Hoe het vermogen van een transformator te bepalen aan de hand van de weerstand van de wikkelingen. Transformator. Berekening van de transformator

Hoe te berekenen transformator en wind het zelf op.
U kunt een kant-en-klare transformator selecteren uit de verenigde typen TN, TA, TNA, TPP en andere. En als u de transformator moet op- of terugspoelen naar de gewenste spanning, wat moet u dan doen?
Dan moet je van een oude tv een stroomtransformator selecteren die geschikt is qua vermogen, bijvoorbeeld de TS-180 transformator en dergelijke.
Dat moet duidelijk begrepen worden Hoe meer kwantiteit windingen in de primaire wikkeling hoe groter de weerstand en dus hoe minder verwarming en ten tweede, hoe dikker de draad, de meer stroom kan worden verkregen, maar het hangt af van de grootte van de kern - of je de wikkeling kunt plaatsen.
Wat doen we nu als het aantal windingen per volt onbekend is? Hiervoor heb je een LATR, een multimeter (tester) en een meetapparaat nodig AC- ampèremeter. Naar eigen goeddunken wikkelen we de wikkeling over de bestaande, de diameter van de draad is willekeurig; we kunnen deze eenvoudig opwikkelen met een geïsoleerde installatiedraad.

Formule voor het berekenen van transformatoromwentelingen

50/S

Gerelateerde formules: P=U2*I2 Scheiding(cm2)= √ P(va) N=50/S I1(a)=P/220 W1=220*N W2=U*N D1=0,02*√i1(ma) D2 =0,02 *√i2(ma) K=Sluiter/(W1*s1+W2*s2)

50/S is een empirische formule, waarbij S het oppervlak van de transformatorkern in cm2 (breedte x dikte) is. Er wordt aangenomen dat deze geldig is tot een vermogen in de orde van 1 kW.
Nadat we het gebied van de kern hebben gemeten, schatten we hoeveel windingen er op 10 volt moeten worden gewikkeld, als dit niet erg moeilijk is, winden we zonder de transformator te demonteren de stuurwikkeling erdoorheen vrije ruimte(sleuf). We verbinden de laboratorium-autotransformator met de primaire wikkeling en passen er spanning op toe, schakelen de controle-ampèremeter in serie in, verhogen geleidelijk de spanning met de LATR totdat de stroom begint te verschijnen stationair toerental.
Als u bijvoorbeeld van plan bent een transformator met een vrij "harde" karakteristiek op te winden, kan dit een zendervermogensversterker zijn in SSB, telegraafmodus, waarbij bijvoorbeeld vrij scherpe belastingsstroompieken optreden bij hoge spanning (2500 -3000 V). , dan stellen we met de nullaststroomtransformator ongeveer 10% van de maximale stroom in maximale belasting transformator. Nadat we de resulterende spanning van de gewikkelde secundaire stuurwikkeling hebben gemeten, berekenen we het aantal windingen per volt.
Voorbeeld: ingangsspanning 220 volt, gemeten spanning van de secundaire wikkeling 7,8 volt, aantal windingen 14.

Bereken het aantal windingen per volt
14/7,8=1,8 windingen per volt.

Als u geen ampèremeter bij de hand heeft, kunt u in plaats daarvan een voltmeter gebruiken, waarbij u de spanningsval meet over een weerstand die is aangesloten op de spanningstoevoeropening naar de primaire wikkeling, en vervolgens de stroom berekenen op basis van de verkregen metingen.

Optie 2 van transformatorberekening.
Het kennen van de vereiste spanning op de secundaire wikkeling (U2) en maximale stroom belasting (In), wordt de transformator in de volgende volgorde berekend:

1. Bepaal de waarde van de stroom die door de secundaire wikkeling van de transformator vloeit:
I2 = 1,5 inch,
waarbij: I2 - stroom door wikkeling II van de transformator, A;
In - maximale belastingsstroom, A.
2. Bepaal het vermogen dat door de gelijkrichter wordt verbruikt uit de secundaire wikkeling van de transformator:
P2 = U2 * I2,
waar: P2 - maximaal vermogen, verbruikt door de secundaire wikkeling, W;

I2 - maximale stroom door de secundaire wikkeling van de transformator, A.
3. Bereken het vermogen van de transformator:
Ptr = 1,25 P2,
waarbij: Ptr - transformatorvermogen, W;
P2 - maximaal stroomverbruik van de secundaire wikkeling van de transformator, W.
Als de transformator meerdere secundaire wikkelingen moet hebben, bereken dan eerst hun totale vermogen en vervolgens het vermogen van de transformator zelf.
4. Bepaal de waarde van de stroom die in de primaire wikkeling vloeit:
I1 = Ptr / U1,
waarbij: I1 - stroom door wikkeling I, A;
Rtr - berekend vermogen van de transformator, W;
U1 - spanning op de primaire wikkeling van de transformator (netspanning).
5. We berekenen het vereiste dwarsdoorsnedeoppervlak van de magnetische kern:
S = 1,3 Ptr,
waarbij: S - dwarsdoorsnede van de magnetische kern, cm2;
Rtr - transformatorvermogen, W.
6. Bepaal het aantal windingen van de primaire (netwerk)wikkeling:
w1 = 50 U1/S,
waarbij: w1 - aantal kronkelende windingen;
U1 - spanning op de primaire wikkeling, V;
S - dwarsdoorsnede van de magnetische kern, cm2.
7. Tel het aantal windingen van de secundaire wikkeling:
w2 = 55 U2/S,
waarbij: w2 - aantal windingen van de secundaire wikkeling;
U2 - spanning op de secundaire wikkeling, V;
S-sectie van de magnetische kern, cm2.
8. Bereken de diameter van de draden van de transformatorwikkelingen:
d = 0,02 I,
waarbij: d-draaddiameter, mm;
I-stroom door de wikkeling, mA.

De geschatte diameter van de draad voor het opwikkelen van de transformatorwikkelingen staat in Tabel 1.

Tabel 1
Irev, ma <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

Nadat we de berekeningen hebben voltooid, gaan we verder met het selecteren van de transformatorhardware zelf, de draden voor het opwikkelen en het maken van het frame waarop we de wikkelingen zullen wikkelen. Om isolatie tussen de lagen wikkelingen te leggen, maken we gelakte stof, ruwe draden, vernis en fluorplastic tape. We houden er rekening mee dat de W-vormige kernen verschillende vensteroppervlakken hebben, dus het zou niet overbodig zijn om een ​​berekening uit te voeren om te controleren of ze op de geselecteerde kern passen. Voordat we gaan wikkelen, berekenen we of de wikkelingen op de geselecteerde kern passen.
Om de mogelijkheid te berekenen om het vereiste aantal wikkelingen te plaatsen:
1. Verdeel de breedte van het wikkelvenster door de diameter van de gewikkelde draad, we krijgen het aantal gewikkelde windingen
per laag - N¹.
2. We berekenen hoeveel lagen er nodig zijn om de primaire wikkeling op te winden. Hiervoor delen we W1 (het aantal windingen van de primaire wikkeling) door N¹.
3. Bereken de dikte van de wikkellagen van de primaire wikkeling. Als we het aantal lagen kennen voor het wikkelen van de primaire wikkeling, vermenigvuldigen we dit met de diameter van de gewikkelde draad, rekening houdend met de dikte van de isolatie tussen de lagen.
4. We berekenen op dezelfde manier voor alle secundaire wikkelingen.
5. Na het optellen van de diktes van de wikkelingen trekken we een conclusie: kunnen we het benodigde aantal windingen van alle wikkelingen op het transformatorframe plaatsen.

Een andere een methode om het vermogen van een transformator te berekenen op basis van zijn afmetingen.
Je kunt het transformatorvermogen grofweg berekenen met de formule:
P=0,022*S*C*H*Bm*F*J*Kcu*Efficiëntie;
P - transformatorvermogen, V*A;
S - kerndoorsnede, cm²
L, W - afmetingen van het kernvenster, cm;
Bm - maximale magnetische inductie in de kern, T;
F - frequentie, Hz;
Kcu is de vulfactor van het kernvenster met koper;
Efficiëntie - transformatorefficiëntie;
Houd er rekening mee dat voor ijzer de maximale inductie 1 Tesla bedraagt.
Varianten van waarden voor het berekenen van het vermogen van een transformator rendement = 0,9, f = 50, B = 1 - magnetische inductie [T], j = 2,5 - stroomdichtheid in de wikkeldraad voor continu gebruik, rendement = 0,45 - 0,33.

Als u een vrij algemene hardware heeft - transformator OSM-0,63 U3 en dergelijke, kan ik het terugspoelen?
Verklaring van de OSM-aanduidingen: O - eenfasig, S - droog, M - multifunctioneel.
Volgens technische kenmerken is hij niet geschikt voor het inschakelen van een enkelfasig 220 volt netwerk ontworpen voor een primaire wikkelspanning van 380 volt.
Wat te doen in dit geval?
Er zijn twee oplossingen.
1. Spoel alle wikkelingen terug en spoel terug.
2. Wikkel alleen de secundaire wikkelingen en laat de primaire wikkeling staan, maar aangezien deze is ontworpen voor 380V, is het noodzakelijk om slechts een deel van de wikkeling daaruit te wikkelen, waardoor deze op 220V blijft.
Bij het wikkelen van de primaire wikkeling worden ongeveer 440 windingen (380V) verkregen wanneer de kern W-vormig is, en wanneer de kern van de OSM-transformator op de ShL wordt gewikkeld, zijn de gegevens anders: het aantal windingen is minder.
Gegevens over de primaire wikkelingen voor 220V-transformatoren OSM Minsk Electrotechnical Plant 1980.

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

OSM 1.0 (vermogen 1 kW), gewicht 14,4 kg. Kern 50x80mm. Iхх-300ma

De wikkelingen van TPP-transformatoren aansluiten

Laten we eens kijken naar een voorbeeld TPP-312-127/220-50 pantserstructuur.


Afhankelijk van de spanning in het netwerk kan er spanning worden aangelegd op de primaire wikkeling op de klemmen 2-7 door de klemmen 3-9 aan te sluiten, als deze hoog is, dan op 1-7 (sluit 3-9 aan), enz. Het aansluitschema toont het geval van lage spanning in het netwerk.
Vaak is het nodig om gestandaardiseerde transformatoren zoals TAN, TN, TA, TPP te gebruiken voor de vereiste spanning en om het vereiste laadvermogen te verkrijgen, en in eenvoudige bewoordingen moeten we bijvoorbeeld een transformator selecteren met een secundaire wikkeling van 36 volt en zodat hij onder belasting 4 ampère levert, de primaire uiteraard 220 volt.
Hoe een transformator kiezen?
Eerst bepalen we het benodigde vermogen van de transformator; we hebben een transformator nodig met een vermogen van 150 W.
De ingangsspanning is eenfasig 220 volt, de uitgangsspanning is 36 volt.
Na selectie op basis van technische gegevens bepalen we dat in dit geval de meest geschikte transformator voor ons het merk TPP-312-127/220-50 is met een totaal vermogen van 160 W (de dichtstbijzijnde waarde naar boven); TAN-merken zijn in dit geval niet geschikt.
De secundaire wikkelingen van TPP-312 hebben drie afzonderlijke wikkelingen met een spanning van 10,1 V, 20,2 V en 5,05 V, sluit je ze in serie 10,1 + 20,2 + 5,05 = 35,35 volt aan, dan krijgen we een uitgangsspanning van bijna 36 volt. De stroom van de secundaire wikkelingen volgens het paspoort is 2,29A, als je twee identieke wikkelingen parallel aansluit, krijgen we een laadvermogen van 4,58A (2,29+2,29).
Na het kiezen hoeven we alleen de uitgangswikkelingen correct parallel en in serie aan te sluiten.
We verbinden de wikkelingen in serie om ze aan te sluiten op een 220 volt netwerk. We schakelen de secundaire wikkelingen in serie in, kiezen de vereiste spanning van 36 V op beide helften van de transformator en verbinden ze parallel om het dubbele laadvermogen te verkrijgen.
Het belangrijkste is om de wikkelingen correct aan te sluiten bij het parallel en in serie aansluiten van zowel de primaire als de secundaire wikkelingen.

Als u de transformatorwikkelingen verkeerd inschakelt, gaat deze zoemen en oververhitten, wat vervolgens tot voortijdige uitval leidt.

Volgens hetzelfde principe kun je voor vrijwel elke spanning en stroom een ​​kant-en-klare transformator selecteren, uiteraard voor een vermogen tot 200 W, als de spanning en stroom min of meer standaardwaarden zijn.
Diverse vragen en adviezen.
1. We controleren de voltooide transformator, maar de primaire wikkelstroom blijkt te hoog te zijn. Wat moeten we doen? Om niet terug te spoelen en extra tijd te verspillen, wikkelt u er nog een wikkeling bovenop en verbindt u deze in serie met de primaire.
2. Wanneer we bij het opwinden van de primaire wikkeling een grote marge maken om de nullaststroom te verminderen, houd er dan rekening mee dat de efficiëntie van de trance dienovereenkomstig afneemt.
3. Als u voor een hoogwaardige wikkeling een draad met een diameter van 0,6 of meer gebruikt, moet deze zo worden rechtgetrokken dat deze niet de minste buiging heeft en strak ligt tijdens het oprollen, klem het ene uiteinde van de draad in een bankschroef en trek het met kracht door een droge doek, wikkel het vervolgens met de vereiste kracht en wikkel het geleidelijk laag voor laag op. Als je een pauze moet nemen, zorg er dan voor dat je de spoel en de draad goed vastzet, anders moet je alles opnieuw doen. Soms kost het voorbereidende werk veel tijd, maar het is de moeite waard om een ​​kwaliteitsresultaat te krijgen.
4. Om het aantal windingen per volt praktisch te bepalen, kun je van het ijzer dat je in de schuur vindt, een wikkeling om de kern wikkelen met draad. Voor het gemak is het beter om in veelvouden van 10 te winden, d.w.z. 10 beurten, 20 beurten of 30 beurten, meer kronkelen heeft niet zoveel zin. Vervolgens passen we geleidelijk de spanning van de LATR toe, verhogen deze van 0 totdat de geteste kern begint te zoemen, dit is de limiet. Vervolgens delen we de resulterende spanning geleverd door de LATR door het aantal gewikkelde windingen en krijgen we het aantal windingen per volt, maar verhogen deze waarde iets. In de praktijk is het beter om een ​​extra wikkeling met kranen op te winden om de nullastspanning en -stroom te selecteren.
5. Zorg er bij het demonteren en monteren van pantserkernen voor dat u de helften markeert zoals ze in elkaar passen en ze in omgekeerde volgorde weer in elkaar zet, anders hoort u gegarandeerd zoemend en ratelend. Soms kan neuriën zelfs met de juiste montage niet worden vermeden, dus het wordt aanbevolen om de kern in elkaar te zetten en ergens mee vast te zetten (of op een tafel te monteren en er een zwaar gewicht op te leggen door een stuk karton erop), spanning aan te brengen en te proberen zoek een goede plek voor de helften en zet deze dan pas definitief vast. Dit advies helpt ook: plaats de afgewerkte geassembleerde transformator in vernis en droog hem vervolgens goed op een temperatuur tot hij volledig droog is (soms gebruiken ze epoxyhars, lijmen de uiteinden en drogen tot volledige polymerisatie onder gewicht).

Aansluiting van wikkelingen van individuele transformatoren

Soms is het nodig om een ​​spanning van de vereiste waarde of een stroom van een grotere waarde te verkrijgen, en er zijn kant-en-klare afzonderlijke uniforme transformatoren beschikbaar, maar voor een lagere spanning dan nodig rijst de vraag: is het mogelijk om individuele transformatoren in te schakelen samen om de vereiste stroom- of spanningswaarde te verkrijgen?
Om een ​​constante spanning van twee transformatoren te verkrijgen, bijvoorbeeld 600 volt gelijkstroom, is het noodzakelijk om twee transformatoren te hebben die, na de gelijkrichter, 300 volt zouden produceren en nadat ze in serie zijn aangesloten met twee bronnen van constante spanning, we verkrijgen 600 volt aan de uitgang.

Voor de vervaardiging van transformatorvoedingen is een eenfasige vermogenstransformator nodig, die de wisselspanning van het 220 volt net terugbrengt tot de benodigde 12-30 volt, die vervolgens wordt gelijkgericht door een diodebrug en gefilterd door een elektrolytische condensator. Deze transformaties van elektrische stroom zijn nodig omdat alle elektronische apparatuur is geassembleerd op transistors en microcircuits, die gewoonlijk een spanning van niet meer dan 5-12 volt vereisen.

Om uw eigen voeding samen te stellen, moet een beginnende radioamateur een geschikte transformator vinden of aanschaffenvoor de toekomstige energievoorziening. In uitzonderlijke gevallen kunt u zelf een stroomtransformator maken. Dergelijke aanbevelingen zijn te vinden op de pagina's van oude boeken over radio-elektronica.

Maar tegenwoordig is het makkelijker om een ​​kant-en-klare transformator te vinden of te kopen en deze te gebruiken om je eigen stroomvoorziening te maken.

Volledige berekening en onafhankelijke productie van een transformator voor een beginnende radioamateur is een behoorlijk moeilijke taak. Maar er is een andere manier. U kunt een gebruikte maar bruikbare transformator gebruiken. Om de meeste zelfgemaakte ontwerpen van stroom te voorzien, is een energiezuinige voeding met een vermogen van 7-15 watt voldoende.

Als de transformator in een winkel wordt gekocht, zijn er in de regel geen speciale problemen bij het selecteren van de juiste transformator. Bij het nieuwe product zijn alle belangrijke parameters aangegeven, zoals stroom, ingangsspanning,uitgangsspanning, evenals het aantal secundaire wikkelingen, als er meer dan één zijn.

Maar wat als u een transformator tegenkomt die al in een bepaald apparaat heeft gewerkt en u deze wilt hergebruiken om uw eigen stroomvoorziening te ontwerpen? Hoe bepaal je het vermogen van een transformator, althans ongeveer? Het vermogen van de transformator is een zeer belangrijke parameter, omdat de betrouwbaarheid van de voeding of een ander apparaat dat u assembleert er rechtstreeks van afhangt. Zoals u weet, hangt het stroomverbruik van een elektronisch apparaat af van de stroom die het verbruikt en de spanning die nodig is voor de normale werking ervan. Ongeveer dit vermogen kan worden bepaald door de stroom die door het apparaat wordt verbruikt te vermenigvuldigen ( In aan de voedingsspanning van het apparaat ( U n). Ik denk dat velen deze formule kennen van school.

P=U n * Ik n

Waar U n– spanning in volt; In– stroom in ampère; P– vermogen in watt.

Laten we eens kijken naar het bepalen van het vermogen van een transformator aan de hand van een echt voorbeeld. We gaan trainen op de TP114-163M transformator. Dit is een pantsertransformator, die is samengesteld uit gestempelde W-vormige en rechte platen. Het is vermeldenswaard dat transformatoren van dit type niet de beste zijn efficiëntie(Efficiëntie). Maar het goede nieuws is dat dergelijke transformatoren wijdverbreid zijn, vaak in de elektronica worden gebruikt en gemakkelijk te vinden zijn in de schappen van radiowinkels of in oude en defecte radioapparatuur. Bovendien zijn ze goedkoper dan ringkerntransformatoren (of, met andere woorden, ringtransformatoren), die een hoog rendement hebben en worden gebruikt in redelijk krachtige radioapparatuur.

Dus voor ons ligt de transformator TP114-163M. Laten we proberen de kracht ervan grofweg te bepalen. Als basis voor berekeningen zullen we aanbevelingen nemen uit het populaire boek van V.G. Borisov "Jonge radioamateur".

Om het vermogen van een transformator te bepalen, is het noodzakelijk om de doorsnede van zijn magnetische kern te berekenen. Met betrekking tot de TP114-163M-transformator is de magnetische kern een set gestempelde W-vormige en rechte platen gemaakt van elektrisch staal. Om de doorsnede te bepalen, is het dus noodzakelijk om de dikte van de set platen (zie foto) te vermenigvuldigen met de breedte van de centrale lob van de W-vormige plaat.

Bij het berekenen moet u de afmetingen respecteren. Het is beter om de dikte van de set en de breedte van het centrale bloemblad in centimeters te meten. Berekeningen moeten ook in centimeters worden gemaakt. De dikte van de set van de onderzochte transformator was dus ongeveer 2 centimeter.

Meet vervolgens de breedte van het centrale bloemblad met een liniaal. Dit is een moeilijkere taak. Feit is dat de TP114-163M-transformator een dichte set en een plastic frame heeft. Daarom is het centrale bloemblad van de W-vormige plaat vrijwel onzichtbaar; het wordt bedekt door de plaat en het is vrij moeilijk om de breedte ervan te bepalen.

De breedte van het centrale bloemblad is te meten aan de zijkant, de allereerste W-vormige plaat in de opening tussen het kunststof frame. De eerste plaat wordt niet aangevuld met een rechte plaat en daarom is de rand van de centrale lob van de W-vormige plaat zichtbaar. De breedte was ongeveer 1,7 centimeter. Hoewel de gegeven berekening dat wel is indicatief, maar het is nog steeds wenselijk om de metingen zo nauwkeurig mogelijk uit te voeren.

We vermenigvuldigen de dikte van de magnetische kernset ( 2 cm.) en de breedte van de centrale lob van de plaat ( 1,7 cm.). We krijgen de doorsnede van het magnetische circuit - 3,4 cm 2. Vervolgens hebben we de volgende formule nodig.

Waar S- dwarsdoorsnede van het magnetische circuit; Ptr- transformatorvermogen; 1,3 - gemiddelde coëfficiënt.

Na enkele eenvoudige transformaties verkrijgen we een vereenvoudigde formule voor het berekenen van het vermogen van een transformator op basis van de doorsnede van zijn magnetische circuit. Hier is ze.

Laten we de waarde van de sectie in de formule vervangen S = 3,4cm2 die we eerder ontvingen.

Als resultaat van berekeningen verkrijgen we een geschatte waarde van het transformatorvermogen van ~ 7 Watt. Zo'n transformator is voldoende om een ​​voeding samen te stellen voor bijvoorbeeld een monofone audioversterker van 3-5 watt, gebaseerd op de TDA2003-versterkerchip.

Hier is nog een van de transformatoren. Gelabeld als PDPC24-35. Dit is een van de vertegenwoordigers van transformatoren - "baby's". De transformator is zeer klein en heeft uiteraard een laag vermogen. De breedte van het centrale bloemblad van de W-vormige plaat is slechts 6 millimeter (0,6 cm).

De dikte van de set platen van het gehele magnetische circuit is 2 centimeter. Volgens de formule is het vermogen van deze minitransformator gelijk aan ongeveer 1 W.

Deze transformator heeft twee secundaire wikkelingen, waarvan de maximaal toegestane stroom vrij klein is, namelijk tientallen milliampère. Een dergelijke transformator kan alleen worden gebruikt om circuits met een laag stroomverbruik van stroom te voorzien.

Berekening van de transformator

Een transformator is een passieve energieomzetter. De prestatiecoëfficiënt (efficiëntie) is altijd minder dan één. Dit betekent dat het vermogen dat wordt verbruikt door de belasting, die is aangesloten op de secundaire wikkeling van de transformator, kleiner is dan het vermogen dat wordt verbruikt door de geladen transformator uit het netwerk. Het is bekend dat het vermogen gelijk is aan het product van stroom en spanning, daarom is de stroom in de step-up-wikkelingen minder, en in de step-down-wikkelingen is de stroom groter dan de stroom die door de transformator uit het netwerk wordt verbruikt.

Transformatorparameters en kenmerken.

Er kunnen twee verschillende transformatoren met dezelfde netspanning worden ontworpen om dezelfde secundaire wikkelingsspanningen te produceren. Maar als de belasting van de eerste transformator meer stroom verbruikt en de belasting van de tweede klein is, betekent dit dat de eerste transformator wordt gekenmerkt door een groter vermogen in vergelijking met de tweede. Hoe groter de stroom in de wikkelingen van de transformator, hoe groter de magnetische flux in de kern, dus de kern moet dikker zijn. Bovendien, hoe groter de stroom in de wikkeling, hoe dikker de draad waarin deze moet worden gewikkeld, en dit vereist een vergroting van het kernvenster. Daarom zijn de afmetingen van de transformator afhankelijk van zijn vermogen. Omgekeerd is een kern van bepaalde grootte alleen geschikt om een ​​transformator te maken tot een bepaald vermogen, dat het totale vermogen van de transformator wordt genoemd. Het aantal windingen van de secundaire wikkeling van de transformator bepaalt de spanning op de klemmen. Maar deze spanning hangt ook af van het aantal windingen van de primaire wikkeling. Bij een bepaalde waarde van de voedingsspanning van de primaire wikkeling hangt de spanning van de secundaire wikkeling af van de verhouding tussen het aantal windingen van de secundaire wikkeling en het aantal windingen van de primaire. Deze verhouding wordt de transformatieverhouding genoemd. Als de spanning op de secundaire wikkeling afhangt van de transformatieverhouding, kun je niet willekeurig het aantal windingen van een van de wikkelingen kiezen. Hoe kleiner de kernafmetingen, hoe groter het aantal windingen van elke wikkeling moet zijn. Daarom komt de grootte van de transformatorkern overeen met een zeer bepaald aantal windingen van de wikkelingen per volt spanning, waarvan er niet minder kunnen worden genomen. Deze eigenschap wordt het aantal windingen per volt genoemd.

Zoals elke energieconverter heeft een transformator een efficiëntiefactor: de verhouding tussen het vermogen dat door de transformatorbelasting wordt verbruikt en het vermogen dat de geladen transformator van het netwerk verbruikt. De efficiëntie van transformatoren met een laag vermogen, die meestal worden gebruikt om consumentenelektronica van stroom te voorzien, varieert van 0,8 tot 0,95. Hogere vermogenstransformatoren hebben hogere waarden.

Elektrische berekening van de transformator

Voordat u een transformator berekent, is het noodzakelijk om de eisen te formuleren waaraan deze moet voldoen. Dit zullen de initiële gegevens voor de berekening zijn. Ook worden door berekening de technische eisen aan de transformator bepaald, waardoor de spanningen en stromen worden bepaald die door de secundaire wikkelingen moeten worden geleverd. Voordat de transformator wordt berekend, wordt daarom de gelijkrichter berekend om de spanningen van elk van de secundaire wikkelingen en de door deze wikkelingen verbruikte stromen te bepalen. Als de spanningen en stromen van elk van de wikkelingen van de transformator al bekend zijn, dan zijn dit de technische vereisten voor de transformator. Om het totale vermogen van de transformator te bepalen, is het noodzakelijk om het verbruikte vermogen van elk van de secundaire wikkelingen te bepalen en deze bij elkaar op te tellen, waarbij ook rekening wordt gehouden met de efficiëntie van de transformator. Het stroomverbruik van elke wikkeling wordt bepaald door de spanning tussen de klemmen van deze wikkeling te vermenigvuldigen met de stroom die daaruit wordt verbruikt:

P – stroom verbruikt door de wikkeling, W;

U is de effectieve waarde van de spanning die uit deze wikkeling wordt verwijderd, V;

I is de effectieve waarde van de stroom die in dezelfde wikkeling vloeit, A.

Het totale vermogen dat bijvoorbeeld door drie secundaire wikkelingen wordt verbruikt, wordt berekend met de formule:

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

Om het totale vermogen van de transformator te bepalen, moet de resulterende waarde van het totale vermogen P S worden gedeeld door het rendement van de transformator: P g = , waarbij

P g – totaal vermogen van de transformator; η – transformatorefficiëntie.

Het is onmogelijk om de efficiëntie van een transformator vooraf te berekenen, omdat je hiervoor de hoeveelheid energieverliezen in de wikkelingen en in de kern moet kennen, die afhangen van de parameters van de wikkelingen zelf (diameters van de draden en hun lengte ) en de parameters van de kern (lengte van de magnetische voedingslijn en staalkwaliteit). Beide parameters worden pas bekend na berekening van de transformator. Daarom kan, met voldoende nauwkeurigheid voor praktische berekeningen, het rendement van de transformator worden bepaald aan de hand van Tabel 6.1.

Tabel 6.1

Totaal vermogen, W

Transformator-efficiëntie

De meest voorkomende zijn twee kernvormen: O-vormig en W-vormig. Er zijn meestal twee spoelen op een O-vormige kern en één op een W-vormige kern. Als u het totale vermogen van de transformator kent, zoekt u de dwarsdoorsnede van de werkende kern van de kern waarop de spoel zich bevindt:

De doorsnede van de werkende kern van de kern is het product van de breedte van de werkende kern a en de dikte van de verpakking c. Afmetingen a en c worden uitgedrukt in centimeters, en de doorsnede wordt uitgedrukt in vierkante centimeters.

Hierna wordt het type transformatorstaalplaten geselecteerd en wordt de dikte van het kernpakket bepaald. Zoek eerst de geschatte breedte van de werkende kernkern met behulp van de formule: a = 0,8

Vervolgens wordt op basis van de verkregen waarde a het type transformatorstaalplaten geselecteerd uit de beschikbare en wordt de werkelijke breedte van de werkkern a gevonden. bepaal vervolgens de dikte van het kernpakket met:

Het aantal windingen per 1 volt spanning wordt bepaald door de doorsnede van de werkende kern van de transformatorkern volgens de formule: n=k/S, waarbij N het aantal windingen per 1 V is; bepaald door de eigenschappen van de kern; S is de doorsnede van de werkende kern van de kern, cm 2.

Uit de bovenstaande formule blijkt duidelijk dat hoe lager de coëfficiënt k, hoe minder windingen alle wikkelingen van de transformator zullen hebben. De coëfficiënt k kan echter niet willekeurig worden gekozen. De waarde varieert meestal van 35 tot 60. Allereerst hangt het af van de eigenschappen van de transformatorstaalplaten waaruit de kern is samengesteld. Voor C-vormige kernen, gedraaid uit dunne tape, kun je k = 35 nemen. Als je een O-vormige kern gebruikt die is samengesteld uit U- of L-vormige platen zonder gaten in de hoeken, neem dan k = 40. Dezelfde waarde k voor platen van het type УШ, waarbij de breedte van de zijkernen meer dan de helft is van de breedte van de middenkern. Als W-type platen zonder gaten in de hoeken worden gebruikt, waarbij de breedte van de middenkern precies is tweemaal de breedte van de buitenste kernen, is het raadzaam om k = 45 te nemen, en als W-vormige platen gaten hebben, dan k = 50. De keuze voor k is dus grotendeels willekeurig en kan binnen bepaalde grenzen worden gevarieerd, rekening houdend met Houd er rekening mee dat een afname van k het opwikkelen gemakkelijker maakt, maar de transformatormodus strenger maakt. Bij gebruik van platen van hoogwaardig transformatorstaal kan deze coëfficiënt enigszins worden verlaagd, maar bij staal van lage kwaliteit is het noodzakelijk om deze te verhogen.

Als u de vereiste spanning van elke wikkeling en het aantal windingen per 1 V kent, kunt u eenvoudig het aantal windingen van de wikkeling bepalen door deze waarden te vermenigvuldigen: W=Un

Deze relatie is alleen geldig voor de primaire wikkeling, en bij het bepalen van het aantal windingen van de secundaire wikkelingen is het noodzakelijk om bovendien een geschatte correctie in te voeren om rekening te houden met de spanningsval op de wikkeling zelf als gevolg van de belastingsstroom die door de draad vloeit. : W=mUn

De coëfficiënt m hangt af van de stroom die door een gegeven wikkeling vloeit (zie tabel 6.2). Als de stroomsterkte kleiner is dan 0,2 A, kun je m = 1 nemen. De dikte van de draad waarmee de transformatorwikkeling is gewikkeld, wordt bepaald door de stroomsterkte die door deze wikkeling vloeit. Hoe hoger de stroom, hoe dikker de draad moet zijn, net zoals het vergroten van de waterstroom het gebruik van een dikkere buis vereist. De wikkelweerstand is afhankelijk van de dikte van de draad. Hoe dunner de draad, hoe groter de weerstand van de wikkeling, daarom neemt het vermogen dat daarin vrijkomt toe en warmt het meer op. Voor elk type wikkeldraad is er een limiet voor de toegestane verwarming, die afhangt van de eigenschappen van de geëmailleerde isolatie. Daarom kan de diameter van de draad worden bepaald met de formule: d = p, waarbij d de diameter van de koperdraad is, m; I is de stroomsterkte in de wikkeling, p is de coëfficiënt (tabel 6.3); houdt rekening met de toegestane verwarming van een bepaald merk draad.

Tabel 6.2: Bepaling coëfficiënt M

Tabel 6.3: Draaddiameter selecteren.

Draad merk

Door de coëfficiënt p te kiezen, kunt u de draaddiameter van elke wikkeling bepalen. De gevonden diameterwaarde wordt afgerond op een grotere standaardwaarde.

De stroomsterkte in de primaire wikkeling wordt bepaald rekening houdend met het totale vermogen van de transformator en de netwerkspanning:

Praktisch werk:

U 1 = 6,3 V, I 1 = 1,5 A; U 2 = 12 V, I 2 = 0,3 A;

Soms moet je je eigen stroomtransformator voor de gelijkrichter maken. In dit geval wordt de eenvoudigste berekening van vermogenstransformatoren met een vermogen tot 100-200 W als volgt uitgevoerd.

Als we de spanning en de maximale stroom kennen die de secundaire wikkeling (U2 en I2) zou moeten geven, vinden we het vermogen van het secundaire circuit: als er meerdere secundaire wikkelingen zijn, wordt het vermogen berekend door de vermogens van de afzonderlijke wikkelingen bij elkaar op te tellen.

Het vermogen wordt overgedragen van de primaire wikkeling naar de secundaire wikkeling via de magnetische flux in de kern. Daarom hangt het dwarsdoorsnedeoppervlak van de kern S af van de vermogenswaarde P1, die toeneemt met toenemend vermogen. Voor een kern van normaal transformatorstaal kan S worden berekend met behulp van de formule:

waarbij s in vierkante centimeters is en P1 in watt.

De waarde van S bepaalt het aantal windingen w" per volt. Bij gebruik van transformatorstaal

Als je een kern moet maken van staal van mindere kwaliteit, bijvoorbeeld van tin, dakijzer, staal of ijzerdraad (ze moeten eerst worden uitgegloeid zodat ze zacht worden), dan moeten S en w" worden verhoogd met 20-30 %.

enz.

In de belastingsmodus kan er een merkbaar verlies optreden van een deel van de spanning over de weerstand van de secundaire wikkelingen. Daarom wordt voor hen aanbevolen om het aantal beurten 5-10% meer te nemen dan berekend.

Primaire stroom

De diameters van de wikkeldraden worden bepaald door de stroomwaarden en gebaseerd op de toegestane stroomdichtheid, die voor transformatoren gemiddeld 2 A/mm2 bedraagt. Bij deze stroomdichtheid wordt uit de tabel de diameter van de draad zonder isolatie van enige wikkeling in millimeters bepaald. 1 of berekend met de formule:

Als er geen draad met de vereiste diameter is, kunt u meerdere dunnere draden parallel aansluiten. Hun totale dwarsdoorsnede-oppervlak mag niet kleiner zijn dan het oppervlak dat overeenkomt met de berekende draad. Het dwarsdoorsnedeoppervlak van de draad wordt bepaald volgens de tabel. 1 of berekend met de formule:

Voor laagspanningswikkelingen, die een klein aantal windingen van dikke draad hebben en zich bovenop andere wikkelingen bevinden, kan de stroomdichtheid worden verhoogd tot 2,5 en zelfs 3 A/mm2, omdat deze wikkelingen een betere koeling hebben. Vervolgens moet in de formule voor de draaddiameter de constante coëfficiënt in plaats van 0,8 respectievelijk 0,7 of 0,65 zijn.

Tenslotte dient u de plaatsing van de wikkelingen in het kernvenster te controleren. Het totale dwarsdoorsnedeoppervlak van de windingen van elke wikkeling wordt gevonden (door het aantal windingen w te vermenigvuldigen met het dwarsdoorsnedeoppervlak van de draad gelijk aan 0,8d2iz, waarbij diz de diameter van de draad in isolatie is Dit kan worden bepaald aan de hand van Tabel 1, waarin ook de dwarsdoorsnedeoppervlakken van alle wikkelingen worden opgeteld. Om rekening te houden met de geschatte losheid van de wikkeling en de invloed van het frame van isolerende pakkingen tussen de wikkelingen. en hun lagen, het is noodzakelijk om het gevonden gebied 2-3 keer te vergroten. Het gebied van het kernvenster mag niet kleiner zijn dan de waarde die uit de berekening is verkregen.

Tabel 1

Laten we als voorbeeld een stroomtransformator berekenen voor een gelijkrichter die een apparaat met vacuümbuizen van stroom voorziet. Laat de transformator een hoogspanningswikkeling hebben die is ontworpen voor een spanning van 600 V en een stroomsterkte van 50 mA, evenals een wikkeling voor gloeilampen met U = 6,3 V en I = 3 A. Netspanning 220 V.

We bepalen het totale vermogen van de secundaire wikkelingen:

Primair circuitvermogen

Zoek het dwarsdoorsnedeoppervlak van de stalen kern van de transformator:

Aantal windingen per volt

Primaire stroom

Het aantal windingen en de diameter van de draden van de wikkelingen zijn gelijk:

Voor primaire wikkeling

Voor boostwikkeling

Voor filamentwikkelingen

Laten we aannemen dat het kernvenster een dwarsdoorsnede heeft van 5x3 = 15 cm2 of 1500 mm2, en dat de geselecteerde draden de volgende geïsoleerde diameters hebben: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 mm; d3iz = 1,2 mm.

Laten we de plaatsing van de wikkelingen in het kernvenster controleren. Zoek het dwarsdoorsnedeoppervlak van de wikkelingen:

Voor primaire wikkeling

Voor boostwikkeling

Voor filamentwikkelingen

Het totale dwarsdoorsnedeoppervlak van de wikkelingen is ongeveer 430 mm2.

Zoals u kunt zien, is het meer dan drie keer kleiner dan het raamoppervlak en daarom passen de wikkelingen.

De berekening van een autotransformator heeft enkele kenmerken. De kern ervan mag niet worden berekend voor het volledige secundaire vermogen P2, maar alleen voor dat deel ervan dat wordt doorgelaten door de magnetische flux en dat het getransformeerde vermogen Pt kan worden genoemd.

Dit vermogen wordt bepaald door de formules:

- voor step-up-autotransformator

- voor een step-down autotransformator, en

Als de autotransformator kranen heeft en op verschillende waarden van n zal werken, dan is het bij de berekening noodzakelijk om de waarde van n te nemen die het meest verschilt van eenheid, omdat in dit geval de waarde van Pm de grootste zal zijn en deze Het is noodzakelijk dat de kern dergelijk vermogen kan overbrengen.

Vervolgens wordt het ontwerpvermogen P bepaald, dat gelijk kan worden gesteld aan 1,15 Rt. De vermenigvuldiger van 1,15 houdt hier rekening met het rendement van de autotransformator, dat doorgaans iets hoger is dan dat van de transformator. D

Vervolgens worden de formules toegepast voor het berekenen van het dwarsdoorsnedeoppervlak van de kern (op basis van vermogen P), het aantal windingen per volt en de hierboven aangegeven draaddiameters voor de transformator. Houd er rekening mee dat in het deel van de wikkeling dat gemeenschappelijk is voor de primaire en secundaire circuits, de stroom gelijk is aan I1 - I2 als de autotransformator step-up is, en I2 - I1 als deze step-down is.

Een stroomtransformator is het eenvoudigste voorbeeld van elektrische energieconversie. Zelfs met de voortdurende verbetering van radio-elektronische apparaten en daarop gebaseerde voedingen, verliezen voedingen op basis van wisselspanningstransformatoren hun relevantie niet.

Transformatoren voor de stroomvoorziening zijn groot van formaat en zwaar, werken binnen een beperkt bereik van de toegestane ingangsspanning, maar zijn zeer eenvoudig te implementeren en zeer betrouwbaar en onderhoudbaar.

Soorten magnetische kernen

De basis van een AC-transformator is een magnetische kern, die bepaalde magnetische eigenschappen moet hebben. Transformatoren gebruiken staal met een speciale samenstelling en met een specifieke bewerking (transformatorijzer). Tijdens bedrijf van de transformator ontstaan ​​er wervelstromen in de magnetische kern, die de kern verwarmen en leiden tot een afname van het rendement van de transformator. Om wervelstromen te verminderen, is de kern niet monolithisch gemaakt, maar samengesteld uit dunne stalen platen of strips bedekt met een niet-geleidende oxidelaag.

Op basis van het gebruikte type metaal zijn kernen onderverdeeld in:

  • Lamellair;
  • Plakband.

Het eerste type kernen wordt samengesteld in de vorm van een pakket individuele platen met de juiste vorm, en het tweede wordt van tape gewikkeld. In de toekomst kan de tapekern in afzonderlijke segmenten worden gesneden om het opwikkelen van de draad te vergemakkelijken.

Kernen worden geclassificeerd op basis van het type magnetisch circuit:

  • Gepantserd;
  • Hengel.

Elk van de genoemde typen kan verschillen in de vorm van de platen of segmenten:

  • Gepantserd;
  • Ø-vormig;
  • Ringvormig.

De vorm en het type van de kern hebben in theorie geen invloed op de berekeningsmethode, maar in de praktijk moet hier rekening mee worden gehouden bij het bepalen van het rendement en het aantal wikkelwindingen.

De ringkern (ringkern) heeft de beste eigenschappen. Een transformator gemaakt op een dergelijke magnetische kern heeft een maximaal rendement en een minimale nullaststroom. Dit rechtvaardigt de grootste arbeidsintensiteit van het wikkelen, aangezien dit werk thuis uitsluitend met de hand wordt gedaan, zonder het gebruik van een wikkelmachine.

Initiële gegevens

De initiële gegevens op basis waarvan de transformator wordt berekend, zijn noodzakelijkerwijs:

  • Netspanning;
  • Spanning en aantal secundaire wikkelingen;
  • Verbruiksstromen laden.

Voor een volledige en nauwkeurige berekening van een step-down transformator is het noodzakelijk om rekening te houden met het temperatuurregime, toegestane afwijkingen in de spanning van de primaire wikkeling en enkele andere factoren, maar de praktijk leert dat transformatoren zijn vervaardigd volgens vereenvoudigde rekengegevens hebben redelijk goede parameters. Vervolgens zullen we u vertellen hoe u een transformator kunt berekenen zonder toevlucht te nemen tot complexe en omslachtige berekeningen.

Berekeningsprocedure

De berekening van een vermogenstransformator begint met het bepalen van het totale vermogen. Om te beginnen wordt het totale totale vermogen van alle secundaire wikkelingen bepaald:

Het totale vermogen van de transformator wordt berekend op basis van het totaal, rekening houdend met de efficiëntie, die verschilt voor apparaten met een ander vermogen. De volgende indicatieve efficiëntiewaarden zijn experimenteel vastgesteld:

  • Tot 50 W – 0,6 (60%);
  • Van 50 tot 100 W – 0,7 (70%);
  • Van 100 tot 150 W – 0,8 (80%).

Een krachtigere transformator heeft een rendement van 0,85.

De berekening van het totale vermogen ziet er dus als volgt uit:

Рг = efficiëntie∙Рс, waarbij Рс – totaal vermogen.

Op basis van het totale vermogen van de transformator kan het dwarsdoorsnedeoppervlak van het magnetische circuit worden bepaald:

Volgens deze formule wordt het vereiste dwarsdoorsnedeoppervlak verkregen in vierkante centimeters. Op basis van de verkregen gegevens wordt een kern met een vergelijkbare of iets grotere dwarsdoorsnedewaarde geselecteerd. Met behulp van opvouwbare kernen van W- en U-vormige platen kunt u de dikte van de set binnen bepaalde grenzen wijzigen door meerdere platen toe te voegen of te verwijderen.

Hoe bepaal je het vermogen van een onbekende transformator? Het is noodzakelijk om het oppervlak van de kern vierkant te maken, uitgedrukt in vierkante centimeters.

Let op! De dwarsdoorsnede van het magnetische circuit moet, indien mogelijk, een vorm hebben die dicht bij een vierkant ligt.

Na het selecteren van de magnetische kern berekenen we de wikkelgegevens. Als u een magnetische kern heeft en het dwarsdoorsnede-oppervlak kent, kunt u de transformatorwikkelingen berekenen (het aantal windingen in de wikkelingen). Het is gebruikelijk om het aantal windingen per 1 V spanning als basis voor de berekening te nemen, aangezien dit aantal voor alle wikkelingen hetzelfde is en afhangt van de kenmerken van het magnetische circuit en de frequentie van de voedingsspanning. De volledige formule, die rekening houdt met de netwerkfrequentie en magnetische inductie in de kern, is zeer complex en wordt vrijwel nooit gebruikt in berekeningen. In plaats daarvan wordt een vereenvoudigde versie gebruikt die alleen rekening houdt met het materiaal en het ontwerp van de kern:

N=k/S, waarbij k een coëfficiënt is uit de volgende lijst:

  • W- en P-vormige magnetische circuitplaten – k = 60;
  • Tapekern – k = 50;
  • Ringkern magnetisch circuit – k = 40.

Zoals u kunt zien, zal bij gebruik van een ringkern het aantal windingen minimaal zijn.

Als u het aantal windingen per volt kent, kunt u eenvoudig de wikkelingsgegevens van de wikkelingen voor elke spanning bepalen:

Voor de primaire wikkeling zal dit zijn:

Let op! Omdat bij step-down transformatoren de doorsnede van de draad en het aantal windingen van de netwerkwikkeling groter zijn dan bij alle andere, zullen de ohmse verliezen in de draden ook hoger zijn, dus bij transformatoren met laag vermogen (tot 100 W ), moet met deze verliezen rekening worden gehouden door het aantal windingen van de primaire wikkeling met 5% te vergroten.

Als een staaftransformator wordt berekend, worden de wikkelingen meestal in tweeën gedeeld en gelijkmatig op beide staven gewikkeld. Delen van identieke wikkelingen worden dan in serie geschakeld.

Een even belangrijke stap bij het berekenen van een transformator is het bepalen van de doorsnede van de wikkelgeleiders. Hierbij wordt als basis genomen de waarde van de stroom in de draden die minimale verwarming veroorzaakt. Hoe hoger de doorsnede van de draad, hoe lager de stroomdichtheid per eenheidsdoorsnede en dus hoe minder verwarming. Maar een overmatige toename van de doorsnede van de wikkeldraden leidt tot een toename van de massa van de transformator, een stijging van de kosten, en ook de waarschijnlijkheid dat de wikkelingen eenvoudigweg niet in de vensters van het magnetische circuit passen.

Algemeen wordt aangenomen dat de optimale stroomdichtheid in wikkelingen 4-7 A per 1 mm2 bedraagt. Een lagere dichtheidswaarde wordt gebruikt om de dwarsdoorsnede van de draden van de primaire wikkeling of een andere wikkeling die zich dichter bij de kern van het magnetische circuit bevindt, te berekenen. Deze wikkelingen hebben de slechtste koelomstandigheden.

Om niet te werken met huidige dichtheden en complexe formules voor het omzetten van dwarsdoorsnede-oppervlak naar diameter, kunt u de diameter berekenen met behulp van hun vereenvoudigde versie:

  • d = 0,7∙√I – voor geleiders van de primaire wikkeling;
  • d = 0,6∙√I – voor geleiders van secundaire wikkelingen.

Voor de wikkelingen wordt een geïsoleerde wikkeldraad gebruikt met een doorsnede die het dichtst bij de ontwerpdiameter ligt, maar niet minder dan deze.

Belangrijk! De formule geeft de berekende waarde voor een blanke draad, exclusief isolatie.

Om de diameter van een onbekende draad te meten, is een micrometer nodig. De diameter kun je ongeveer bepalen door tien windingen op een potlood te draaien en de lengte van de wikkeling te meten.

Om te bepalen of de wikkelingen in de vensters van het magnetische circuit passen, berekent u de vulfactor van het venster:

K=0,008∙(d12 ∙w1+ d22 ∙w2+ d32 ∙w3+…)/Swindow.

Als de resulterende waarde groter is dan 0,3, passen de wikkelingen niet en zal het terugspoelen van een halfafgewerkt apparaat niet tot een goed resultaat leiden. Er zijn verschillende manieren om eruit te komen:

  • Gebruik een magnetische kern met een grote doorsnede;
  • Verhoog de stroomdichtheid in de wikkelingen (niet meer dan 5%);
  • Verminder het aantal windingen in alle wikkelingen tegelijk (ook niet meer dan 5%).

Het verminderen van het aantal windingen zal leiden tot een verhoogde nullaststroom en verliezen in de transformator, wat zich zal uiten in een stijging van de temperatuur. Daarom kan het gebruik van de laatste twee methoden alleen als laatste redmiddel worden aanbevolen.

Wikkelingen maken

De transformatorwikkelingen zijn gemaakt op een frame van isolatiemateriaal. Het frame kan massief of inklapbaar zijn. Ondanks de schijnbare complexiteit is een opvouwbaar frame eenvoudiger te maken en kunnen de afmetingen eenvoudig worden berekend zodat ze in elke bestaande kern passen. Van de materialen voor het frame kunt u getinax, textoliet of glasvezel nemen. In de wangen van het frame moet je gaten maken voor de kabels.

De wikkelklemmen zijn gemaakt van flexibel gevlochten draad, waardoor het soldeergebied zorgvuldig isoleert. Het wikkelen zelf wordt, indien mogelijk, beurtelings uitgevoerd. Een dergelijke wikkeling maakt een beter gebruik van de vrije ruimte mogelijk, vermindert het draadverbruik en, belangrijker nog, op de kruispunten van draden bestaat er, als de wikkeling slecht is uitgevoerd, een risico op schade aan de isolatie en kortsluiting tussen de draden. Deze regel is niet van toepassing op dunne draad met een diameter van minder dan 0,2 mm, omdat het erg moeilijk is om er thuis een gewone wikkeling op uit te voeren.

Elke wikkeling moet van elkaar worden geïsoleerd, vooral de primaire wikkeling. Voor isolatie kunt u meerdere lagen FUM-tape gebruiken. Het is gemaakt van fluorkunststof, dat goede elektrisch isolerende eigenschappen heeft.

Belangrijk! FUM-tape heeft een kleine dikte en fluorplastic is vloeibaar, dus je moet meerdere isolatielagen maken.

Transformator montage

De kwaliteit van de transformator hangt grotendeels af van de juiste montage van het magnetische circuit. Bij het monteren van de W-vormige pantserkern moeten aangrenzende platen afwisselend in verschillende richtingen worden gelegd. Het platenpakket moet zo strak mogelijk worden gestapeld. Na montage moet het stevig worden vastgedraaid met schroeven. Een losse transformator maakt tijdens bedrijf veel lawaai. Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan de goede aansluiting van de W-vormige platen op de vloerplaten. De kloof daartussen zal ertoe leiden dat de kern een open circuit krijgt, en dit impliceert het volgende:

  • Verhoogde nullaststroom;
  • Daling van de efficiëntie;
  • Verhoogd magnetisch verstrooiingsveld.

Bij het assembleren van een gespleten stripkern moet u letten op de overeenstemming van de onderdelen met elkaar, omdat ze tijdens de productie worden aangepast door te slijpen. Om geluid te verminderen kunnen de uiteinden van de platenpakketten worden voorzien van een laklaag.

Let op! Delen van het magnetische tapecircuit vereisen een zorgvuldige behandeling, omdat gedelamineerde tapes vrijwel onmogelijk op hun oorspronkelijke plaats kunnen worden geïnstalleerd. De platen van de opvouwbare kern kunnen niet worden gebogen of aan stoten worden blootgesteld, omdat hierdoor de structuur van het metaal wordt verstoord en het zijn eigenschappen verliest. Als laatste redmiddel moeten platen die met een grote straal zijn gebogen, voorzichtig met de hand worden gebogen en, wanneer ze zijn gemonteerd, in het midden van het platenpakket worden geplaatst. Bij verder afreien zullen ze uitlijnen.

Het berekenen van een netwerktransformator is niet moeilijk. Het is belangrijker om de vereisten daarvoor te bepalen. De nauwkeurigheid van verdere berekeningen zal afhangen van de juistheid van de taak. Voor een vermogenstransformator kan de berekening ook gemakkelijk worden uitgevoerd met behulp van een online calculator. De step-uptransformator wordt op dezelfde manier berekend.

Video