efektiivne väärtus V;

I on samas mähises voolava voolu efektiivne väärtus A.

Näiteks kolme sekundaarmähise tarbitav koguvõimsus arvutatakse järgmise valemiga:

P S =U 1 I 1 + U 2 I 2 + U 3 I 3

Trafo üldvõimsuse määramiseks tuleb saadud koguvõimsuse P S väärtus jagada trafo kasuteguriga: P g = , kus

P g – trafo üldvõimsus; η – trafo kasutegur.

Trafo efektiivsust on võimatu ette arvutada, kuna selleks peate teadma mähiste ja südamiku energiakadude suurust, mis sõltuvad mähiste endi parameetritest (juhtmete läbimõõt ja pikkus ) ja südamiku parameetrid (magnetilise elektriliini pikkus ja terase mark). Mõlemad parameetrid saavad teada alles pärast trafo arvutamist. Seetõttu saab praktiliseks arvutuseks piisava täpsusega määrata trafo kasuteguri tabelist 6.1.

Tabel 6.1

Koguvõimsus, W
Trafo efektiivsus

Kõige tavalisemad on kaks südamiku kuju: O-kujuline ja W-kujuline. Tavaliselt on kaks mähist O-kujulisel südamikul ja üks W-kujulisel südamikul. Teades trafo üldist võimsust, leidke selle südamiku töösüdamiku ristlõige, millel mähis asub:

Südamiku töösüdamiku ristlõige on töösüdamiku laiuse a ja pakendi paksuse c korrutis. Mõõtmed a ja c on väljendatud sentimeetrites ning ristlõige ruutsentimeetrites.

Pärast seda valitakse trafo terasplaatide tüüp ja määratakse südamiku paksus. Esmalt leidke töösüdamiku ligikaudne laius valemiga: a= 0,8

Seejärel valitakse saadud väärtuse a alusel olemasolevate hulgast trafo terasplaatide tüüp ja leitakse töösüdamiku a tegelik laius. seejärel määrake südamikupakendi paksus:

Pöörete arv pinge 1 volti kohta määratakse trafo südamiku töösüdamiku ristlõikega valemi järgi: n=k/S, kus N on pöörete arv 1 V kohta; määratakse südamiku omadustega S on südamiku töösüdamiku ristlõige, cm 2.

Ülaltoodud valemist on selge, et mida madalam on koefitsient k, seda vähem on kõik trafo mähised. Koefitsienti k ei saa aga suvaliselt valida. Selle väärtus jääb tavaliselt vahemikku 35 kuni 60. Esiteks sõltub see trafo terasplaatide omadustest, millest südamik on kokku pandud. C-kujuliste südamike jaoks, mis on keeratud õhukesest teibist, võite võtta k = 35. Kui kasutate O-kujulist südamikku, mis on kokku pandud U- või L-kujulistest plaatidest, mille nurkades pole auke, võtke k = 40. väärtus k plaatidele tüüp УШ , mille külgsüdamike laius on üle poole keskmise südamiku laiusest.. Kui kasutatakse W-tüüpi plaate, millel pole nurkades auke, mille puhul keskmise südamiku laius on täpselt kahekordne välimiste südamike laius, on soovitatav võtta k = 45 ja kui W-kujulistel plaatidel on augud, siis k = 50. Seega on k valik suuresti meelevaldne ja seda saab teatud piirides muuta, võttes arvesse Arvestage, et k vähenemine muudab mähise lihtsamaks, kuid muudab trafo režiimi rangemaks. Kvaliteetsest trafoterasest plaatide kasutamisel saab seda koefitsienti veidi vähendada, kuid madala kvaliteediga terase puhul on vaja seda suurendada.

Teades iga mähise vajalikku pinget ja keerdude arvu 1 V kohta, on mähise keerdude arvu lihtne määrata, korrutades need väärtused: W=Un

See seos kehtib ainult primaarmähise puhul ja sekundaarmähiste keerdude arvu määramisel on vaja lisaks sisse viia ligikaudne parandus, et võtta arvesse mähise enda pingelangust selle juhtme kaudu voolavast koormusvoolust. : W=mUn

Koefitsient m sõltub antud mähist läbivast voolust (vt tabel 6.2). Kui voolutugevus on väiksem kui 0,2 A, võite võtta m = 1. Traadi paksuse, millega trafo mähis on keritud, määrab selle mähise läbiva voolu tugevus. Mida suurem on vool, seda jämedam peab traat olema, nii nagu veevoolu suurendamine nõuab jämedama toru kasutamist. Mähise takistus sõltub traadi paksusest. Mida peenem on traat, seda suurem on mähise takistus, seetõttu suureneb selles vabanev võimsus ja see soojeneb rohkem. Iga mähisjuhtme tüübi jaoks on lubatud kuumutamise piir, mis sõltub emaili isolatsiooni omadustest. Seetõttu saab traadi läbimõõtu määrata valemiga: d = p, kus d on vasktraadi läbimõõt, m I on voolutugevus mähises, A p on koefitsient (tabel 6.3); võtab arvesse konkreetse kaubamärgi traadi lubatud kuumutamist.

Tabel 6.2: Koefitsiendi määramine m

Tabel 6.3: Traadi läbimõõdu valimine.

Traadi mark

Valides koefitsiendi p, saate määrata iga mähise traadi läbimõõdu. Leitud läbimõõdu väärtus ümardatakse suuremaks standardväärtuseks.

Primaarmähise voolutugevus määratakse, võttes arvesse trafo üldist võimsust ja võrgu pinget:

Praktiline töö:

U 1 = 6,3 V, I 1 = 1,5 A, I 2 = 0,3 A U 3 = 120 V, I 3 = 59 mA;

Sisu:

Iga elektriseadet iseloomustab nimivõimsus. Seda annab toiteallikas. See võib asuda kas elektriseadme sees või välisseadmena väljas. Hea näide on sülearvuti, telefon ja paljud muud seadmed. Need sisaldavad akut, mis toidab seadet eraldiseisvas režiimis. Kuid selle ressurss on piiratud ja kui see on ammendatud, ühendatakse seade adapteri kaudu 220 V toiteallikaga.

Mõned akud annavad ainult 3-5 volti. Seetõttu aitab adapter pinget vähendada ja aku parameetritega võrdseks saada. Pinge väärtuse muutmise põhifunktsiooni täidavad trafod. See artikkel on kasulik neile lugejatele, kellel on soov teatud eesmärkidel ise trafoga toiteallikat valmistada.

Natuke teooriat

Tuletagem lühidalt meelde, kuidas trafo on üles ehitatud ja mis selles toimub. Üsna kaua aega tagasi, inimelu standardite järgi otsustades, avastati elektromagnetilise induktsiooni nähtus. See põhineb mähisest sirge juhi elektriliste omaduste põhimõttelisel erinevusel, kui neid läbib sama vahelduvvool. Nii ilmus induktiivsuse parameeter. Iga uue pöördega induktiivsus suureneb. Selle täiendav kasv saavutatakse keerdude siseruumi täitmisega magnetiliste omadustega materjaliga (südamik).

Südamiku mõju voolule on aga piiratud. Kui see on täielikult magnetiseeritud, kaob selle kasutamise mõju.

• Südamiku piirseisundit, mis vastab selle täielikule magnetiseerumisele, nimetatakse küllastumiseks.

Südamiku peale asetatud pöördeid nimetatakse mähisteks. Kui sellel on kaks identset mähist, kuid vahelduvpinge antakse ainult ühele neist (esmane), on teise mähise (sekundaarmähise) klemmides pinge sageduselt ja suuruselt sama, mis esimesel mähisel. Siin avaldub elektrienergia muundumine ja seadet ennast nimetatakse trafoks. Kui mähiste vahel on elektriline kontakt, nimetatakse seadet autotransformaatoriks.

• Trafo omaduste aluseks on selle südamik (magnetsüdamik). Seetõttu toimub trafo arvutamine alati seoses magnetahela materjali ja kujuga.

Materjali valiku määravad pöörisvoolud ja nendega seotud kaod. Need suurenevad primaarmähise klemmide pinge sagedusega. Madalatel sagedustel (50–100 Hz) kasutatakse trafo terasplaate. Kõrgematel sagedustel (paar kilohertsi) - spetsiaalsest sulamist, näiteks permalloy, valmistatud plaadid. Kümned ja sajad kilohertsid on ferriitisüdamike kasutusala. Magnetahela tüübid (kuju ja mõõtmed, eriti ristlõige piki pööret) määravad sekundaarmähises saadava võimsuse.

Magnetsüdamiku valimine

Tööstuslikult toodetud südamike geomeetrilised proportsioonid on standardsed. Seetõttu valitakse need vastavalt mähise sees olevatele ristlõike mõõtmetele. Teine parameeter, mis mõjutab magnetahela valikut, on lekkeinduktiivsus. See on vähem soomustatud ja toroidaalsete struktuuride jaoks. Pole vaja midagi arvutada - tabelid on esitatud arvukates teatmeteostes ja nende analoogid on saadaval temaatilistel veebisaitidel Internetis.

Näiteks on vaja võrku ühendada koormus võimsusega 100 W 12 V Allpool näidatud põhitabeli alusel valitakse magnetsüdamiku standardsuurus. Kuid me võtame arvesse, et VT võimsus on väiksem kui VA pluss töökindluse tagamiseks osakoormus. Seetõttu kasutame koefitsienti 1,43. Vajalik võimsus ja standardsuurus saadakse tootena, s.o. 143 VA. Valige tabeli abil lähim kõrgem üldvõimsuse väärtus ja magnetahel:

Arvutamise näide

Valime 150 VA ja ShL25x32. Tabelis on näidatud ka soovitatav pöörete arv 1 volti kohta - W0: 3,9. Seetõttu võrdub primaarmähise keerdude arv W1 võrgupinge ja W0 korrutisega:

Kuna pöörete arv 1 volti kohta on teada, on sekundaarmähise arvutamine lihtne. Vaadeldaval juhul ei piisa kolmest pöördest, kuid neli pööret on palju. Vigade vältimiseks kerime kolm pööret ja jätame peale trafo koormuse all testimist lisatava traadi tagavara. Võrgu mähise traadi jaoks arvutame läbimõõdu, kasutades voolutugevust. See määratakse primaarmähise võimsuse ja võrgupinge põhjal. Võrgumähises on arvutatud voolutugevus:

Sekundaarmähises on vool:

Seejärel valige vastavalt tabelile traadi läbimõõt voolutihedusega 2,5 A/mm kV:

Primaarmähise puhul on traadi läbimõõt 0,59 mm, sekundaarmähise puhul - 2,0 mm. Pärast seda peate välja selgitama, kas mähised sobivad magnetahela akendesse. Seda on lihtne kindlaks teha juhtmete keerdude arvu ja läbimõõtude põhjal, võttes arvesse pooli raamide paksust ja lisaisolatsioonikihte. Visuaalseks arvutamiseks on soovitatav teha eskiis.

Kui sekundaarmähiseid on mitu, peab olema teada igaühe võimsus. Primaarmähise parameetrite saamiseks summeeritakse need. Seejärel tehakse arvutus sarnaselt ülalkirjeldatud näitega. Kuid voolude määramine toimub iga sekundaarmähise võimsuse põhjal.

Arvutatud andmed tabelite kujul on toodud teatmeteostes igat tüüpi südamike kohta, kuid primaarmähise teatud pingesagedustel:

Vaadeldava 100 W koormuse jaoks valige PL20x40-50

Kui nõutavad parameetrid ei vasta tabeli väärtustele, peate kasutama valemeid:

S0 – aknaala magnetahelas,

Sc on magnetilise südamiku materjali ristlõige piki pööret,

Рг – üldine võimsus,

kf – primaarmähise pinge lainekuju koefitsient,

f – primaarmähise pinge sagedus,

j – voolutihedus mähisjuhtmes,

Bm – magnetahela küllastusinduktsioon,

k0 – magnetahela akna täitmistegur,

ks – terasest täiteaste.

Lihtsustatud valemid kehtivad ainult nendel juhtudel, mida need lihtsustused määratlevad. Seetõttu ei suuda need katta kõiki võimalikke olukordi ega taga enamikus neist vastuvõetavat täpsust.

Kuidas arvutada jõutrafot ja ise kerida.
Valmistrafo saate valida ühtsete tüüpide TN, TA, TNA, TPP ja teiste hulgast. Ja kui teil on vaja trafot vajaliku pingeni kerida või tagasi kerida, mida peaksite tegema?
Siis tuleb vana teleri hulgast valida võimsuselt sobiv toitetrafo, näiteks trafo TS-180 jms.
Sellest tuleb selgelt aru saada seda rohkem pöördeid on primaarmähises mida suurem on selle takistus ja seetõttu vähem soojenemist ja teiseks, mida paksem on traat, saab rohkem voolu, kuid see sõltub südamiku suurusest - kas saate mähise asetada.
Mida teha järgmisena, kui pöörete arv volti kohta pole teada? Selleks on vaja LATR-i, multimeetrit (testrit) ja seadet, mis mõõdab vahelduvvoolu - ampermeetrit. Teie äranägemisel kerime mähise üle olemasoleva, traadi läbimõõt on mugavuse huvides, saame kerida lihtsalt isoleeritud paigaldusjuhtmega.

Trafo pöörete arvutamise valem

50/S

Seotud valemid: P=U2*I2 nihe(cm2)= √ P(va) N=50/S I1(a)=P/220 L1=220*N L2=U*N D1=0,02*√i1(ma) D2 =0,02 *√i2(ma) K=Aken/(W1*s1+W2*s2)

50/S on empiiriline valem, kus S on trafo südamiku pindala cm2 (laius x paksus), arvatakse, et see kehtib kuni võimsuse suurusjärgus 1 kW.
Olles mõõtnud südamiku pindala, hindame, kui palju pööreid tuleb 10 volti keerata, kui see pole väga keeruline, kerime juhtmähise ilma trafot lahti võtmata läbi vaba ruumi (pesa). Ühendame laboratoorse autotransformaatori primaarmähisega ja rakendame sellele pinget, lülitame juhtampermeetri järjest sisse, suurendame LATR-iga järk-järgult pinget, kuni hakkab ilmnema tühivool.
Kui plaanite kerida näiteks üsna “kõva” karakteristikuga trafot, võib selleks olla saatja võimsusvõimendi SSB, telegraafi režiimis, kus tekivad näiteks kõrgel pingel (2500 -3000 V) üsna teravad koormusvoolu hüpped. , siis tühivooluvool Trafo on seatud umbes 10% maksimaalsest voolust, trafo maksimaalse koormuse juures. Olles mõõtnud saadud sekundaarse juhtmähise pinget, arvutame pöörete arvu volti kohta.
Näide: sisendpinge 220 volti, sekundaarmähise mõõdetud pinge 7,8 volti, keerdude arv 14.

Arvutage pöörete arv volti kohta
14/7,8=1,8 pööret volti kohta.

Kui teil pole ampermeetrit käepärast, võite selle asemel kasutada voltmeetrit, mis mõõdab pingelangust primaarmähise pinge toitepiluga ühendatud takistil, seejärel arvutage saadud mõõtmiste põhjal vool.

Trafo arvutamise variant 2.
Teades sekundaarmähise vajalikku pinget (U2) ja maksimaalset koormusvoolu (In), arvutatakse trafo järgmises järjekorras:

1. Määrake trafo sekundaarmähise kaudu voolava voolu väärtus: I2 = 1,5 tolli, kus: I2 - vool läbi trafo II mähise, A; In - maksimaalne koormusvool, A. 2. Määrake alaldi poolt trafo sekundaarmähisest tarbitav võimsus: P2 = U2 * I2, kus: P2 - sekundaarmähisest tarbitav maksimaalne võimsus, W; I2 - maksimaalne vool läbi trafo sekundaarmähise, A. 3. Arvutage trafo võimsus: Ptr = 1,25 P2, kus: Ptr - trafo võimsus, W; P2 - trafo sekundaarmähisest tarbitav maksimaalne võimsus, W. Kui trafol peab olema mitu sekundaarmähist, arvutage esmalt nende koguvõimsus ja seejärel trafo enda võimsus. 4. Määrake primaarmähises voolava voolu väärtus: I1 = Ptr / U1, kus: I1 - vool läbi mähise I, A; Rtr - trafo arvutatud võimsus, W; U1 - pinge trafo primaarmähisel (võrgupinge).

5. Arvutame magnetsüdamiku vajaliku ristlõikepindala: S = 1,3 Ptr, kus: S - magnetsüdamiku ristlõige, cm2; Rtr - trafo võimsus, W. 6. Määrake esmase (võrgu) mähise keerdude arv: w1 = 50 U1/S, kus: w1 - mähise keerdude arv; U1 - primaarmähise pinge, V; S - magnetsüdamiku ristlõige, cm2. 7. Loendage sekundaarmähise keerdude arv: w2 = 55 U2/S, kus: w2 - sekundaarmähise keerdude arv; U2 - pinge sekundaarmähisel, V; Magnetsüdamiku S-lõige, cm2. 8. Arvutage trafo mähiste juhtmete läbimõõt: d = 0,02 I, kus: d-traadi läbimõõt, mm; I-vool läbi mähise, mA.

Trafo mähiste mähkimiseks mõeldud traadi ligikaudne läbimõõt on toodud tabelis 1.

							Tabel 1
Irev, ema	<25	25 - 60	60 - 100	100 - 160	160 - 250	250 - 400	400 - 700	700 - 1000
d, mm	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,4	0,5	0,6

Pärast arvutuste tegemist jätkame trafo riistvara enda, mähise juhtmete ja raami valmistamisega, millele mähised kerime. Isolatsiooni paigaldamiseks mähiste kihtide vahele valmistame ette lakitud riide, toorniidid, laki ja fluoroplasti teibi. Arvestame asjaoluga, et W-kujulistel südamikel on erinevad aknapinnad, mistõttu poleks üleliigne teha arvutus, et kontrollida, kas need sobivad valitud südamikule. Enne mähkimist arvutame välja, kas mähised sobivad valitud südamikule.
Vajaliku arvu mähiste paigutamise võimaluse arvutamiseks:
1. Jagage mähise akna laius keritud traadi läbimõõduga, saame keritud pöörete arvu
kihi kohta - N¹.
2. Arvutame, mitu kihti on selleks vaja primaarmähise kerimiseks, jagame W1 (primaarmähise keerdude arv) N¹-ga.
3. Arvutage primaarmähise mähiskihtide paksus. Teades primaarmähise mähkimise kihtide arvu, korrutame selle keritud traadi läbimõõduga, võttes arvesse kihtidevahelise isolatsiooni paksust.
4. Arvutame sarnaselt kõigi sekundaarmähiste jaoks.
5. Pärast mähiste paksuste liitmist teeme järelduse: kas saame trafo raamile paigutada kõigi mähiste keerdude vajaliku arvu?

Teine meetod trafo võimsuse arvutamiseks selle mõõtmete alusel.
Trafo võimsuse saate ligikaudselt arvutada järgmise valemi abil:
P=0,022*S*C*H*Bm*F*J*Kcu*Tõhusus;
P - trafo võimsus, V*A;
S - südamiku ristlõige, cm²
L, W - südamiku akna mõõtmed, cm;
Bm - maksimaalne magnetiline induktsioon südamikus, T;
F - sagedus, Hz;
Kcu on südamiku akna täitmistegur vasega;
Tõhusus - trafo efektiivsus;
Pidades meeles, et raua puhul on maksimaalne induktsioon 1 Tesla.
Väärtuste variandid trafo võimsuse arvutamiseks kasutegur = 0,9, f = 50, B = 1 - magnetiline induktsioon [T], j = 2,5 - voolutihedus mähisjuhtmes pidevaks tööks, kasutegur = 0,45 - 0,33.

Kui teil on üsna tavaline riistvara - trafo OSM-0,63 U3 jms, kas ma saan tagasi kerida?
OSM-i tähiste selgitus: O - ühefaasiline, S - kuiv, M - mitmeotstarbeline.
Tehniliste omaduste järgi ei sobi ühefaasilise 220-voldise võrgu sisselülitamiseks, sest mõeldud primaarmähise pingele 380 volti.
Mida sel juhul teha?
Lahendusi on kaks.
1. Kerige kõik mähised tagasi ja kerige tagasi.
2. Kerige ainult sekundaarmähised ja jätke primaarmähis, kuid kuna see on mõeldud 380 V jaoks, siis on vaja sellest ainult osa mähisest kerida, jättes selle 220 V peale.
Primaarmähise mähimisel saadakse umbes 440 pööret (380 V), kui südamik on W-kujuline, ja kui OSM-i trafo südamik on ShL-i keritud, on andmed erinevad - keerdude arv on väiksem.
Andmed 220 V trafode primaarmähiste kohta OSM Minski elektrotehniline tehas 1980.

• 0,063 - 998 pööret, traadi läbimõõt 0,33 mm
• 0,1 - 616 pööret, traadi läbimõõt 0,41 mm
• 0,16 - 490 pööret, traadi läbimõõt 0,59 mm
• 0,25 - 393 pööret, traadi läbimõõt 0,77 mm
• 0,4 - 316 pööret, traadi läbimõõt 1,04 mm
• 0,63 - 255 pööret, traadi läbimõõt 1,56 mm
• 1,0 - 160 pööret, traadi läbimõõt 1,88 mm

OSM 1,0 (võimsus 1 kW), kaal 14,4 kg. Südamik 50x80mm. Iхх-300ma

TPP trafode mähiste ühendamine

Vaatame näidet TPP-312-127/220-50 turvise struktuur.


Sõltuvalt võrgu pingest saab primaarmähisele klemmidel 2-7 pinget anda, ühendades klemmid 3-9, kui see on kõrge, siis 1-7 (ühenda 3-9) jne. Ühendusskeem näitab võrgu madalpinge juhtumit.
Tihti tuleb vajaliku pinge ja kandevõime saamiseks kasutada standardseid trafosid nagu TAN, TN, TA, TPP ning lihtsamalt öeldes tuleb valida näiteks trafo, mille sekundaarmähis on 36 volti ja nii, et annab koormuse all 4 amprit, primaarne muidugi 220 volti.
Kuidas valida trafot?
Esiteks määrame trafo vajaliku võimsuse, vajame trafot võimsusega 150 W.
Sisendpinge on ühefaasiline 220 volti, väljundpinge 36 volti.
Tehniliste andmete põhjal tehtud valiku järel teeme kindlaks, et antud juhul on meile sobivaim trafo TPP-312-127/220-50 koguvõimsusega 160 W (lähim väärtus ülespoole TN ja TAN kaubamärgid sel juhul ei sobi.
TPP-312 sekundaarmähistel on kolm eraldi mähist pingega 10,1 V, 20,2 V ja 5,05 V, kui ühendate need järjestikku 10,1 + 20,2 + 5,05 = 35,35 volti, siis saame väljundpingeks peaaegu 36 volti. Sekundaarmähiste vool on passi järgi 2,29A, kui ühendada kaks identset mähist paralleelselt, saame kandevõimeks 4,58A (2,29+2,29).
Pärast valimist peame väljundmähised õigesti ühendama paralleelselt ja järjestikku.
Me ühendame mähised järjestikku, et ühendada need 220-voldise võrguga. Sekundaarmähised lülitame sisse järjestikku, valides trafo mõlemale poolele vajaliku pinge 36 V ja ühendades need paralleelselt, et saada kahekordne kandevõime.
Nii primaar- kui ka sekundaarmähise paralleelsel ja järjestikusel ühendamisel on kõige olulisem mähiste õige ühendamine.

Kui lülitate trafo mähised valesti sisse, hakkab see sumisema ja üle kuumenema, mis põhjustab enneaegse rikke.

Samal põhimõttel saate valida valmistrafo peaaegu igasuguse pinge ja voolu jaoks, võimsuseks kuni 200 W, muidugi juhul, kui pinge ja vool on enam-vähem standardväärtused.
Erinevad küsimused ja nõuanded.
1. Kontrollime valmis trafot, kuid selle primaarmähise vool osutub liiga suureks, mida peaksime tegema? Et mitte tagasi kerida ja lisaaega raisata, kerige peale teine ​​mähis, ühendades selle primaarmähisega järjestikku.
2. Primaarmähise mähkimisel, kui teeme tühivoolu vähendamiseks suure varu, pidage meeles, et transi efektiivsus väheneb vastavalt.
3. Kvaliteetse mähise jaoks, kui kasutatakse traati läbimõõduga 0,6 ja rohkem, siis tuleb see sirgeks ajada nii, et sellel ei oleks vähimatki painutust ja see jääks kerimisel tihedalt kinni, kinnitage traadi üks ots kruustangisse. ja tõmmake see jõuga läbi kuiva kaltsu, seejärel kerige vajaliku jõuga, järk-järgult kerides kiht kihi haaval. Kui peate pausi tegema, kinnitage kindlasti mähis ja juhe, vastasel juhul peate kõik uuesti tegema. Mõnikord võtab ettevalmistustöö palju aega, kuid kvaliteetse tulemuse saamiseks tasub seda teha.
4. Praktiliseks keerdude arvu volti kohta määramiseks võib laudast leitud rauale kerida traadiga mähise ümber südamiku. Mugavuse huvides on parem kerida 10 korda, s.o. 10 pööret, 20 pööret või 30 pööret, rohkem kerimisel pole erilist mõtet. Järgmisena rakendame järk-järgult LATR-i pinget, suurendades seda nullist, kuni testitav tuum hakkab ümisema, see on piir. Järgmisena jagame LATR-ist saadud pinge keritud keerdude arvuga ja saame pöörete arvu volti kohta, kuid suurendame seda väärtust veidi. Praktikas on tühikoormuse pinge ja voolu valimiseks parem kerida kraanidega täiendav mähis.
5. Soomusüdamike lahtivõtmisel ja kokkupanemisel märkige kindlasti pooled omavahel kokku sobivaks ja pange need kokku vastupidises järjekorras, vastasel juhul kostab sumin ja ragin. Mõnikord ei saa suminat vältida isegi korraliku kokkupanemise korral, seetõttu on soovitatav südamik kokku panna ja millegagi kinnitada (või lauale kokku panna ja peale tahvlitüki kaudu raske raskus panna), pingestada ja proovida leidke poolte jaoks hea asend ja alles siis kinnitage see lõpuks. See nõuanne aitab ka: asetage valmis kokkupandud trafo lakiga ja kuivatage seejärel hästi temperatuuril kuni täieliku kuivamiseni (mõnikord kasutatakse epoksüvaiku, liimitakse otsad ja kuivatatakse kuni täieliku polümerisatsioonini kaalu all).

Üksikute trafode mähiste ühendamine

Mõnikord on vaja hankida vajaliku väärtusega pinge või suurema väärtusega vool ning olemas on valmis eraldi ühendatud trafod, kuid vajalikust madalama pinge korral tekib küsimus: kas üksikuid trafosid on võimalik sisse lülitada. koos, et saada vajalik voolu või pinge väärtus?
Selleks, et saada kahest trafost konstantset pinget, näiteks 600 volti alalisvoolu, on vaja kahte trafot, mis pärast alaldit toodaksid 300 volti ja pärast kahe konstantse pinge allikaga järjestikku ühendamist, saame väljundis 600 volti.

Jõutrafo võimsuse määramine

Trafo toiteallikate valmistamiseks on vaja ühefaasilist jõutrafot, mis vähendab 220-voldise võrgu vahelduvpinget vajaliku 12-30 voldini, mis seejärel alaldatakse dioodsillaga ja filtreeritakse elektrolüütkondensaatoriga.

Need elektrivoolu teisendused on vajalikud, kuna kõik elektroonikaseadmed on kokku pandud transistoridele ja mikroskeemidele, mis tavaliselt vajavad pinget kuni 5-12 volti.

Toiteploki ise kokkupanemiseks peab algaja raadioamatöör leidma või ostma tulevase toiteallika jaoks sobiva trafo. Erandjuhtudel saate toitetrafo ise valmistada. Selliseid soovitusi võib leida vanade raadioelektroonika raamatute lehtedelt.

Kuid tänapäeval on lihtsam leida või osta valmistrafo ja kasutada seda oma toiteallika valmistamiseks.

Trafo täielik arvutamine ja iseseisev tootmine on alustavale raadioamatöörile üsna keeruline ülesanne. Kuid on ka teine ​​viis. Võite kasutada kasutatud, kuid töökorras trafot. Enamiku kodus valmistatud kujunduste toiteks piisab väikese võimsusega toiteallikast võimsusega 7-15 vatti.

Kui trafo ostetakse poest, siis reeglina pole õige trafo valikul erilisi probleeme. Uuel tootel on märgitud kõik selle peamised parameetrid, nt võimsus, sisendpinge, väljundpinge, samuti sekundaarmähiste arv, kui neid on rohkem kui üks.

Aga mis siis, kui leiate trafo, mis on mõnes seadmes juba töötanud ja soovite seda uuesti kasutada oma toiteallika kujundamiseks? Kuidas trafo võimsust vähemalt ligikaudselt määrata? Trafo võimsus on väga oluline parameeter, kuna sellest sõltub otseselt toiteallika või muu kokkupandava seadme töökindlus. Teatavasti sõltub elektroonikaseadme tarbitav võimsus selle tarbitavast voolust ja normaalseks tööks vajalikust pingest. Ligikaudu selle võimsuse saab määrata seadme tarbitava voolu korrutamisega ( I n seadme toitepingele ( U n). Ma arvan, et paljud on selle valemiga koolist tuttavad.

P=U n * I n

Kus U n– pinge voltides; I n– voolutugevus amprites; P– võimsus vattides.

Vaatame reaalse näite abil trafo võimsuse määramist. Treenime trafol TP114-163M. See on soomustüüpi trafo, mis on kokku pandud tembeldatud W-kujulistest ja sirgetest plaatidest. Väärib märkimist, et seda tüüpi trafod ei ole parimad tõhusust (Tõhusus). Hea uudis on aga see, et sellised trafod on laialt levinud, neid kasutatakse sageli elektroonikas ja neid võib kergesti leida raadiopoodide riiulitelt või vanadest ja vigastest raadioseadmetest. Lisaks on need odavamad kui toroid- (või teisisõnu rõngas-) trafod, millel on kõrge kasutegur ja mida kasutatakse üsna võimsates raadioseadmetes.

Niisiis, meie ees on trafo TP114-163M. Proovime selle võimsuse ligikaudselt kindlaks teha. Arvutuste aluseks võtame soovitusi V.G. populaarsest raamatust. Borisov "Noor raadioamatöör".

Trafo võimsuse määramiseks on vaja arvutada selle magnetsüdamiku ristlõige. Seoses trafoga TP114-163M on magnetsüdamikuks tembeldatud W-kujuliste ja sirgete plaatide komplekt, mis on valmistatud elektriterasest. Niisiis on ristlõike määramiseks vaja korrutada plaatide komplekti paksus (vt fotot) W-kujulise plaadi keskosa laiusega.

Arvutamisel peate arvestama mõõtmetega. Parem on mõõta komplekti paksust ja keskmise kroonlehe laiust sentimeetrites. Arvutused tuleb teha ka sentimeetrites. Niisiis oli uuritava trafo komplekti paksus umbes 2 sentimeetrit.

Järgmisena mõõda joonlauaga keskmise kroonlehe laius. See on keerulisem ülesanne. Fakt on see, et TP114-163M trafol on tihe komplekt ja plastraam. Seetõttu on W-kujulise plaadi keskne kroonleht praktiliselt nähtamatu, see on plaadiga kaetud ja selle laiust on üsna raske määrata.

Keskmise kroonlehe laiust saab mõõta küljelt, kõige esimene W-kujuline plaat plastikraami vahelises vahes. Esimest plaati ei täienda sirge plaat ja seetõttu on näha W-kujulise plaadi kesksagara serv. Selle laius oli umbes 1,7 sentimeetrit. Kuigi antud arvutus on soovituslik, kuid siiski on soovitav teostada mõõtmised võimalikult täpselt.

Korrutame magnetsüdamiku paksuse ( 2 cm.) ja plaadi kesksagara laius ( 1,7 cm.). Saame magnetahela ristlõike - 3,4 cm 2. Järgmisena vajame järgmist valemit.

Kus S- magnetahela ristlõikepindala; P tr- trafo võimsus; 1,3 - keskmine koefitsient.

Pärast mõningaid lihtsaid teisendusi saame lihtsustatud valemi trafo võimsuse arvutamiseks selle magnetahela ristlõike põhjal. Siin ta on.

Asendame valemis jaotise väärtuse S = 3,4 cm2 mille me varem saime.

Arvutuste tulemusena saame trafo võimsuse ligikaudseks väärtuseks ~ 7 vatti. Sellisest trafost piisab täiesti, et panna kokku näiteks 3-5-vatise monofoonilise helivõimendi toiteallikas, mis põhineb võimendikiibil TDA2003.

Siin on veel üks trafodest. Märgistatud kui PDPC24-35. See on üks trafode esindajatest - "beebikesed". Trafo on väga miniatuurne ja loomulikult väikese võimsusega. W-kujulise plaadi keskmise kroonlehe laius on vaid 6 millimeetrit (0,6 cm).

Kogu magnetahela plaatide komplekti paksus on 2 sentimeetrit. Valemi järgi on selle minitrafo võimsus umbes 1 W.

Sellel trafol on kaks sekundaarmähist, mille maksimaalne lubatud vool on üsna väike, ulatudes kümnete milliampriteni. Sellist trafot saab kasutada ainult väikese voolutarbimisega ahelate toiteks.