Для виготовлення трансформаторних блоків живлення необхідний силовий однофазний трансформатор, який знижує змінну напругу електромережі 220 вольт до необхідних 12-30 вольт, яке випрямляється діодним мостом і фільтрується електролітичним конденсатором. Ці перетворення електричного струму необхідні, оскільки будь-яка електронна апаратура зібрана на транзисторах і мікросхемах, яким зазвичай потрібна напруга трохи більше 5-12 вольт.

Щоб самостійно зібрати блок живлення, початківцю радіоаматору потрібно знайти або придбати відповідний трансформатордля майбутнього блоку живлення. У виняткових випадках можна виготовити силовий трансформатор самостійно. Такі рекомендації можна знайти на сторінках старих книг з радіоелектроніки.

Але зараз простіше знайти або купити готовий трансформатор і використовувати його для виготовлення свого блоку живлення.

Повний розрахунок і самостійне виготовлення трансформатора для радіоаматора-початківця досить складне завдання. Але є інший шлях. Можна використовувати вживаний, але справний трансформатор. Для живлення більшості саморобних конструкцій вистачить і малопотужного блоку живлення потужністю 7-15 Ватт.

Якщо трансформатор купується в магазині, то особливих проблем із підбором потрібного трансформатора, як правило, не виникає. У нового виробу позначені всі його основні параметри, такі як потужність, вхідна напруга,вихідна напруга, а також кількість вторинних обмоток, якщо їх більше за одну.

Але якщо у ваші руки потрапив трансформатор, який вже попрацював у якомусь приладі і ви хочете його повторно використати для конструювання блоку живлення? Як визначити потужність трансформатора хоча б приблизно? Потужність трансформатора є дуже важливим параметром, оскільки від нього безпосередньо залежатиме надійність зібраного вами блока живлення або іншого пристрою. Як відомо, потужність, що споживається електронним приладом, залежить від споживаного ним струму і напруги, яка потрібна для його нормальної роботи. Орієнтовно цю потужність можна визначити, помноживши струм, що споживається приладом ( I нна напругу живлення приладу ( U н). Думаю, багато хто знайомий з цією формулою ще по школі.

P=U н * I н

Де U н- Напруга у вольтах; I н- Струм в амперах; P- Потужність у ватах.

Розглянемо визначення потужності трансформатора реальному прикладі. Тренуватимемося на трансформаторі ТП114-163М. Це трансформатор броньового типу, який зібраний із штампованих Ш-подібних та прямих пластин. Варто зазначити, що трансформатори такого типу не найкращі з погляду коефіцієнта корисної дії(ККД). Але тішить те, що такі трансформатори широко поширені, часто застосовуються в електроніці та їх легко знайти на прилавках радіомагазинів або ж у старій та несправній радіоапаратурі. До того ж коштують вони дешевше тороїдальних (або, по-іншому, кільцевих) трансформаторів, які мають великий ККД і використовуються в досить потужній радіоапаратурі.

Отже, маємо трансформатор ТП114-163М. Спробуємо орієнтовно визначити його потужність. За основу розрахунків приймемо рекомендації із популярної книги В.Г. Борисова "Юний радіоаматор".

Для визначення потужності трансформатора необхідно розрахувати перетин магнітопроводу. Стосовно трансформатора ТП114-163М, магнітопровід – це набір штампованих Ш-подібних та прямих пластин виконаних з електротехнічної сталі. Так ось, для визначення перерізу необхідно помножити товщину набору пластин (див. фото) на ширину центральної пелюстки Ш-подібної пластини.

При обчисленнях потрібно дотримуватись розмірності. Товщину набору і ширину центральної пелюстки краще міряти в сантиметрах. Обчислення також потрібно проводити у сантиметрах. Отже, товщина набору трансформатора, що вивчається, склала близько 2 сантиметрів.

Далі заміряємо лінійкою ширину центральної пелюстки. Це вже завдання складніше. Справа в тому, що трансформатор ТП114-163М має щільний набір та пластмасовий каркас. Тому центральна пелюстка Ш-подібної пластини практично не видно, вона закрита пластиною, і визначити її ширину досить важко.

Ширину центральної пелюстки можна заміряти у бічної, першої Ш-подібної пластини в зазорі між пластмасовим каркасом. Перша пластина не доповнюється прямою пластиною і тому видно край центральної пелюстки Ш-подібної пластини. Ширина його становила близько 1,7 сантиметра. Хоча наведений розрахунок і є орієнтовним, але все ж таки бажано якомога точніше проводити вимірювання.

Перемножуємо товщину набору магнітопроводу ( 2 см.) і ширину центральної пелюстки пластини ( 1,7 см.). Отримуємо переріз магнітопроводу - 3,4 см 2 . Далі нам знадобиться така формула.

Де S- площа перерізу магнітопроводу; P тр- Потужність трансформатора; 1,3 - усереднений коефіцієнт.

Після нехитрих перетворень отримуємо спрощену формулу розрахунку потужності трансформатора по перерізу його магнитопровода. Ось вона.

Підставимо у формулу значення перерізу S = 3,4 см 2, що ми отримали раніше.

В результаті розрахунків отримуємо орієнтовне значення потужності трансформатора ~ 7 Ватт. Такого трансформатора цілком достатньо, щоб зібрати блок живлення для монофонічного підсилювача звукової частоти на 3-5 ват, наприклад, на базі мікросхеми підсилювача TDA2003.

Ось ще один із трансформаторів. Маркований як PDPC24-35. Це один із представників трансформаторів – «малюток». Трансформатор дуже мініатюрний і, звісно, ​​малопотужний. Ширина центральної пелюстки Ш-подібної пластини складає всього 6 міліметрів (0,6 см).

Товщина набору пластин всього магнітопроводу – 2 сантиметри. За формулою потужність цього міні-трансформатора виходить рівною близько 1 Вт.

Цей трансформатор має дві вторинні обмотки, максимально допустимий струм яких досить малий, і становить десятки міліампер. Такий трансформатор можна використовувати тільки для живлення схем з малим споживанням струму.

Перше, що треба зробити, це взяти листок паперу, олівець та мультиметр. Користуючись цим, продзвонити обмотки трансформатора і замалювати на папері схему. При цьому має вийти щось дуже схоже на рисунок 1.

Висновки обмоток на зображенні слід пронумерувати. Можливо, що висновків вийде набагато менше, у найпростішому випадку всього чотири: два висновки первинної (мережевої) обмотки та два висновки вторинної. Але таке буває не завжди, частіше обмоток дещо більше.

Деякі висновки, хоч вони і є, можуть ні з чим не «дзвонитися». Невже ці обмотки обірвані? Зовсім ні, швидше за все це обмотки, що екранують, розташовані між іншими обмотками. Ці кінці, як правило, підключають до загального дроту - «землі» схеми.

Тому бажано на отриманій схемі записати опору обмоток, оскільки головною метою дослідження є визначення мережевої обмотки. Її опір, зазвичай, більше, ніж в інших обмоток, десятки і сотні Ом. Причому, чим менше трансформатор, тим більший опір первинної обмотки: дається взнаки малий діаметр дроту і велика кількість витків. Опір знижувальних вторинних обмоток майже дорівнює нулю - мала кількість витків і товстий провід.

Мал. 1. Схема обмоток трансформатора (приклад)

Припустимо, що обмотку з найбільшим опором знайти вдалося і можна вважати її мережевою. Але відразу вмикати її в мережу не треба. Щоб уникнути вибухів та інших неприємних наслідків, пробне включення найкраще зробити, включивши послідовно з обмоткою, лампочку на 220В потужністю 60...100Вт, що обмежить струм через обмотку на рівні 0,27...0,45А.

Потужність лампочки має приблизно відповідати габаритній потужності трансформатора. Якщо обмотка визначена правильно, то лампочка не горить, у крайньому випадку, ледве теплиться нитка напруження. У цьому випадку можна майже сміливо включати обмотку в мережу, спочатку краще через запобіжник на струм не більше 1...2А.

Якщо лампочка горить досить яскраво, це може бути обмотка на 110…127В. У цьому випадку слід продзвонити трансформатор ще раз і знайти другу половину обмотки. Після цього з'єднати половини обмоток послідовно і повторне включення. Якщо лампочка згасла, то обмотки з'єднані правильно. Інакше поміняти місцями кінці однієї зі знайдених напівобмоток.

Отже, вважатимемо, що первинна обмотка знайдена, трансформатору вдалося включити в мережу. Наступне, що потрібно зробити, виміряти струм холостого ходу первинної обмотки. У справного трансформатора він становить трохи більше 10…15% від номінального струму під навантаженням. Так для трансформатора, дані якого показані малюнку 2, при живленні від мережі 220В струм холостого ходу повинен бути в межах 0,07 ... 0,1А, тобто. не більше ста міліампер.

Мал. 2. Трансформатор ТПП-281

Як виміряти струм холостого ходу трансформатора

Струм холостого ходу слід виміряти амперметром змінного струму. При цьому в момент включення в мережу висновки амперметра треба замкнути коротко, оскільки струм при включенні трансформатора може в сто і більше разів перевищувати номінальний. Інакше амперметр може просто згоріти. Далі розмикаємо висновки амперметра та дивимося результат. При цьому випробуванні дати попрацювати трансформатору хвилин 15...30 і переконатися, що помітного нагріву обмотки не відбувається.

Наступним кроком слід заміряти напруги на вторинних обмотках без навантаження - напруга холостого ходу. Припустимо, що трансформатор має дві вторинні обмотки і напруга кожної з них 24В. Майже те, що необхідно для розглянутого вище підсилювача. Далі перевіряємо здатність навантаження кожної обмотки.

Для цього треба до кожної обмотки підключити навантаження, в ідеальному випадку лабораторний реостат, і змінюючи його опір домогтися, щоб напруга на обмотці впала на 10-15%. Це можна вважати оптимальним навантаженням для даної обмотки.

Разом з вимірюванням напруги проводиться вимірювання струму. Якщо зазначене зниження напруги відбувається при струмі, наприклад 1А, це і є номінальний струм для випробуваної обмотки. Вимірювання слід починати, встановивши двигун реостату R1 у праве за схемою положення.

Малюнок 3. Схема випробування вторинної обмотки трансформатора

Замість реостату як навантаження можна використовувати лампочки або шматок спіралі від електричної плитки. Починати вимірювання слід із довгого шматка спіралі або з підключення однієї лампочки. Для збільшення навантаження можна поступово укорочувати спіраль, торкаючись її дротом у різних точках, або збільшуючи по одній кількість підключених ламп.

Для живлення підсилювача потрібна одна обмотка із середньою точкою (див. статтю). З'єднуємо послідовно дві вторинні обмотки та вимірюємо напругу. Повинно вийти 48В, точка з'єднання обмоток буде середньою точкою. Якщо в результаті вимірювання на кінцях з'єднаних послідовно обмоток напруга дорівнюватиме нулю, то кінці однієї з обмоток слід поміняти місцями.

У цьому прикладі все вийшло майже вдало. Але частіше буває, що трансформатор доводиться перемотувати, залишивши лише первинну обмотку, що майже половина справи. Як розрахувати трансформатор – це тема вже іншої статті, тут було розказано лише про те, як визначити параметри невідомого трансформатора.

Визначення потужності силового трансформатора

Як дізнатися про потужність трансформатора?

Для виготовлення трансформаторних блоків живлення необхідний силовий однофазний трансформатор, який знижує змінну напругу електромережі 220 вольт до необхідних 12-30 вольт, яке випрямляється діодним мостом і фільтрується електролітичним конденсатором. Ці перетворення електричного струму необхідні, оскільки будь-яка електронна апаратура зібрана на транзисторах і мікросхемах, яким зазвичай потрібна напруга трохи більше 5-12 вольт.

Щоб самостійно зібрати блок живлення. початківцю радіоаматору потрібно знайти або придбати відповідний трансформатор для майбутнього блоку живлення. У виняткових випадках можна виготовити силовий трансформатор самостійно. Такі рекомендації можна знайти на сторінках старих книг з радіоелектроніки.

Але зараз простіше знайти або купити готовий трансформатор і використовувати його для виготовлення свого блоку живлення.

Повний розрахунок і самостійне виготовлення трансформатора для радіоаматора-початківця досить складне завдання. Але є інший шлях. Можна використовувати вживаний, але справний трансформатор. Для живлення більшості саморобних конструкцій вистачить і малопотужного блоку живлення потужністю 7-15 Ватт.

Якщо трансформатор купується в магазині, то особливих проблем із підбором потрібного трансформатора, як правило, не виникає. У нового виробу позначені всі його основні параметри, такі як потужність. вхідна напруга. вихідна напруга. а також кількість вторинних обмоток, якщо їх більше за одну.

Але якщо у ваші руки потрапив трансформатор, який вже попрацював у якомусь приладі і ви хочете його повторно використати для конструювання блоку живлення? Як визначити потужність трансформатора хоча б приблизно? Потужність трансформатора є дуже важливим параметром, оскільки від нього безпосередньо залежатиме надійність зібраного вами блока живлення або іншого пристрою. Як відомо, потужність, що споживається електронним приладом, залежить від споживаного ним струму і напруги, яка потрібна для його нормальної роботи. Орієнтовно цю потужність можна визначити, помноживши струм, що споживається приладом ( I нна напругу живлення приладу ( U н). Думаю, багато хто знайомий з цією формулою ще по школі.

Розглянемо визначення потужності трансформатора реальному прикладі. Тренуватимемося на трансформаторі ТП114-163М. Це трансформатор броньового типу, який зібраний із штампованих Ш-подібних та прямих пластин. Варто зазначити, що трансформатори такого типу не найкращі з погляду коефіцієнта корисної дії (ККД). Але тішить те, що такі трансформатори широко поширені, часто застосовуються в електроніці та їх легко знайти на прилавках радіомагазинів або ж у старій та несправній радіоапаратурі. До того ж коштують вони дешевше тороїдальних (або, по-іншому, кільцевих) трансформаторів, які мають великий ККД і використовуються в досить потужній радіоапаратурі.

Отже, маємо трансформатор ТП114-163М. Спробуємо орієнтовно визначити його потужність. За основу розрахунків приймемо рекомендації із популярної книги В.Г. Борисова "Юний радіоаматор".

Для визначення потужності трансформатора необхідно розрахувати перетин магнітопроводу. Стосовно трансформатора ТП114-163М, магнітопровід – це набір штампованих Ш-подібних та прямих пластин виконаних з електротехнічної сталі. Так ось, для визначення перерізу необхідно помножити товщину набору пластин (див. фото) на ширину центральної пелюстки Ш-подібної пластини.

При обчисленнях потрібно дотримуватись розмірності. Товщину набору і ширину центральної пелюстки краще міряти в сантиметрах. Обчислення також потрібно проводити у сантиметрах. Отже, товщина набору трансформатора, що вивчається, склала близько 2 сантиметрів.

Далі заміряємо лінійкою ширину центральної пелюстки. Це вже завдання складніше. Справа в тому, що трансформатор ТП114-163М має щільний набір та пластмасовий каркас. Тому центральна пелюстка Ш-подібної пластини практично не видно, вона закрита пластиною, і визначити її ширину досить важко.

Ширину центральної пелюстки можна заміряти у бічної, першої Ш-подібної пластини в зазорі між пластмасовим каркасом. Перша пластина не доповнюється прямою пластиною і тому видно край центральної пелюстки Ш-подібної пластини. Ширина його становила близько 1,7 сантиметра. Хоча наведений розрахунок і є орієнтовним. але все ж таки бажано якомога точніше проводити вимірювання.

Перемножуємо товщину набору магнітопроводу ( 2 см.) і ширину центральної пелюстки пластини ( 1,7 см.). Отримуємо переріз магнітопроводу – 3,4 см 2. Далі нам знадобиться така формула.

де S- Площа перерізу магнітопроводу; P тр- Потужність трансформатора; 1,3 - Середній коефіцієнт.

Після нехитрих перетворень отримуємо спрощену формулу розрахунку потужності трансформатора по перерізу його магнитопровода. Ось вона.

Підставимо у формулу значення перерізу S = 3,4 см 2. що ми отримали раніше.

В результаті розрахунків отримуємо орієнтовне значення потужності трансформатора

7 Ватт. Такого трансформатора цілком достатньо, щоб зібрати блок живлення для монофонічного підсилювача звукової частоти на 3-5 ват, наприклад, на базі мікросхеми підсилювача TDA2003.

Ось ще один із трансформаторів. Маркований як PDPC24-35. Це один із представників трансформаторів — «малюток». Трансформатор дуже мініатюрний і, звісно, ​​малопотужний. Ширина центральної пелюстки Ш-подібної пластини складає всього 6 міліметрів (0,6 см).

Товщина набору пластин всього магнітопроводу – 2 сантиметри. За формулою потужність цього міні-трансформатора виходить рівною близько 1 Вт.

Цей трансформатор має дві вторинні обмотки, максимально допустимий струм яких досить малий, і становить десятки міліампер. Такий трансформатор можна використовувати тільки для живлення схем з малим споживанням струму.

9zip.ru Ламповий звук hi-end та ретро електроніка Онлайн-калькулятор розрахунку за розмірами магнітопроводу габаритної потужності трансформатора

Ні для кого не секрет, що радіоаматори часто самостійно мотають трансформатори під свої потреби. Адже не завжди знайдеться, наприклад, готовий мережевий трансформатор. Більш актуальним це питання стає, коли потрібен анодно-накальний або вихідний трансформатор лампового підсилювача. Тут залишається лише запастися дротом і підібрати хороші сердечники.

Дістати потрібний магнітопровід часом виявляється непросто і доводиться вибирати з того, що є. Для швидкого розрахунку габаритної потужності було написано наведений тут онлайн калькулятор. За розмірами сердечника можна швидко провести всі необхідні розрахунки, які виконуються за наведеною нижче формулою, для двох типів: ПЛ та ШЛ.

Введіть розміри магнітопроводу осердя трансформатора. При необхідності підкоригуйте інші значення. Внизу Ви побачите розраховану габаритну потужність трансформатора, який можна зробити на такому осерді, за формулою:

І невеликий FAQ:

Чи можна використовувати залізо від трансформаторів безперебійників для виготовлення вихідних трансформаторів?

У цих трансформаторах пластини мають товщину 0,5 мм, що не вітається в аудіо. Але за бажання — можна. При розрахунках вихідників слід з параметрів 0,5Тл на частоті 30Гц. При розрахунках силовиків у цьому залозі слід ставити трохи більше 1,2Тл.

Чи можна використовувати пластини від різних трансформаторів?

Якщо вони однакові за розмірами, можна. Для цього слід змішати їх.

Як правильно збирати магнітопровід?

Для однотактного вихідника можна дві крайні Ш-пластини поставити з протилежного боку, як часто зроблено у заводських ТВЗ. У проміжок через папірець укласти I-пластини, на 2 штуки менше. Взявши трансформатор так, щоб I-пластини опинилися знизу, з легким ударом помістити його на рівну рівну металеву плиту. Це можна робити кілька разів, контролюючи процес вимірювачем індуктивності, щоб отримати однакову пару трансформаторів.

Як визначити потужність трансформатора по магнітопроводу?

Для двотактних підсилювачів необхідно розділити габаритну потужність заліза на 6-7. Для однотактних – на 10-12 для тріода та на 20 для тетроду-пентода.

Як стягувати силовий трансформатор, чи потрібно клеїти магнітопровід?

Якщо хочеться склеїти, застосовуємо рідкий клей. Подаємо на первинну обмотку постійку 5-15 вольт, щоб отримати струм близько 0,2А. При цьому підкови стягнуть без деформації. Після цього можна надягти бандаж, акуратно затягнути і залишити, поки клей не висохне.

Як зняти лак, яким покриті трансформатори безперебійників?

Замочити на кілька днів в ацетоні або проварити кілька годин у воді. Після цього лак повинен зніматись. Механічне знімання лаку є неприпустимим, т.к. з'являться задирки і пластини будуть коротити між собою.

Чи підходять ці трансформатори кудись без розбирання та перемотування?

Якщо на них є додаткова обмотка (близько 30 вольт), то з'єднавши її послідовно з первинною, можна отримати потужний накальний трансформатор. Але слід дивитися струм холостого ходу, т.к. ці трансформатори не призначені для тривалої роботи і часто намотані не так, як нам хотілося б.

Типи магнітопроводів силових трансформаторів.

Магнітопровід низькочастотного трансформатора складається із сталевих пластин. Використання пластин замість монолітного сердечника зменшує вихрові струми, що підвищує ККД та знижує нагрівання.

Магнітопроводи виду 1, 2 або 3 одержують методом штампування.
Магнітопроводи виду 4, 5 або 6 отримують шляхом навивки сталевої стрічки на шаблон, причому магнітопроводи типу 4 і 5 потім розрізаються навпіл.

1, 4 – броньові,
2, 5 – стрижневі,
6, 7 – кільцеві.

Щоб визначити перетин магнітопроводу, потрібно перемножити розміри "А" та "В". Для розрахунків у статті використовується розмір перерізу в сантиметрах.

Трансформатори з крученими стрижневим поз.1 і броньовим поз.2 магнітопроводами.

Трансформатори зі штампованими броньовим поз.1 та стрижневим поз.2 магнітопроводами.

Трансформатори з крученими кільцевими магнітопроводами.

Як визначити габаритну потужність трансформатора?

Габаритну потужність трансформатора можна визначити по перерізу магнитопровода. Щоправда, помилка може становити до 50%, і це пов'язано із низкою факторів. Габаритна потужність безпосередньо залежить від конструктивних особливостей магнітопроводу, якості та товщини використовуваної сталі, розміру вікна, величини індукції, перерізу обмоток і навіть якості ізоляції між окремими пластинами.

Чим дешевше трансформатор, тим нижча його відносна габаритна потужність.
Звичайно, можна шляхом експериментів і розрахунків визначити максимальну потужність трансформатора з високою точністю, але сенсу великого в цьому немає, тому що при виготовленні трансформатора все це вже враховано і відображено в кількості витків первинної обмотки.
Так що, при визначенні потужності, можна орієнтуватися за площею перерізу набору пластин, що проходить через каркас або каркаси, якщо їх дві штуки.

P = B * S² / 1,69

Де:
P- Потужність у Ваттах,
B- Індукція в Тесла,
S– переріз у см²,
1,69 - Постійний коефіцієнт.

Спочатку визначаємо переріз, навіщо перемножуємо розміри А і Б.

S = 2,5 * 2,5 = 6,25 см ²

Потім підставляємо розмір перерізу у формулу та отримуємо потужність. Індукцію я вибрав 1,5Tc, так як у мене броньової кручений магнітопровід.

P = 1,5 * 6,25 ² / 1,69 = 35 Ватт

Якщо потрібно визначити необхідну площу перерізу манітопроводу виходячи з відомої потужності, то можна скористатися такою формулою:

S = ²√ (P * 1,69/B)

Потрібно обчислити перетин штампованого броньового магнітопроводу для виготовлення трансформатора потужністю 50 Ватт.

S = ²√ (50 * 1,69 / 1,3) = 8см²

Про величину індукції можна впоратися у таблиці. Не варто використовувати максимальні значення індукції, оскільки вони можуть сильно відрізнятися для магнітопроводів різної якості.

Максимальні орієнтовні значення індукції.

У домашньому господарстві буває необхідно обладнати освітлення у сирих приміщеннях: підвалі чи льоху тощо. Ці приміщення мають підвищений рівень небезпеки ураження електричним струмом.

У таких випадках слід користуватися електрообладнанням, розрахованим на знижену напругу живлення, трохи більше 42 вольт.
Можна користуватися електричним ліхтарем з батарейним живленням або скористатися понижувальним трансформатором з 220 вольт на 36 вольт.

Як приклад давайте розрахуємо та виготовимо однофазний силовий трансформатор 220/36 вольт.
Для освітлення таких приміщень підійде електрична лампочка на 36 Вольт та потужністю 25 – 60 Ватт. Такі лампочки із цоколем під стандартний патрон продаються в магазинах електротоварів.

Якщо ви знайдете лампочку іншої потужності, наприклад, на 40 ватів. немає нічого страшного – підійде і вона. Просто наш трансформатор буде виконаний із запасом за потужністю.

ЗРОБИМО СПРОЩЕНИЙ РОЗРАХУНОК ТРАНСФОРМАТОРУ 220/36 ВОЛЬТ.

Потужність у вторинному ланцюзі: Р2 = U2 I2 = 60 ват

Де:
Р2- Потужність на виході трансформатора, нами задана 60 ват;
U2- Напруга на виході трансформатора, нами задано 36 вольт;
I2- Струм у вторинному ланцюзі, в навантаженні.

ККД трансформатора потужністю до 100 ватзазвичай і не більше &51; = 0,8 .
ККД визначає, яка частина потужності споживаної від мережі йде в навантаження. Частина, що залишилася, йде на нагрівання проводів і сердечника. Ця потужність безповоротно губиться.

Визначимо потужність споживаної трансформатором від мережі з урахуванням втрат:

Р1 = Р2 / = 60/0,8 = 75 ват.

Потужність передається з первинної обмотки у вторинну через магнітний потік у магнітопроводі. Тому значення Р1. потужності споживаної від мережі 220 вольт. залежить площа поперечного перерізу магнітопроводу S.

Магнітопровід – це осердя Ш – образної або О – образної форми, набраний із листів трансформаторної сталі. На сердечнику буде розташовуватися каркас з первинною та вторинною обмотками.

Площа поперечного перерізу магнітопроводу розраховується за такою формулою:

Де:
S- площа у квадратних сантиметрах,
P1- Потужність первинної мережі у ВАТ.

S = 1,2√75 = 1,2 8,66 = 10,4 см².

За значенням Sвизначається число витків w на один вольт за формулою:

У нашому випадку площа перерізу сердечника дорівнює S = 10,4 см кв.

w = 50/10,4 = 4,8 витка на 1 вольт.

Розрахуємо число витків у первинній та вторинній обмотках.

Число витків у первинній обмотці на 220 вольт:

W1 = U1 w = 220 4.8 = 1056 витка.

Число витків у вторинній обмотці на 36 вольт:

W2 = U2 w = 36 4,8 = 172.8 витків, округляємо до 173 витки.

У режимі навантаження може бути помітна втрата частини напруги активному опорі дроту вторинної обмотки. Тому їм рекомендується кількість витків брати на 5-10 % більше розрахованого. Візьмемо W2 = 180 витків.

Величина струму в первинній обмотці трансформатора:

I1 = P1/U1 = 75/220 = 0,34 ампера.

Струм у вторинній обмотці трансформатора:

I2 = P2/U2 = 60/36 = 1,67 ампера.

Діаметри проводів первинної та вторинної обмоток визначаються за значеннями струмів у них виходячи з допустимої щільності струму, кількості ампер на 1 квадратний міліметр площі провідника. Для трансформаторів щільність струму для мідного дроту приймається 2 А/мм².

При такій щільності струму діаметр дроту без ізоляції в міліметрах визначається за такою формулою:

Для первинної обмотки діаметр дроту буде:

d1 = 0,8 √I 1 = 0,8 √0,34 = 0,8 * 0,58 = 0,46 мм.Візьмемо 0,5 мм.

Діаметр дроту для вторинної обмотки:

d2 = 0,8 √I 2 = 0,8 √1,67 = 0,8 * 1,3 = 1,04 мм.Візьмемо 1,1 мм.

ЯКЩО НЕМАЄ ПРОВОДУ ПОТРІБНОГО ДІАМЕТРА. то можна взяти кілька, з'єднаних паралельно, тонших дротів. Їх сумарна площа перерізу повинна бути не меншою за ту, яка відповідає розрахованому одному дроту.

Площа поперечного перерізу дроту визначається за такою формулою:

де: d – діаметр дроту.

Наприклад: ми не змогли знайти провід для вторинної обмотки діаметром 1,1 мм.

Площа поперечного перерізу дроту діаметром 1,1 мм дорівнює:

s = 0,8 d² = 0,8 1,1 ² = 0,8 1,21 = 0,97 мм²

Округлимо до 1,0 мм².

З таблиці вибираємо діаметри двох дротів сума площ поперечного перерізу яких дорівнює 1.0 мм.

Наприклад, це два дроти діаметром по 0,8 мм. та площею по 0,5 мм².

Або два дроти:

Перший діаметром 1,0 мм. і площею перерізу 0,79 мм²,
- Другий діаметром 0,5 мм. та площею перерізу 0,196 мм².
що у сумі дає: 0,79 + 0,196 = 0,986 мм².

Намотування котушки ведеться двома проводами одночасно, суворо витримується рівну кількість витків обох проводів. Початки цих дротів з'єднуються між собою. Кінці цих дротів також з'єднуються.
Виходить як один провід з сумарним поперечним перерізом двох проводів.

Програма розрахунку силових трансформаторів Trans50Hz v.3.7.0.0.

Шановний користувач!

Для того, щоб скачати файл з нашого сервера,
натисніть на будь-яке посилання під рядком «Оплачена реклама:»!

Найпростіший розрахунок силового трансформатора

Найпростіший розрахунок силового трансформатора дозволяє знайти переріз сердечника, число витків в обмотках та діаметр дроту. Змінна напруга в мережі буває 220 В, рідше 127 В і дуже рідко 110 В. Для транзисторних схем потрібна постійна напруга 10 - 15 В, в деяких випадках, наприклад, для потужних вихідних каскадів підсилювачів НЧ - 25÷50 В. Для живлення анодних та екранних ланцюгів електронних ламп найчастіше використовують постійну напругу 150 - 300 В, для живлення напружених ланцюгів ламп змінну напругу 6,3 В. Всі напруги, необхідні для будь-якого пристрою, отримують від одного трансформатора, який називають силовим.

Силовий трансформатор виконується на розбірному сталевому сердечнику із ізольованих один від одного тонких Ш-подібних, рідше П-подібних пластин, а також витими стрічковими сердечниками типу ШЛ і ПЛ (Рис. 1).

Його розміри, а точніше, площу перерізу середньої частини осердя вибираються з урахуванням загальної потужності, яку трансформатор повинен передати з мережі всім своїм споживачам.

Спрощений розрахунок встановлює таку залежність: переріз сердечника S в см², зведений квадрат, дає загальну потужність трансформатора в Вт.

Наприклад, трансформатор із сердечником, що має сторони 3 см і 2 см (пластини типу Ш-20, товщина набору 30 мм), тобто з площею перерізу сердечника 6 см², може споживати від мережі та «переробляти» потужність 36 Вт. Це спрощений розрахунок дає цілком прийнятні результати. І навпаки, якщо для живлення електричного пристрою потрібна потужність 36 Вт, витягуючи квадратний корінь з 36, дізнаємося, що перетин сердечника має бути 6 см².

Наприклад, повинен бути зібраний з пластин Ш-20 при товщині набору 30 мм, або пластин Ш-30 при товщині набору 20 мм, або з пластин Ш-24 при товщині набору 25 мм і так далі.

Перетин осердя потрібно узгодити з потужністю для того, щоб сталь осердя не потрапляла в область магнітного насичення. А звідси висновок: перетин завжди можна брати з надлишком, скажімо, замість 6 см ² взяти сердечник перетином 8 см ² або 10 см ². Найгірше від цього не буде. А ось взяти сердечник з перетином менше розрахункового вже не можна тому, що сердечник потрапить в область насичення, а індуктивність його обмоток зменшиться, впаде їхній індуктивний опір, збільшаться струми, трансформатор перегріється і вийде з ладу.

У силовому трансформаторі є кілька обмоток. По-перше, мережна, що включається в мережу з напругою 220, вона ж первинна.

Крім мережевих обмоток, в мережевому трансформаторі може бути кілька вторинних, кожна на свою напругу. У трансформаторі для живлення лампових схем зазвичай дві обмотки - розжарена на 6,3 і підвищує для анодного випрямляча. У трансформаторі для живлення транзисторних схем найчастіше одна обмотка, яка живить один випрямляч. Якщо на який-небудь каскад або вузол схеми потрібно подати знижену напругу, то його отримують від того ж випрямляча за допомогою резистора, що гасить, або дільника напруги.

Число витків в обмотках визначається за важливою характеристикою трансформатора, яка називається "число витків на вольт", і залежить від перерізу сердечника, його матеріалу, від сорту сталі. Для поширених типів сталі можна знайти "число витків на вольт", розділивши 50-70 на переріз сердечника в см:

Так, якщо взяти сердечник із перетином 6 см², то для нього вийде «число витків на вольт» приблизно 10.

Число витків первинної обмотки трансформатора визначається за формулою:

Це означає, що первинна обмотка на напругу 220 буде мати 2200 витків.

Число витків вторинної обмотки визначається формулою:

Якщо знадобиться вторинна обмотка на 20, то в ній буде 240 витків.

Тепер вибираємо намотувальний провід. Для трансформаторів використовують мідний провід із тонкою емалевою ізоляцією (ПЕЛ або ПЕВ). Діаметр дроту розраховується з міркувань малих втрат енергії у самому трансформаторі та хорошого відведення тепла за формулою:

Якщо взяти занадто тонкий провід, то він, по-перше, матиме великий опір і виділятиме значну теплову потужність.

Так, якщо прийняти струм первинної обмотки 0,15 А, провід потрібно взяти 0,29 мм.

Ще записи на тему

Найпростіший розрахунок силових трансформаторів та автотрансформаторів

Іноді доводиться самостійно виготовляти силовий трансформатор для випрямляча. В цьому випадку найпростіший розрахунок силових трансформаторів потужністю до 100-200 Вт проводиться в такий спосіб.

Знаючи напругу та найбільший струм, який повинна давати вторинна обмотка (U2 та I2), знаходимо потужність вторинного ланцюга: За наявності кількох вторинних обмоток потужність підраховують шляхом складання потужностей окремих обмоток.

Потужність передається з первинної обмотки у вторинну через магнітний потік у сердечнику. Тому значення потужності Р1 залежить площа поперечного перерізу сердечника S, яка зростає зі збільшенням потужності. Для осердя з нормальної трансформаторної сталі можна розрахувати S за формулою:

де s – у квадратних сантиметрах, а Р1 – у ватах.

За значенням S визначається число витків w" на один вольт. При використанні трансформаторної сталі

Якщо доводиться робити сердечник із сталі найгіршої якості, наприклад з жерсті, покрівельного заліза, сталевого або залізного дроту (їх треба попередньо відпалити, щоб вони стали м'якими), слід збільшити S і w" на 20-30 %.

У режимі навантаження може помітна втрата частини напруги на опорі вторинних обмоток. Тому їм рекомендується кількість витків брати на 5-10 % більше розрахованого.

Струм первинної обмотки

Діаметри проводів обмоток визначаються значеннями струмів і виходячи з допустимої щільності струму, яка для трансформаторів приймається в середньому 2 А/мм2. За такої щільності струму діаметр дроту без ізоляції будь-якої обмотки в міліметрах визначається за табл. 1 або обчислюється за формулою:

Коли немає проводу потрібного діаметра, можна взяти кілька з'єднаних паралельно більш тонких проводів. Їх сумарна площа перерізу повинна бути не меншою за ту, яка відповідає розрахованому одному дроту. Площа поперечного перерізу дроту визначається за табл. 1 або розраховується за формулою:

Для обмоток низької напруги, що мають невелику кількість витків товстого дроту і розташованих поверх інших обмоток, щільність струму можна збільшити до 2,5 і навіть 3 А/мм2, оскільки ці обмотки мають краще охолодження. Тоді у формулі для діаметра дроту постійний коефіцієнт замість 0,8 має бути відповідно 0,7 або 0,65.

На закінчення слід перевірити розміщення обмоток у вікні сердечника. Загальна площа перерізу витків кожної обмотки знаходиться (множенням числа витків w на площу перерізу дроту, що дорівнює 0,8d2із, де dіз - діаметр дроту в ізоляції. Його можна визначити за табл. 1, в якій також зазначена маса дроту. Площа перетину всіх обмоток складаються Щоб врахувати орієнтовно нещільність намотування, вплив каркасу ізоляційних прокладок між обмотками та їх шарами, потрібно знайдену площу збільшити в 2-3 рази.Площа вікна сердечника не повинна бути меншою від значення, отриманого з розрахунку.

Як приклад розрахуємо силовий трансформатор для випрямляча, який живить деякий пристрій з електронними лампами. Нехай трансформатор повинен мати обмотку високої напруги, розраховану на напругу 600 В і струм 50 мА, а також обмотку для розжарення ламп, що має U = 6,3 і I = 3 А. Мережева напруга 220 В.

Визначаємо загальну потужність вторинних обмоток:

Потужність первинного ланцюга

Знаходимо площу перерізу сердечника з трансформаторної сталі:

Число витків на один вольт

Струм первинної обмотки

Число витків та діаметр проводів обмоток рівні:

Для первинної обмотки

Для обмотки, що підвищує

Для обмотки розжарювання ламп

Припустимо, що вікно сердечника має площу перерізу 5×3 = 15 см2 або 1500 мм2, а у вибраних проводів діаметри з ізоляцією такі: d1з = 0,44 мм; d2з = 0,2 мм; d3з = 1,2 мм.

Перевіримо розміщення обмоток у вікні сердечника. Знаходимо площі перерізу обмоток:

Для первинної обмотки

Для обмотки, що підвищує

Для обмотки розжарювання ламп

Загальна площа перерізу обмоток становить приблизно 430 мм2.

Як видно, вона в три з лишком рази менша за площу вікна і, отже, обмотки розмістяться.

Розрахунок автотрансформатора має деякі особливості. Його осердя треба розраховувати не на повну вторинну потужність Р2, а тільки на ту її частину, яка передається магнітним потоком і може бути названа потужністю Рт, що трансформується.

Ця потужність визначається за формулами:

Для підвищуючого автотрансформатора

Для знижуючого автотрансформатора, причому

Якщо автотрансформатор має відводи і працюватиме при різних значеннях n, то в розрахунку треба брати значення п, що найбільше відрізняється від одиниці, тому що в цьому випадку значення Рт буде найбільше і треба, щоб сердечник міг передати таку потужність.

Потім визначається розрахункова потужність Р, яка може бути прийнята 1,15 Рт. Множник 1,15 тут враховує ККД автотрансформатора, який зазвичай дещо вищий, ніж у трансформатора. Д

але застосовуються формули розрахунку площі перерізу сердечника (за потужністю Р), числа витків на вольт, діаметрів проводів, зазначені вище для трансформатора. При цьому треба мати на увазі, що в частині обмотки, що є загальною для первинної і вторинної ланцюгів, струм дорівнює I1 - I2, якщо підвищує автотрансформатор, і I2 - I1 якщо він знижує.

p align="justify"> При проектуванні трансформаторів основним параметром є його потужність. Саме вона визначає габарити трансформатора. При цьому основним визначальним фактором буде повна потужність, що віддається в навантаження:

Для трансформатора з великою кількістю вторинних обмоток повну потужність можна визначити, підсумувавши потужності, які споживаються навантаженнями, підключеними до всіх його обмоток:

(2)

При повністю резистивному навантаженні (відсутність індуктивної та ємнісної складової в струмі) споживана потужність активна і дорівнює потужності, що віддається S 2 . p align="justify"> При розрахунку трансформатора важливим параметром є типова або габаритна потужність трансформатора. У цьому параметрі, крім повної потужності, враховується потужність, що споживається трансформатором від мережі по первинній обмотці. Типова потужність трансформатора обчислюється так:

(3)

Визначимо типову потужність для трансформатора із двома обмотками. Повна потужність первинної обмотки S 1 = U 1 I 1 , де U 1 , I 1 - діючі значення напруги та струму Саме цією потужністю визначаються габарити первинної обмотки. При цьому число витків первинної обмотки трансформатора залежить від вхідної напруги, перетин дроту від максимального струму, що протікає по ній (діюче значення). Габаритна потужність трансформатора визначає необхідний переріз осердя s с. Її можна розрахувати так:

(4)

Напругу на первинній обмотці трансформатора можна визначити з виразу U 1 = 4kф W 1 fsB m , де s - площа перерізу сердечника магнітопроводу, що визначається як добуток ширини сердечника на його товщину. Еквівалентна площа перерізу сердечника трансформатора зазвичай менша і залежить від товщини пластин або стрічки та відстані між ними, тому при розрахунку трансформатора вводиться коефіцієнт заповнення сердечника, який визначається як відношення еквівалентної площі перерізу сердечника магнітопроводу до його геометричної площі. Його значення зазвичай дорівнює k c = 1...0,5 і залежить від товщини стрічки. Для пресованих сердечників (виготовлених з фериту, альсиферу або карбонільного заліза) k c = 1. Таким чином, s = k c s c і вираз для напруги первинної обмотки трансформатора набуває наступного вигляду:

U 1 = 4kф k c W 1 fs c B m (5)

Аналогічний вираз можна записати і для вторинної обмотки. У трансформаторі з двома обмотками потужність первинної обмотки та типова потужність трансформатора рівні. Потужність первинної обмотки можна визначити за таким виразом:

U 1 = U 1 I 1 = 4kф k c fs c B m W 1 I 1 (6)

При цьому типова потужність трансформатора буде розраховуватися за такою формулою:

(7)

Відношення струму у дроті обмотки до його перерізу називається щільністю струму. У правильно розрахованому трансформаторі щільність струму у всіх обмотках однакова:

(8) де sобм1, sобм2 - площі перерізу провідників обмоток.

Замінимо струми I 1 = jsобм1 та I 2 = jsобм2 тоді сума в дужках виразу (7) може бути записана наступним чином: W 1 I 1 + W 2 I 2 = , j(sобм1 W 1 + sобм2 W 2) = jsм, де sм - переріз всіх провідників (міді) у вікні сердечника трансформатора. На малюнку 1 наведено спрощену конструкцію трансформатора, де чітко видно площу осердя sс, площа вікна магнітопроводу sок і площа, займана провідниками первинної та вторинної обмоток sм.

Рисунок 1 Спрощена конструкція трансформатора

Введемо коефіцієнт заповнення вікна міддю. Його величина знаходиться в межах kм = 0,15...0,5 і залежить від товщини ізоляції дротів, конструкції каркасу обмоток, міжшарової ізоляції, способу намотування дроту. Тоді jsм = jkм sок та вираз для типової потужності трансформатора можна записати наступним чином:

(9)

З виразу (9) випливає, що типова потужність визначається добутком sз sбл. При збільшенні лінійного розміру трансформатора в m разів, його обсяг (маса) збільшиться в m³ разів, а потужність зросте у m 4 разів. Тому питомі масо-габаритні показники трансформаторів покращуються зі збільшенням номінальної потужності. З цієї точки зору переважні багатообмотувальні трансформатори в порівнянні з декількома двообмотувальними.

При розробці конструкції трансформаторів намагаються збільшити коефіцієнт заповнення вікна осердя обмотками, тому що при цьому зростає значення номінальної потужності Sтип. Для досягнення цієї мети застосовуються обмотувальні провідники із прямокутним перерізом. Слід зазначити, що з практичних розрахунках формулу (9) перетворять до зручнішому виду.

(10)

При розрахунку трансформатора заданої потужності на навантаженні виходячи з виразу (10) визначається твір sз sбл. Потім по довіднику вибирається конкретний тип і розмір магнітопроводу трансформатора, у якого цей параметр буде більшим або дорівнює розрахованим значенням. Потім приступають до розрахунку кількості витків у первинній та вторинній обмотках. Розраховують діаметр дроту та перевіряють, чи поміщаються обмотки у вікні магнітопроводу.

Література:

Разом із статтею "Потужність трансформатора" читають:

http://сайт/BP/KlassTransf/

http://сайт/BP/SxZamTransf/

Трансформатор– елемент, який використовується для перетворення напруги. Він входить до складу трансформаторної підстанції. Її завдання – передача електроенергії від лінії живлення (повітряної або кабельної) споживачам в обсязі, достатньому для забезпечення всіх режимів роботи їх електроустаткування.

У ролі споживачів виступають житлові багатоповерхові будівлі, селища чи села, заводи чи окремі цехи. Підстанції, залежно від умов навколишнього середовища та економічних факторів, мають різні конструкції: комплектні (у тому числі кіоскові, стовпові), що вбудовуються, розташовані на відкритому повітрі чи приміщеннях. Вони можуть розташовуватись у спеціально призначеному для них будинку або займати окреме приміщення будівлі.

Вибір трансформаторів має на увазі визначення його потужності та кількості трансформаторів. Від результатів залежать габарити та тип трансформаторних підстанцій. При виборі враховуються фактори:

Вибір числа трансформаторів

Для трансформаторних підстанцій використовують схеми з одним або двома трансформаторами. Розподільні пристрої, до складу яких входить понад 2 трансформатори, зустрічаються тільки на підприємствах або електричних станціях, де застосування невеликого їх числа не відповідає умовам безперебійності електропостачання, умовам експлуатації. Там економічно доцільніше встановити кілька трансформаторів порівняно невеликої потужності, ніж один чи два потужні. Так простіше проводити ремонт, дешевше коштує заміна несправного апарату.

Встановлюють однотрансформаторні підстанції у випадках:

• електропостачання споживачів ІІІ категорії надійності;
• електропостачання споживачів будь-яких категорій, що мають інші незалежні лінії живлення та власну автоматику резервування, що перемикає їх на ці джерела.

Але до однотрансформаторних підстанцій є додаткова вимога. Споживачі ІІІ категоріїза надійністю електропостачання, хоч і допускають харчування від одного джерела, але перерва його обмежена часом в одну добу. Це зобов'язує мати експлуатуючу організацію складський резерв трансформаторів для заміни у разі аварійної ситуації. Розташування та конструкція підстанції не повинні ускладнювати цю заміну. При обслуговуванні групи однотрансформаторних підстанцій потужності їх трансформаторів, по можливості, вибираються однаковими або максимально скорочується кількість варіантів потужностей. Це мінімізує кількість устаткування, що у резерві.

До споживачів третьої категорії належать:

• села та села;
• гаражні кооперативи;
• невеликі підприємства, зупинка яких не призведе до масового шлюбу продукції, що випускається, травм, екологічних та економічних збитків, пов'язаних із зупинкою технологічного процесу.

Для споживачів, перерви електропостачання яких не допускаються чи обмежуються, застосовують двотрансформаторні підстанції.

Категорія електропостачання	Час можливої ​​перерви харчування	Схема харчування
I	Неможливо	Два незалежні джерела з АВР та власний генератор
II	На час оперативного перемикання живлення	Два незалежні джерела
III	1 доба	Одне джерело живлення

Відмінність у харчуванні категорій I та II – у способі перемикання живлення. У першому випадку воно відбувається автоматично (схемою автоматичного введення резерву - АВР) і додатково є власне незалежне джерело живлення. У другому – перемикання здійснюється вручну. Але мінімальна кількість трансформаторів для живлення таких об'єктів – не менш як два.

У нормальному режимі роботи кожен із двох трансформаторів живиться по своїй лінії та забезпечує електроенергією половину споживачів підстанції. Ці споживачі підключаються до шин секції, що живиться трансформатором. Другий трансформатор живить другу секцію шин, з'єднану з першою секційним автоматом чи рубильником.

В аварійному режимі трансформатор повинен взяти на себе навантаження всієї підстанції.. Для цього вмикається секційний автоматичний вимикач. Для споживачів першої категорії його включає АВР, для другої включення проводиться вручну, навіщо замість автомата встановлюють рубильник

Тому потужність трансформаторів вибирається з урахуванням живлення всієї підстанції, а у нормальному режимі вони недовантажені. Економічно це недоцільно, тому, наскільки можна, ускладнюють схему електроживлення. Наявні споживачі ІІІ категорії в аварійному режимі відключаютьщо призводить до зниження необхідної потужності.

Вибір конструкції трансформатора

За способом охолодження та ізоляції обмотоктрансформатори випускають:

• олійними;
• із синтетичними рідинами;
• повітряними.

Найбільш поширені - масляні трансформатори. Їхні обмотки розміщені в баках, заповнених олією з підвищеними ізоляційними характеристиками (трансформаторна олія). Воно виконує роль додаткової ізоляції між витками обмоток, обмотками різних фаз, різних напруг та баком трансформатора. Циркулюючи всередині бака, воно відводить тепло обмоток, що виділяється під час роботи. Для кращого тепловідведення до корпусу трансформатора приварюються труби дугоподібної форми, що дозволяють олії циркулювати поза баком і охолоджуватися за рахунок навколишнього повітря. Потужні масляні трансформатори комплектуються вентиляторами, що обдувають елементи, де відбувається охолодження.

Нестача масляних трансформаторів – ризик виникнення пожежі під час внутрішніх пошкоджень.. Тому їх можна встановлювати лише у підстанціях, розташованих окремо від будівель та споруд.

При необхідності встановити розподільний пристрій із трансформатором ближче до навантаження або у вибухо- чи пожежонебезпечних цехах, використовуються трансформатори з повітряним охолодженням. Їхні обмотки ізольовані матеріалами, що полегшують передачу тепла. Охолодження відбувається за рахунок природної циркуляції повітря, або за допомогою вентиляторів. Але охолодження сухих трансформаторів все одно відбувається гірше олійних.

Вирішити проблему пожежної безпеки дозволяють трансформатори із синтетичним діелектриком. Їх пристрій схожий на конструкцію масляного трансформатора, але замість олії в баку знаходиться синтетична рідина, яка не така схильна до займання, як трансформаторна олія.

Групи та схеми з'єднань

Критеріями вибору групи електричних з'єднань різних фаз обмоток між собою є:

1. Мінімізація у мережах рівнів вищих гармонік. Це актуально зі збільшенням частки нелінійних навантажень споживачів.
2. При несиметричному завантаженні фаз трансформатора струми первинних обмоток повинні вирівнюватися. Це стабілізує режим роботи мереж живлення.
3. При живленні чотирипровідних (п'ятипровідних) мереж трансформатор повинен мати мінімальний опір нульової послідовності струмів короткого замикання. Це полегшує захист від замикань землі.

Для дотримання умов №1 та №2 одна обмотка трансформатора з'єднується у зірку, при з'єднанні іншої – у трикутник. При живленні чотирипровідних мереж найкращим варіантом вважається схема Δ/Yo. Обмотки нижчої напруги з'єднуються в зірку з виведеним назовні нульовим її висновком, що використовується як PEN-провідник (нульовий провідник).

Ще кращими характеристиками має схема Y/Zo, яка має вторинні обмотки з'єднуються за схемою «зигзаг» з нульовим висновком.

Схема Y/Yo має більше недоліків, ніж переваг, і застосовується рідко.

Вибір потужності трансформатора

Типові потужності трансформаторівстандартизовано.

Стандартні потужності трансформаторів
25	40	60	100	160	250	400	630	1000

Для розрахунку приєднаної до трансформатора потужності збираються та аналізуються дані про підключені до нього потужності споживачів. Однозначно цифри скласти не вийде, потрібні дані про розподіл навантажень за часом. Споживання електроенергії багатоквартирним будинком варіюється не тільки протягом доби, а й по порах року: взимку в квартирах працюють електрообігрівачі, влітку – вентилятори та кондиціонери. Типові графіки навантажень і величини потужностей для багатоквартирних будинків визначаються з довідників.

Для розрахунку потужностей на промислових підприємствах потрібне знання принципів роботи їхнього технологічного обладнання, порядок його включення в роботу. Визначається режим максимального завантаження, коли у роботу включено найбільше споживачів (Sмакс). Але всі споживачі одночасно ввімкнутися не можуть ніколи. Але при розрахунках потрібно враховувати і можливе розширення виробничих потужностей, а також ймовірність подальшого підключення додаткових споживачів до трансформатора.

Враховуючи кількість трансформаторів на підстанції (N), потужність кожного розраховують за формулою, потім вибирають з таблиці найближче більше значення:

У цій формулі Кз - коефіцієнт завантаження трансформатора. Це ставлення споживаної потужності максимальному режимі до номінальної потужності апарату. Робота з необґрунтовано зниженим коефіцієнтом завантаження економічно невигідна. Для споживачів, залежно від категорії безперебійності електропостачання, рекомендуються коефіцієнти:

З таблиці видно, що коефіцієнт завантаження враховує взяття одним трансформатором додаткового навантаження, що переходить до нього при виході з ладу іншого трансформатора або його лінії живлення. Але він обмежує перевантаження трансформатора, залишаючи за потужністю певний запас.

Систематичні навантаження трансформаторівможливі, але їх час та величина обмежуються вимогами заводів-виробників цих пристроїв. За правилами ПТЕЭП тривале навантаження трансформаторів з масляним чи синтетичним діелектриком обмежується до 5%.

Окремо ПТЕЕП визначається тривалість аварійних навантаженьв залежності від їхньої величини.

Для масляних трансформаторів:

Для сухих трансформаторів:

З таблиць видно, що сухі трансформатори до перевантажень критичніші.