Персональный сайт — Расчет трансформатора
Трансформаторами называются электромагнитные устройства, имеющие две или большее число индуктивно-связанных обмоток и предназначенные для изменения величины переменного напряжения (тока). Трансформатор состоит из магнитопровода (сердечника) и расположенных на нем обмоток. Обмотка, подключаемая к источнику преобразуемого напряжения, называется первичной, а обмотки, к которым подключены потребители электрической энергии, — вторичными. В зависимости от назначения трансформаторы подразделяются на трансформаторы питания, согласующие и импульсные.В радиолюбительских условиях обычно имеются трансформаторы извлеченные из отработавших свой срок устройств. Исходя из этих соображений следует производить расчет. Расчет по распространенному варианту(где исходные данные выходное напряжение и ток) на практике трудно реализовать, не всега можно найти нужное железо и провод для намотки. В результате приходится использовать имеющийся магнитопровод большей мощности, превышающий потребности и следовательно увеличивающий размеры.
Магнитопроводы имеют три основные конструкции: броневая, стержневая, торроидальная.
Торроидальная представляет из себя кольцо на котором намотаны обмотки. Магнитное излучение такой конструкции наименьшее из всех трех. Намотка обмоток представляет некоторые трудности и поэтому применяется в радиолюбительской практике редко.
У стержневой конструкции две катушки и обмотки как правило делятся пополам и соединяются последовательно. Здесь могут возникнуть трудности с направлением намотки катушек и их последующего соединения. Среди достоинств следует отметить что применяя данную конструкцию можно уменьшить высоту устройства если расположить трансформатор горизонтально. Стержневые конструкции применяются в основном для мощных трансформаторов.
Наиболее популярной является броневая конструкция(на рисунке). У броневой конструкции одна катушка и её удобно наматывать. Броневая конструкция применяется для трансформаторов малой и средней мощности, что как правило является достаточным в радиолюбительской практике.
Поскольку чаще всего применяется броневая конструкция, то расчет будет производится для нее.
Основной целью расчета является оптимальное использование имеющегося железа.
Главным выходным параметром при таком расчете является напряжение. Выходной ток будет рассчитываться и по результатам расчета принимается решение о пригодности магнитопровода.
Расчет
Исходные данные:
Входное напряжение, частота, выходное напряжение, выходной ток, габаритные размеры магнитопровода.
Частота 50 Гц. Измерить a, b, c, h и ввести в программу. Измерения производить в сантиметрах.
Программа призвана сокращать время расчета и исходя из этих соображений входное напряжение уже введено и равняется 220 В. При расчете с другим входным напряжением следует это значение исправить.
В качестве разделителя целой и дробной частей используется точка.
Ввести выходное напряжение. Нажать на кнопку расчет.
Полученные расчетные данные являются оптимальными(идеальными) для используемого магнитопровода.
На практике рассчитанного диаметра провода как правило не оказывается. В этом случае выбирается ближайший меньший расчетного или тот что имеется. Если применить провод с диаметром больше расчетного, то обмотки не смогут уместиться в окне магнитопровода.
После выбора провода обмотки можно уточнить выходной ток и принять решение о пригодности магнитопровода
Заказать изготовление программ по индивидуальным условиям можно через форму обратной связи.
расчет мощности трансформатора,расчет трансформатора напряжения,расчет трансформатора тока,обмотки трансформатора,расчет тороидального трансформатора,программа расчета трансформаторов,рассчет трансформаторов,Трансформаторы,Высоковольтные трансформаторы ,Изготовление трансформатора ,Измерительные трансформаторы ,Импульсный трансформатор ,Куплю трансформатор ,Мощность трансформатор ,Обмотки трансформатора ,Продам трансформаторы ,Производство трансформаторов ,Разделительные трансформаторы ,Расчет трансформатора ,Расчет импульсного трансформатора ,Расчет трансформаторов тока,Ремонт трансформатора,Силовые трансформаторы ,Строчные трансформаторы ,Строчный трансформатор ,Сухие трансформаторы ,Схемы трансформаторов ,Тороидальный трансформатор
Онлайн расчет трансформатора за 6 простых шагов
Простейший расчет силового трансформатора позволяет найти сечение сердечника, число витков в обмотках и диаметр провода.
Переменное напряжение в сети бывает 220 В, реже 127 В и совсем редко 110 В. Для транзисторных схем нужно постоянное напряжение 10 — 15 В, в некоторых случаях, например для мощных выходных каскадов усилителей НЧ — 25÷50 В. Для питания анодных и экранных цепей электронных ламп чаще всего используют постоянное напряжение 150 — 300 В, для питания накальных цепей ламп переменное напряжение 6,3 В. Все напряжения, необходимые для какого-либо устройства, получают от одного трансформатора, который называют силовым.Силовой трансформатор выполняется на разборном стальном сердечнике из изолированных друг от друга тонких Ш-образных, реже П-образных пластин, а так же вытыми ленточными сердечниками типа ШЛ и ПЛ (Рис. 1).
Его размеры, а точнее, площадь сечения средней части сердечника выбираются с учетом общей мощности, которую трансформатор должен передать из сети всем своим потребителям.
Упрощенный расчет устанавливает такую зависимость: сечение сердечника S в см², возведенное в квадрат, дает общую мощность трансформатора в Вт.
Например, трансформатор с сердечником, имеющим стороны 3 см и 2 см (пластины типа Ш-20, толщина набора 30 мм), то есть с площадью сечения сердечника 6 см², может потреблять от сети и «перерабатывать» мощность 36 Вт. Это упрощенный расчет дает вполне приемлемые результаты. И наоборот, если для питания электрического устройства нужна мощность 36 Вт, то извлекая квадратный корень из 36, узнаем, что сечение сердечника должно быть 6 см².
Например, должен быть собран из пластин Ш-20 при толщине набора 30 мм, или из пластин Ш-30 при толщине набора 20 мм, или из пластин Ш-24 при толщине набора 25 мм и так далее.
Сечение сердечника нужно согласовать с мощностью для того, чтобы сталь сердечника не попадала в область магнитного насыщения. А отсюда вывод: сечение всегда можно брать с избытком, скажем, вместо 6 см² взять сердечник сечением 8 см² или 10 см². Хуже от этого не будет. А вот взять сердечник с сечением меньше расчетного уже нельзя т. к. сердечник попадет в область насыщения, а индуктивность его обмоток уменьшится, упадет их индуктивное сопротивление, увеличатся токи, трансформатор перегреется и выйдет из строя.
В силовом трансформаторе несколько обмоток. Во-первых, сетевая, включаемая в сеть с напряжением 220 В, она же первичная.
Кроме сетевых обмоток, в сетевом трансформаторе может быть несколько вторичных, каждая на свое напряжение. В трансформаторе для питания ламповых схем обычно две обмотки — накальная на 6,3 В и повышающая для анодного выпрямителя. В трансформаторе для питания транзисторных схем чаще всего одна обмотка, которая питает один выпрямитель. Если на какой-либо каскад или узел схемы нужно подать пониженное напряжение, то его получают от того же выпрямителя с помощью гасящего резистора или делителя напряжения.
Число витков в обмотках определяется по важной характеристике трансформатора, которая называется «число витков на вольт», и зависит от сечения сердечника, его материала, от сорта стали. Для распространенных типов стали можно найти «число витков на вольт», разделив 50—70 на сечение сердечника в см:
Так, если взять сердечник с сечением 6 см², то для него получится «число витков на вольт» примерно 10.
Число витков первичной обмотки трансформатора определяется по формуле:
Это значит, что первичная обмотка на напряжение 220 В будет иметь 2200 витков.
Число витков вторичной обмотки определяется формулой:
Если понадобится вторичная обмотка на 20 В, то в ней будет 240 витков.
Теперь выбираем намоточный провод. Для трансформаторов используют медный провод с тонкой эмалевой изоляцией (ПЭЛ или ПЭВ). Диаметр провода рассчитывается из соображений малых потерь энергии в самом трансформаторе и хорошего отвода тепла по формуле:
Если взять слишком тонкий провод, то он, во-первых, будет обладать большим сопротивлением и выделять значительную тепловую мощность.
Так, если принять ток первичной обмотки 0,15 А, то провод нужно взять 0,29 мм.
Ремонт современных электрических приборов и изготовление самодельных конструкций часто связаны с блоками питания, пускозарядными и другими устройствами, использующими трансформаторное преобразование энергии. Их состояние надо уметь анализировать и оценивать.
Считаю, что вам поможет выполнить расчет трансформатора онлайн калькулятор, работающий по подготовленному алгоритму, или старый проверенный дедовский метод с формулами, требующий вдумчивого отношения. Испытайте оба способа, используйте лучший.
Расчёт трансформатора на калькуляторе в домашних условиях
Возникла необходимость в мощном блоке питания. В моём случае имеются два магнитопровода броневой-ленточный и тороидальный. Броневой тип: ШЛ32х50 72х Расчет трансформатора с магнитопроводом типа ШЛ32х50 72х18 показал, что выдать напряжение 36 вольт с силой тока 4 ампера сам сердечник в состоянии, но намотать вторичную обмотку возможно не получится, из-за недостаточной площади окна. Программный он-лайн расчет, позволит налету экспериментировать с параметрами и сократить время на разработку.
Также можно рассчитать и по формулам, они приведены ниже. Описание вводимых и расчётных полей программы: поле светло-голубого цвета — исходные данные для расчёта, поле жёлтого цвета — данные выбранные автоматически из таблиц, в случае установки флажка для корректировки этих значений, поле меняет цвет на светло-голубой и позволяет вводить собственные значения, поле зелёного цвета — рассчитанное значение.
Фактическое сечение стали магнитопровода в месте расположения катушки трансформатора;. Расчётное сечение стали магнитопровода в месте расположения катушки трансформатора;. Расчёт сечения провода для каждой из обмоток для I1 и I2 ;. В тороидальных трансформаторах относительная величина полного падения напряжения в обмотках значительно меньше по сравнению с броневыми трансформаторами. Формула для расчёта максимальной мощности которую может отдать магнитопровод;.
Величины электромагнитных нагрузок Вмах и J зависят от мощности, снимаемой со вторичной обмотки цепи трансформатора, и берутся для расчетов из таблиц. О нас Обратная связь Карта сайта. YouTube Instagram Instagram. Расчет трансформатора с тороидальным магнитопроводом. Юра Гость. Нужно сделать расчёт для каждой из обмоток. Потом сложить рассчитанные мощности. Далее сравниваем сложенную мощность с габаритной мощностью сердечника. Если габаритная мощность больше, то всё нормально. Если нет, то трансформатор с нагрузкой не справится.
Юрий Гость. Большое спасибо за ваш ответ но не совсем понимаю. Мои данные. В сумме все обмотки 76 Вольт. Если не трудно По моим данным покажите правильность расчёта.
Олег Николаевич Гость. Мы делаем на службе электронный стабилизатор на семисторах на 4кВт и столкнулись с тем что нам нужен тороидальный трансформатор на соответствующюю мощность Как бы нам получить правильные расчётные данные у вас по намотке такого трансформатора?
У нас есть старый тороидальный трансформатор. По паспорту к изделию на котором он работал его мощность составляет 4,5кВт Однообмоточные трансформаторы такого типа это ЛАТРы автотрансформаторы , мы ещё пока на практике такие не делали.
Тема интересная может как нибудь попробуем. Но к сожалению пока ни чем помочь не можем. Sintetik Гость. Pc max — это максимальная мощность магнитопровода, которую сердечник может передать от первичной обмотки к вторичным? Jurij Гость. У меня что-то не получается. Вторички 64 В 6А, 13 В 3А. Тор D d Мне надо сложить P2 обоих вторичек и Pгаб обоих вторичек, и сравнить? У меня получилось общая PВт, Pгаб общая,1Вт.
Транс не подойдёт? Как рассчитать какой тор мне нужен? Я пробовал в Вашем калькуляторе в полях D,d,h менять размеры, но цифры в полях P2 и Pг не меняются.
Помогите пожалуйста, что я не так делал? Заранее благодарен. Владимир Гость. Добрый день! К сожалению данная программа не имеет оболочки для обычного запуска на компьютере.
Если найдёте какие недочёты пишите, исправим. В принципе-то норм, но как же частота? Такой важный параметр, а его нет От частоты многое зависит, поэтому считаю калькулятор не удобным. Мы создавали данный калькулятор для намотки сетевого трансформатора вольт 50 герц по этому частота фиксированная.
На будущее учтём, может и доработаем или создадим новую версию. Вячеслав Гость. Мне нужно знать какой провод нужен для намотки первичной намотки диаметр и сколько грамм не витков для намотки первичной обмотки на В? С уважением Вячеслав Вячеслав, где вы нашли такое железо. Может быть размеры у вас все же в милл иметрах? У меня нашлось еще одно тороидальное железо,которое нужно намотать.
Мне нужно знать какого диаметра провод нужен для намотки первичной обмотки и сколько грамм будет весить общее количество витков первичной обмотки? Весовые характеристики в данной версии калькулятора не расчитываются.
Анатоль Гость. А этот метод подойдёт для расчёта сварочного трансформатора? Михаил Гость. А в чем считать? Еденицы не подписаны. Например, диаметр трансформатора, диаметр проволоки? В чем будет выражена расчетная площадь магнитопровода? Иван Гость. Запомнить меня. Подписаться на рассылку о публикациях новых статей.
Рекомендации по сборке и намотке
При сборке трансформатора своими руками пластины сердечника собираются «вперекрышку». Магнитопровод стягивается обоймой или шпилечными гайками. Для того чтобы не нарушить изоляцию, шпильки закрываются диэлектриком. Стягивать «железо» нужно с усилием: если его окажется недостаточно при работе устройства возникнет гул.
Проводники наматываются на катушку плотно и равномерно, каждый последующий ряд изолируется от предыдущего тонкой бумагой или лавсановой плёнкой.
Последний ряд обматывается киперной лентой или лакотканью. Если в процессе намотки выполняется отвод, то провод разрывается, а на место разрыва впаивается отвод. Это место тщательно изолируется. Закрепляются концы обмоток с помощью ниток, которыми привязываются провода к поверхности сердечника.
При этом существует хитрость: после первичной обмотки не следует наматывать всю вторичную обмотку сразу. Намотав 10—20 витков, нужно измерить величину напряжения на её концах.
По полученному значению можно представить, сколько витков потребуется для получения нужной амплитуды выходного напряжения, тем самым контролируя полученный расчёт при сборке трансформатора.
Данный онлайн расчет трансформатора выполнен по типовым расчетам электрооборудования. В типовых расчётах все начинается с определения необходимой мощности вторичной обмотки, а уж потом с поправкой на КПД — коэффициент полезного действия, находим мощность всего трансформатора, и на основании этого рассчитываем необходимое сечение и тип сердечника и так далее.
Изначально так и было в моём расчете. Пока не появились предложения от посетителей сайта внести изменения в расчет. По имеющимся размерам трансформаторного железа рассчитываем полную мощность трансформатора, а уж потом видим, какой ток и напряжение можно снять с этого железа. Далее все как по типовому расчёту, выбираем тип: броневой или стержневой, указываем напряжение первичной обмотки, вторичной, частоту переменного тока и так далее.
В результате получаем необходимые расчетные данные трансформатора, например сечение обмоточных проводов, которые сравниваются со стандартными обмоточными проводами и представляются для дальнейшего расчёта. Диапазон обмоточных проводов сечением от 0,000314 до 4,906 мм 2 , всего 63 позиции. На основании имеющихся данных рассчитывается площадь занимаемой обмотками трансформатора, для определения возможности их размещения в окнах трансформатора. Хотелось бы узнать в комментариях ваше мнение, и практические результаты, чтобы если это возможно сделать более качественный расчёт.
Просмотр и ввод комментариев к статье
Как правильно провести расчет трансформаторов разных видов, формулы и примеры
Код для вставки без рекламы с прямой ссылкой на сайт. Код для вставки с рекламой без прямой ссылки на сайт. Скопируйте и вставьте этот код на свою страничку в то место, где хотите, чтобы отобразился калькулятор. Калькулятор справочный портал. Избранные сервисы. Кликните, чтобы добавить в избранные сервисы. Расчет трансформатора, онлайн калькулятор позволит вам рассчитать параметры трансформатора, такие как мощность, ток, количество витков и диаметр провода в обоих обмотках, по его размерам, входному и выходному напряжению. Входное напряжение: В Габаритный размер a: см Габаритный размер b: см Габаритный размер c: см Габаритный размер h: см Выходное напряжение: В Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, состоящее из двух или более индуктивно-связанных обмоток, намотанных на общий ферромагнитный сердечник, предназначенное для преобразования напряжения переменного тока посредством электромагнитной индукции.
Принцип работы устройства
Трансформатор — это электротехническое устройство, предназначенное для передачи энергии без изменения её формы и частоты. Используя в своей работе явление электромагнитной индукции, устройство применяется для преобразования переменного сигнала или создания гальванической развязки. Каждый трансформатор собирается из следующих конструктивных элементов:
- сердечника;
- обмотки;
- каркаса для расположения обмоток;
- изолятора;
- дополнительных элементов, обеспечивающих жёсткость устройства.
В основе принципа действия любого трансформаторного устройства лежит эффект возникновения магнитного поля вокруг проводника с текущим по нему электрическим током. Такое поле также возникает вокруг магнитов. Током называется направленный поток электронов или ионов (зарядов). Взяв проволочный проводник и намотав его на катушку и подключив к его концам прибор для измерения потенциала можно наблюдать всплеск амплитуды напряжения при помещении катушки в магнитное поле.
Это говорит о том, что при воздействии магнитного поля на катушку с намотанным проводником получается источник энергии или её преобразователь.
В устройстве трансформатора такая катушка называется первичной или сетевой. Она предназначена для создания магнитного поля. Стоит отметить, что такое поле обязательно должно всё время изменяться по направлению и величине, то есть быть переменным.
Читать также: Как собрать простой электрогенератор своими руками
Классический трансформатор состоит из двух катушек и магнитопровода, соединяющего их. При подаче переменного сигнала на контакты первичной катушки возникающий магнитный поток через магнитопровод (сердечник) передаётся на вторую катушку. Таким образом, катушки связаны силовыми магнитными линиями. Согласно правилу электромагнитной индукции при изменении магнитного поля в катушке индуктируется переменная электродвижущая сила (ЭДС). Поэтому в первичной катушки возникает ЭДС самоиндукции, а во вторичной ЭДС взаимоиндукции.
Количество витков на обмотках определяет амплитуду сигнала, а диаметр провода наибольшую силу тока. При равенстве витков на катушках уровень входного сигнала будет равен выходному. В случае когда вторичная катушка имеет в три раза больше витков, амплитуда выходного сигнала будет в три раза больше, чем входного — и наоборот.
От сечения провода, используемого в трансформаторе, зависит нагрев всего устройства. Правильно подобрать сечение возможно, воспользовавшись специальными таблицами из справочников, но проще использовать трансформаторный онлайн-калькулятор.
Отношение общего магнитного потока к потоку одной катушки устанавливает силу магнитной связи. Для её увеличения обмотки катушек размещаются на замкнутом магнитопроводе. Изготавливается он из материалов имеющих хорошую электромагнитную проводимость, например, феррит, альсифер, карбонильное железо. Таким образом, в трансформаторе возникают три цепи: электрическая — образуемая протеканием тока в первичной катушке, электромагнитная — образующая магнитный поток, и вторая электрическая — связанная с появлением тока во вторичной катушке при подключении к ней нагрузки.
Правильная работа трансформатора зависит и от частоты сигнала. Чем она больше, тем меньше возникает потерь во время передачи энергии. А это означает, что от её значения зависят размеры магнитопровода: чем частота больше, тем размеры устройства меньше. На этом принципе и построены импульсные преобразователи, изготовление которых связано с трудностями разработки, поэтому часто используется калькулятор для расчёта трансформатора по сечению сердечника, помогающий избавиться от ошибок ручного расчёта.
Расчет трансформатора, онлайн калькулятор
Сложные многофункциональные устройства, способные преобразовывать электроэнергию из одной величины в другую, на языке электротехники, называют трансформаторами. Для создания такого оборудования, в зависимости от конкретных величин преобразования, применяется специальный расчет. Как правильно проводить расчет трансформаторов, знать в нем основные параметры и формулы, правильно их использовать, уметь пользоваться упрощенной системой проектирования трансформаторов распространенных энерговеличин и становится целью содержания этой статьи.
Любая энергосистема, установка, особенно в сети трехфазного 3ф тока и напряжения просто не могла и не может обойтись без такого функционального устройства, как трансформатор.
Одним из часто применяемых устройств в областях энергетики, электроники и радиотехники является трансформатор. Часто от его параметров зависит надёжность работы приборы в целом.
Расчет трансформатора на стержневом сердечнике в онлайн
Энергосистема опознала нового радиотехника и приветливо моргнула всем домом. А тем временем традиционные линейные источники питания на силовых трансформаторах всё чаще стали вытесняться своими импульсными коллегами. При этом, что бы там не говорили авторитетные товарищи про многочисленные технические достоинства импульсных преобразователей, плюс у них только один — массогабаритные показатели. Всё остальное — сплошной минус. Однако этот единственный плюс оказался настолько жирным, что заслонил собой все многочисленные минусы, особенно в тех замесах, когда к электроустройствам не предъявляется каких-либо жёстких требований.
Использование онлайн калькулятора для расчета трансформатора
Ведь не всегда найдётся, например, готовый сетевой трансформатор. Более актуальным этот вопрос становится, когда нужен анодно-накальный или выходной трансформатор для лампового усилителя. Здесь остаётся лишь запастись проволокой и подобрать хорошие сердечники. Достать нужный магнитопровод порой оказывается непросто и приходится выбирать из того, что есть. Для быстрого расчёта габаритной мощности был написан приведённый здесь онлайн калькулятор. По размерам сердечника можно быстро провести все необходимые расчёты, которые выполняются по приведённой ниже формуле, для двух типов: ПЛ и ШЛ.
Онлайн расчёт мощности ленточного сердечника Ведь не всегда найдётся , например, готовый сетевой трансформатор. Более.
Как сделать расчет трансформатора. Расчёт и изготовление силового трансформатора
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как определить мощность трансформатора, несколько способов
Занимаясь расчетами мощного источника питания, я столкнулся с проблемой — мне понадобился трансформатор тока, который бы точно измерял ток.
Литературы по этой теме не много. А в Интернете только просьбы — где найти такой расчет. Прочитал статью ; зная, что ошибки могут присутствовать, я детально разобрался с данной темой. Ошибки, конечно, присутствовали: нет согласующего резистора Rc см.
Такая методика расчета трансформаторов конечно очень приблизительная но для радиолюбительской практики вполне подходит.
Как выбрать ферритовый кольцевой сердечник?
Выбрать примерный размер ферритового кольца можно при помощи калькулятора для расчета импульсных трансформаторов и справочника по ферритовым магнитопроводам. И то и другое Вы можете найти в «Дополнительных материалах».
Вводим в форму калькулятора данные предполагаемого магнитопровода и данные, полученные в предыдущем параграфе, чтобы определить габаритную мощность срдечника.
Не стоит выбирать габариты кольца впритык к максимальной мощности нагрузки. Маленькие кольца мотать не так удобно, да и витков придётся мотать намного больше.
Если свободного места в корпусе будущей конструкции достаточно, то можно выбрать кольцо с заведомо бо’льшей габаритной мощностью.
В моём распоряжении оказалось кольцо М2000НМ типоразмера К28х16х9мм. Я внёс входные данные в форму калькулятора и получил габаритную мощность 87 Ватт. Этого с лихвой хватит для моего 50-ти Ваттного источника питания.
Запустите программу. Выберете «Pacчёт тpaнcфopмaтopa пoлумocтoвoго пpeoбpaзoвaтeля c зaдaющим гeнepaтopoм».
Чтобы калькулятор не «ругался», заполните нолями окошки, неиспользуемые для расчёта вторичных обмоток.
Вернуться наверх к меню.
Онлайн калькулятор расчета трансформатора
Силовой трансформатор является нестандартным изделием, которое часто применяется радиолюбителями, промышленности и при конструировании многих бытовых приборов. Под этим понятием подразумевается намоточное устройство, изготовленное на металлическом сердечнике, набранном из пластин электротехнической стали. Стандартными являются немногие подобные изделия, поэтому чаще всего радиолюбители изготавливают их самостоятельно. Поэтому весьма актуален вопрос: как выполнить расчет трансформатора по сечению сердечника калькулятор использовав для этого? Для изготовления намоточного изделия необходимо руководствоваться множеством сведений.
От этого напрямую будет зависеть качество, срок службы готового блока питания.
Выбор типа магнитопровода.
Наиболее универсальными магнитопроводами являются Ш-образные и чашкообразные броневые сердечники. Их можно применить в любом импульсном блоке питания, благодаря возможности установки зазора между частями сердечника. Но, мы собираемся мотать импульсный трансформатор для двухтактного полумостового преобразователя, сердечнику которого зазор не нужен и поэтому вполне сгодится кольцевой магнитопровод. https://oldoctober.com/
Для кольцевого сердечника не нужно изготавливать каркас и мастерить приспособление для намотки. Единственное, что придётся сделать, так это изготовить простенький челнок.
На картинке изображён ферритовый магнитопровод М2000НМ.
Идентифицировать типоразмер кольцевого магнитопровода можно по следующим параметрам.
D – внешний диаметр кольца.
d – внутренний диаметр кольца.
H – высота кольца.
В справочниках по ферритовым магнитопроводам эти размеры обычно указываются в таком формате: КDxdxH.
Пример: К28х16х9
Вернуться наверх к меню.
elektrosat — Расчёт тороидального трансформатора онлайн
А здесь можно посмотреть как намотать тороидальный трансформатор.Расчёт тороидального трансформатора онлайн
Программный (он-лайн) расчет тороидального трансформатора, позволит налету экспериментировать с параметрами и сократить время на разработку. Также можно рассчитать и по формулам, они приведены ниже.
Описание вводимых и расчётных полей программы:
- — поле светло-голубого цвета – исходные данные для расчёта,
- — поле жёлтого цвета заполнять не требуется – так как данные автоматически выбираются из справочных таблиц.
- — Нажимая на кнопку , поле табличных значений поменяет цвет на голубой и позволит ввести собственные значения,
- — поле зелёного цвета – рассчитанное значение.
Sст ф — площадь поперечного сечения магнитопровода. Рассчитывается по формуле:
Sст = h * (D – d)/2.
Sок ф – фактическая площадь окна в имеющемся магнитопроводе. Рассчитывается по формуле:
Sок = π * d2 / 4.
Зная эти значения, можно рассчитать ориентировочную мощность трансформатора:
Pc max = Bmax *J * Кок * Кст * Sст * Sок / 0.901
| Конструкция магнитопровода | Плотность тока J, [а/мм кв.] при Рвых, [Вт] | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 2-15 | 15-50 | 50-150 | 150-300 | 300-1000 | |
| Кольцевая | 5-4,5 | 4,5-3,5 | 3,5 | 3,0 | |
Вмах — магнитная индукция, см. табл:
| Конструкция магнитопровода | Магнитная индукция Вмах, [Тл] при Рвых, [Вт] | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 5-15 | 15-50 | 50-150 | 150-300 | 300-1000 | |
| Тор | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,65 | 1,6 |
Кок — коэффициент заполнения окна, см.
табл:| Конструкция магнитопровода | Коэффициент заполнения окна Кок при Рвых, [Вт] | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 5-15 | 15-50 | 50-150 | 150-300 | 300-1000 | |
| Тор | 0,18-0,20 | 0,20-0,26 | 0,26-0,27 | 0,27-0,28 | |
Кст — коэффициент заполнения магнитопровода сталью, см. табл.
| Конструкция магнитопровода | Коэффициент заполнения Кст при толщине стали, мм | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0,08 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,35 | |
| Тор | 0,85 | 0,88 | |||
Программы расчета импульсных трансформаторов.
ExcellentIT – узкоспециализированная программа для расчета импульсного трансформатора двухтактного преобразователя.
Главное окно состоит из трех основных блоков.
В первом необходимо ввести начальные данные: амплитуда индукции, частота преобразования, рабочее время, сопротивление канала и др. Здесь же необходимо ввести выходные данные – напряжение, ток, диаметр и стандарт провода и т. д.
Во втором блоке выбирается тип преобразователя – Пуш-пул, полумостовая или мостовая. Здесь же выводятся все результаты расчетов – габаритная мощность трансформатора, число витков, минимальное напряжение и т. д.
В третьем блоке можно выбрать тип сердечника, материал форму и т.д. В базе данных ExcellentIT содержится большое количество готовых сердечников, но при необходимости вы можете вручную ввести данные (размеры, эффективная проницаемость, площадь сечения и др.). Заданные вами параметры сохраняются в программе, и при повторном расчете вам не придется вводить их снова. После указания всех данных кликните на «Рассчитать», и ExcellentIT сразу же выдаст вам результаты.
Особенности программы
Быстрый расчет различных физических показателей.Всплывающие подсказки по каждому параметру.
Справочная информация в виде схем преобразования и выпрямления.
Выбор размера окна – большой или маленький.
Интерфейс на русском языке.
Поддержка Windows XP и выше.
Программу ExcellentIT можно скачать совершенно бесплатно.
Всем привет! Много лазил по сайту, а особенно по своей ветке и нашёл много чего интересного. В общем в этой статье хочу собрать всевозможные радиолюбительские калькуляторы, чтобы народ сильно не искал, когда возникнет необходимость в расчётах и проектировании схем.
1. Калькулятор расчета индуктивности — . За представленную программу говорим спасибо краб
2. Универсальный калькулятор радиолюбителя — . Опять спасибо краб
3. Программа расчёта катушек Тесла — . Снова спасибо краб
4. Калькулятор расчета GDT в SSTC — . Предоставлено [)еНиС
5. Программа для расчета контура лампового УМ — . Благодарности за информацию краб
6.
Программа опознавания транзисторов по цвету — . Благодарности краб
7. Калькулятор для расчета источников питания с гасящим конденсатором — . Спасибо посетителям форума
8. Программы расчета импульсного трансформатора — . Спасибо ГУБЕРНАТОР . Примечание — автором ExcellentIT v.3.5.0.0 и Lite-CalcIT v.1.7.0.0 является Владимир Денисенко из г. Пскова, автором Transformer v.3.0.0.3 и Transformer v.4.0.0.0 — Евгений Москатов из г. Таганрога.
9. Программа для расчета однофазных, трехфазных и автотрансформаторов — . Спасибо reanimaster
10. Расчет индуктивности, частоты, сопротивления, силового трансформатора , цветовая маркировка — . Спасибо bars59
11. Программы для разных радиолюбительских расчетов и не только — и . Спасибо reanimaster
12. Помощник Радиолюбителя — радиолюбительский калькулятор — . Тема на . Спасибо Antracen , т.
е. мне:)
13. Программа по расчёту DC-DC преобразователя — . Благодарности краб
В сети можно найти множество программ для расчета импульсных трансформаторов, и каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, но, как говорится, на вкус и цвет……. Поэтому в этой статье мы остановимся на нескольких бесплатных программах, предназначенных для этих целей, которыми пользуются многие радиолюбители.
«Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6».
Одной из них является программа Владимира Денисенко «Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6». Как уже говорилось выше, она бесплатна и имеет статус свободного распространения, не требует установки.
Просто извлеките файл запуска программы из архива (Расчет ИТ(2.6.0).exe) , запустите его, и пользуйтесь на здоровье.
Вот так выглядит интерфейс программы «Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6»:
Во вкладке «Показать схемы выпрямления» вы можете посмотреть возможные варианты выпрямителей, стоящих на выходе импульсного источника питания.
Вкладка выглядит вот так:
Если возникают какие то вопросы, загляните во вкладку «Помощь».
Программа “Transformer”.
Эта программа также позволяет рассчитывать трансформаторы для импульсных источников питания. Как утверждает автор, она не содержит шпионских модулей, отсутствует реклама и всплывающие окна, бесплатна.
При запуске файла «Transformer_1.0.0.1.exe» из архива, запускается мастер установки программы:
Жмем «Next», открывается окно, где можно прописать путь, куда будет установлена программа. По умолчанию она установится в: c:\Program Files (x86)\Transformer\*.*
В этой же папке вы сможете найти документацию на программу (файл в формате *.chm), прочитать раздел «Работа с программой», и архив с исходниками. Окно документации выглядит так:
Интерфейс программы TRANSFORMER выглядит следующим образом:
Программа «Lite — CalcIT v. 1.5».
Следующая программа для расчета импульсных трансформаторов двухтактных преобразователей, на которую мы хотели обратить ваше внимание, называется «Lite — CalcIT».
Установки программа не требует, поэтому распакуйте папку «Lite-CalcIT(1500)» куда хотите, запускайте файл «Lite-CalcIT(1500).exe», и пользуйтесь.
Внешний вид окна программы следующий:
Выбирайте тип сердечника, вводите исходные данные, и жмите «Рассчитать!»
К сожалению программа не содержит вкладки «Помощь» или справочной информации. Наверно автор предполагал, что программой будут пользоваться более-менее опытные радиолюбители.
Программа «ExcellentIT v.3.2».
Бесплатная, установки не требует. Интерфейс чем то напоминает Lite-CalcIT, только здесь уже можно сохранить полученный расчет в файл формата *.sav , а в последствии открыть уже ранее сохраненные расчеты. Также полученный расчет можно сохранить в обычный текстовый файл с расширением *.txt
Программа позволяет добавлять в базу и удалять не нужные типоразмеры магнитопроводов.
Маленькая
программа для расчёта
трансформатора по данным напряжения первичной и вторичной обмоток и по
величине тока вторичной обмотки.
Программа бесплатная. Работает в DOS
(в том числе в DOS-live CD) и в 32-х битных системах Windows 97/XP/7 —
в сеансе командной строки. Для выполнения вычислений распакуйте архив и
кликните на файле программы мышкой. Далее следуйте интерактивной
инструкции на русском языке. Программа не инсталлируется и работает с
любого носителя.
Скачать бесплатно программу расчёта трансформатора(для dos/windows(32-bit)) архив.zip 23,5кб
Скачать бесплатно программу расчёта трансформатора (для windows 7 — 64bit) архив zip 134 kb
Программа для упрощенного расчёта силового трансформатора по
данным
напряжения первичной и вторичной обмоток и по величине тока вторичной
обмотки для Debian 6.0 GNU/Linux — i386 (686) — в других дистрах
не проверял:-)
Скачать бесплатно программу расчёта трансформатора (для Linux) архив.zip 0,5mb
для запуска распакуйте файл transf в каталог /bin или в /usr/local/bin , присвойте ему права 777 командой
#chmod 777 /bin/transf или
#chmod 777 /usr/local/bin/transf
$transf в первом варианте или
$/usr/local/bin/transf во втором варианте
Более никакой справки не потребуется — вводите желаемые величины напряжений и получаете параметры трансформатора.
Всё на русском языке.Скачать программу расчёта трансформатора по данным магнитопровода — для DOS/windows 32bit архив zip 14 kb
Скачать
программу расчёта трансформатора по данным магнитопровода — для windows
7/64bit архив zip 134 kb
Скачать
программу
расчёта
трансформатора
по данным магнитопровода — для Debian
6.0 GNU/Linux — i386(686) архив zip 490 kb
Справка по программе для Linux:для запуска распакуйте файл deftransf в каталог /bin или в /usr/local/bin , присвойте ему права 777 командой
#chmod 777 /bin/deftransf или
#chmod 777 /usr/local/bin/deftransf
после чего можете запустить программу командой:
$deftransf в первом варианте или
$/usr/local/bin/deftransf во втором варианте
Более никакой справки не потребуется — вводите желаемые величины напряжений и получаете параметры трансформатора. Всё на русском языке.
сопротивления цепи параллельно соединённых резисторов:
Программа для расчёта
сопротивления
цепи, набранной параллельно соединёнными резисторами.
Особенностью
программы является возможность интерактивно добавляя сопротивления в
параллельное соединение моментально получать значение общего
сопротивления цепи. Ограничений или предустановок по количеству
включаемых параллельно элементов нет. Работает в DOS и Windows 97/XP/7
(32-х битных) — в сеансе командной строки. Программа бесплатна. Для
вычисления распакуйте архив, кликните на файле программы мышкой и
следуйте инструкции на русском языке. Программа не инсталлируется и
работает с любого носителя.
Скачать бесплатно программу для DOS/Windows 32-bit архив.zip 22,3 кб
Для Windows 7 — 64 bit(132 kb)
Для Linux — zip 488 kb Примечание о запуске программы для Linux:
для запуска распакуйте файл paralsop в каталог /bin или в /usr/local/bin , присвойте ему права 777 командой#chmod 777 /bin/paralsop или
#chmod 777 /usr/local/bin/paralsop
после чего можете запустить программу командой:
$paralsop в первом варианте или
$/usr/local/bin/paralsop во втором варианте
для вычисления длины стороны квадрата равного площадью данному кругу и наоборот:
Программа для вычисления периметра и длины
стороны
квадрата по данным круга.
Иногда приходится соединять геометрически
разные изделия (например: воздуховоды круглого и квадратного
сечесения), при этом требуется сохранить площадь неизменяемой. Вот эта
программа и вычисляет через площадь фигуры значения сторон квадрата или
длину окружности — в зависимости от того, что Вам требуется узнать. Как
и предыдущие программы, она работает в DOS и Windows 97/XP/7 — 32 бит.
Халява. Для вычислений распакуйте архив, ну и далее мышкой на exe…
Инсталляция не требуется, работает с любого носителя.
Скачать бесплат но программу для расчёта квадрата равного по площади данному кругу архив.zip 24 кб
для вычисления площади сечения по данному диаметра и наоборот:
Программа для вычисления площади
поперечного сечения по данному диаметру и для определения диаметра по
данному площади поперечного сечения.
Не секрет, что принятое
обозначение номинала провода имеет два типа: первый — по диаметру,
второй — по площади поперечного сечения.
Торгующие организации не
заморачиваются переводом одного в другое и предлагают выбрать провод по
площади поперечного сечения. Но часто Вам известен диаметр требуемого
провода, но неизвестна его площадь поперечного сечения, а между тем и
этим есть однако разница. В конечном счёте эта разница выражается в
рублях и в том случае если Вы возьмёте бОльшее и переплатите, и в том —
когда купленный провод не будет соответствовать реальному току и провод
этот придётся покупать заново (или обменивать на большего сечения).
Собсно для этого и написал я такую программку — простенько, но деньги
экономит.
Программа работает в DOS & Windows 97/XP/7 — 32 bit , халява.
Для работы — распакуйте и кликните на.exe — файл.
Скачать
бесплатно
программу
для
определения площади поперечного сечения провода
zip-архив 23,4 кб
для расчёта размера регулярных выплат и общей суммы выплат по кредиту:
Программа для вычисления выплат по
кредиту. Иногда требуется при планировании финансовых затрат и для
представления того, в какую примерно сумму уложится переплата банку.
Скачать бесплатно для Windows 7/XP программу для
вычисления выплат по
кредитам zip-архив 3 кб
Скачать бесплатно
для Linux x86 программу
вычисления выплат по кредитам (архив regpay.zip) Инструкция для Linux
Программа для вычисления простых чисел:
Вычисление простых чисел
— приятное занятие для математика. Но с технической точки зрения
оказывается не всё так возможно, как представляется. Размер регистров
процессора ограничен, да и частота ставит предел скорости вычисления.
Трансформаторы постоянно используются в различных схемах, при устройстве освещения, питании цепей управления и прочем электронном оборудовании. Поэтому довольно часто требуется вычислить параметры прибора, в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Для этих целей вы можете воспользоваться специально разработанным онлайн калькулятором расчета трансформатора. Простая таблица требует заполнения исходными данными в виде значения входного напряжения, габаритных размеров, а также выходного напряжения.
Преимущества онлайн калькулятора
В результате расчета трансформатора онлайн, на выходе получаются параметры в виде мощности, силы тока в амперах, количества витков и диаметра провода в первичной и вторичной обмотке.
Существуют , позволяющие быстро выполнить расчеты трансформатора. Однако они не дают полной гарантии от ошибок при проведении вычислений. Чтобы избежать подобных неприятностей, применяется программа онлайн калькулятора. Полученные результаты позволяют выполнять конструирование трансформаторов для различных мощностей и напряжений. С помощью калькулятора осуществляются не только расчеты трансформатора. Появляется возможность для изучения его устройства и основных функций. Запрошенные данные вставляются в таблицу и остается только нажать нужную кнопку.
Благодаря онлайн калькулятору не требуется проводить каких-либо самостоятельных подсчетов. Полученные результаты позволяют выполнять перемотку трансформатора своими руками. Большинство необходимых расчетов осуществляется в соответствии с размерами сердечника.
Калькулятор максимально упрощает и ускоряет все вычисления. Необходимые пояснения можно получить из инструкции и в дальнейшем четко следовать их указаниям.
Конструкция трансформаторных магнитопроводов представлена тремя основными вариантами — броневым, стержневым и . Прочие модификации встречаются значительно реже. Для расчета каждого вида требуются исходные данные в виде частоты, входного и выходного напряжения, выходного тока и размеров каждого магнитопровода.
TransK1.1 программа расчета трансформаторов — InterestPrograms.RU
О программе TransK
Программа TransK облегчает нудный расчет электрического трансформатора, очень проста в эксплуатации. Имеет дружелюбный и интуитивно понятный интерфейс.
Достаточно ввести входное напряжение, желаемые напряжение и силу тока на вторичных (до 12 обмоток) обмотках, как мгновенно происходит расчет диаметров, сечения проводов и количество витков в каждой обмотке.
Интеллектуальный интерфейс укажет на ошибки во входных данных и позволит распечатать только значимые расчёты.
Справка о работе программы
В комплект с программой входит справка теоретических расчётов сетевого и импульсного трансформаторов. Ссылки на источники расчётов, на журналы Радио и другую литературу.
Исходный код находится в разделе исходников С++. Если есть желание и знание языка программирования С++ можно дополнить программу расчетами других типов трансформаторов.
Результаты расчета на печать
Полученные расчеты можно распечатать. Если на вашем компьютере не установлен ни один принтер, то можно распечатать в файл PDF. В дальнейшем файл PDF с результатами расчетов можно распечатать на любом компьютере с установленным принтером.
Для радиотехников и самодельщиков
Программа расчета трансформатора, незаменимый инструмент в мастерской радиолюбителя и электротехника.
Не отвлекаясь на долгие расчёты можно быстро получить и распечатать результат. А сэкономленное время потратить на сборку качественного и надежного трансформатора. Для эффективной работы с программой TransK желательно иметь некоторый опыт в сборке трансформаторов.
Скачать программу
- Файл: transk_v1_1.zip
- Размер: 1481Кбайт
- Загрузки: 15961
Программа расчета импульсного трансформатора — RadioRadar
Из всех современных программ для расчета импульсных трансформаторов нашла действительную популярность лишь одна, под названием ExcellentIT.
Данная программа расчета импульсного трансформатора отличается не только простотой в освоении, но и своей функциональностью. Рабочее окно разделено на три зоны, в каждой из которых содержится соответственная информация.
В самом первом участке слева необходимо внести начальные данные, которые понадобятся для расчета.
Программа постоянно выдает подсказки в виде всплывающих окон, что очень удобно при начале работы и ознакомлении с данным софтом. Разработчик ПО настоятельно рекомендует ознакомиться с файловым документом, который вложен в основной папке. Там описаны принципы работы программы для расчета импульсного трансформатора, которые помогут быстрее освоиться пользователю и сэкономить массу времени.
Особенности ПО
Помимо представленного ряда магнитопроводов имеется возможность создавать свои собственные, указав габариты и характеристики, чем не отличается практически ни одна русскоязычная программа. Также при помощи программы можно вычислить потребляемую мощность трансформатора, который рассчитывается, а также потери мощности в магнитопроводе, с учетом его перегрева. Отдельно показывается КПД преобразования, индуктивность обмотки, ток потребления и другие стандартные характеристики.
Магнитопровод можно выбирать не только по типу изготовления, но и по его форме, а также материалу, из которого он изготовлен. Собственно, по таким же параметрам создать можно и своё изделие, с последующим его использованием при расчетах.
Отдельной особенностью программы ExcellentIT будет выбор стандарта проводов, с заданием их размера.
При вводе начальных данных могут возникнуть незначительные трудности, что предусмотрено разработчиком, и поэтому пользователя постоянно сопровождают подсказки.
Программа не требует установки на компьютер и является бесплатной в распространении. Потребуется лишь скачать файл. Разрабатывалась под Windows, но можно использовать и на Linux, при использовании дополнительного ПО.
Стоит обратить внимание, что была выпущена и более упрощенная версия программы под названием Lite-CalcIT, которая не обладает такой функциональностью и точностью расчетов, но упрощает процесс ввода информации и экономит время, при работе с несложными проектами, которые не требуют большой точности расчета и подбора трансформатора.
При возникновении вопросов, всегда можно заглянуть на форумы, где активно обсуждается пользование этой программой, с 2010 года и по сей день. На многие вопросы уже есть ответы, а разработчик программы постоянно помогает всем желающим освоиться в пользовании его продуктом.
трансформатора:Маленькая программа для расчёта трансформатора по данным напряжения первичной и вторичной обмоток и по величине тока вторичной обмотки. Программа бесплатная. Работает в DOS (в том числе в DOS-live CD) и в 32-х битных системах Windows 97/XP/7 — в сеансе командной строки. Для выполнения вычислений распакуйте архив и кликните на файле программы мышкой. Далее следуйте интерактивной инструкции на русском языке. Программа не инсталлируется и работает с любого носителя.Скачать бесплатно программу расчёта трансформатора(для dos/windows(32-bit)) архив .zip 23,5кбСкачать бесплатно программу расчёта трансформатора (для windows 7 — 64bit) архив zip 134 kbПрограмма для упрощенного расчёта силового трансформатора по
данным
напряжения первичной и вторичной обмоток и по величине тока вторичной
обмотки для Debian 6. |
0 GNU/Linux — i386 (686) — в других дистрах
не проверял 🙂
Подробнее: Расчёт трансформатора по
железу…
Особенностью её является то, что Вы
можете
добавлять и вычитать номиналы резисторов тут же получая результат. Для
добавления резистора надо только ввести его номинал и нажать Enter, для
удаления резистора из общей цепи нужно ввести его номинал со знаком
минус и Enter — тут же получаем результат. Программа используется для
точного набора сопротивления из кучи резисторов разных номиналов. Подробнее…
Подробное описание и
страница закачки тут.
Иногда требуется при планировании финансовых затрат и для
представления того, в какую примерно сумму уложится переплата банку. Подробнее….
Вычисляет начальную скорость, угол по
отношению к горизонту и дистанцию падения(реально вычисляет — Написана
на фортране :-)). Калькулятор катушек и трансформаторов
Калькулятор катушек и трансформаторов Вернуться к оглавлению.
Калькулятор катушек и трансформаторов.
С помощью этого калькулятора катушек вы можете спроектировать и рассчитать свойства катушки.
или трансформатор.
Введите параметры в поля желтого цвета и
затем нажмите кнопки расчета.
Ниже калькулятора вы найдете более подробное описание расчетов.
Используйте десятичную точку (не запятую), если
вы хотите ввести десятичные дроби.
рекомендую
вы также можете прочитать эту веб-страницу
по поводу катушек и трансформаторов, многие вещи, которые я использую в этом калькуляторе,
Я там учился.
Он объясняет это очень ясно.
Пояснения к некоторым терминам, используемым в этом калькуляторе
Индуктивность: L
Индуктивность катушки — это свойство, которое описывает соотношение между напряжением, индуцированным в катушке, и изменением тока через катушку.
L = V L / (di / dt)
Где:
L = индуктивность катушки в Генри (Гн).
В L = Напряжение, индуцированное в катушке, в вольтах
di / dt = изменение тока через катушку в амперах в секунду.
Магнитный поток: Φ
Магнитный поток, обычно обозначаемый как Φ, равен
измеряется в единицах Вебера (Вб).
Если у вас есть петля из провода, и вы подаете на нее 1 Вольт в течение 1 секунды, магнитный
поток в петле изменится на 1 Вебер.
Неважно, какого размера или формы петля, или из какого материала внутри
петля есть.
Вы можете представить себе единицу Wb как количество силовых линий магнитного поля, проходящих через
петля.
Для одиночного контура применяется:
Φ = Vt
Если катушка имеет более одного витка, мы можем использовать следующую формулу:
Φ = Vt / N
Где:
Φ = изменение магнитного потока в катушке в Weber
V = напряжение на катушке в вольтах
t = время в секундах
N = количество витков катушки
Плотность магнитного потока: B
Плотность магнитного потока B измеряется в единицах
Тесла (Т).
Плотность магнитного потока указывает магнитный поток через определенную область.
Одна Tesla — это один Вебер на квадратный метр
Или в формуле:
B = Φ / A
Где:
B = плотность магнитного потока в теслах
Φ = магнитный поток в Weber
A = площадь в квадратных метрах
Максимальная плотность магнитного потока при низкой частота: Bmax = Bsat
Магнитные материалы, используемые в сердечниках катушек и трансформаторов, могут использоваться до
определенная максимальная плотность магнитного потока.
Для низкочастотных приложений (включая постоянный ток) максимальная плотность потока ограничена магнитным
насыщение материала сердечника, эта плотность потока называется Bsat.
В насыщенном состоянии все магнитные области в материале направлены одинаково
направление.
Однако теоретически возможно увеличить плотность потока выше насыщения,
из-за проницаемости вакуума.
Но для этого требуется большой ток через катушку и чрезмерные потери мощности в
обмотки.
Выше насыщения катушка потеряет большую часть своей индуктивности и запустится.
действует как катушка без материала катушки.
Итак, держите плотность потока ниже Bsat.
Значение Bsat указано в спецификации материала сердечника.
Например, Bsat составляет около 0,3 Тл для ферритового материала и около 1,3 Тл для
кремнистая сталь.
Значение Bsat зависит от температуры, чем выше температура, тем
в большинстве случаев ниже Bsat.
В этом калькуляторе я использую значение Bsat при 100 ° C,
который автоматически появляется в поле Bmax при выборе материала сердцевины.
Итак, это наиболее безопасное значение, при более низкой температуре, однако Bsat может быть
выше.
Максимальная плотность магнитного потока
на более высокой частоте: Bmax
Для более высокочастотных приложений максимальный поток
плотность в ядре ограничена потерями мощности в ядре, а не ядром
насыщенность.
На более высоких частотах нам нужно уменьшить значение Bmax ниже
Значение Bsat, чтобы избежать перегрева ядра из-за потери собственной мощности.
Чем выше частота, тем ниже значение Bmax.
Для сердечников большего размера необходимо соблюдать плотность потока Bmax.
ниже, чем для сердечников меньшего размера, чтобы избежать перегрева сердечника.
Это потому, что объем сердечника (который производит тепло) увеличивается.
быстрее, чем внешняя часть сердечника (которая должна рассеивать тепло).
Мой калькулятор катушек и трансформаторов не рассчитывает для вас потери в сердечнике.
Вместо этого вы должны ввести определенную максимальную плотность потока в калькулятор,
что будет удерживать потери в сердечнике ниже желаемого уровня.
Потери в сердечнике в сердечниках из кремнистой стали
На следующих рисунках показаны некоторые примеры потерь в сердечнике из кремнистой стали (также
называется: электротехническая сталь или трансформаторная сталь).
Рис. 1. Потери в сердечнике в кремнистой стали.
На рисунке 1 приведены некоторые примеры потерь в сердечнике при различной толщине ламинирования.
и частоты.
Чем выше частота, тем больше потери.
А более толстая ламинация дает большие потери.
Чтобы преобразовать толщину ламинирования из «мил» в «мм», умножьте на 0,0254.
Однако потери в сердечнике (в ватт / кг) выше на более высоких частотах,
Сердечник трансформатора можно уменьшить на более высоких частотах.
И вы можете получить высокочастотный трансформатор с меньшими потерями в сердечнике (в ваттах),
по сравнению с низкочастотным трансформатором той же номинальной мощности.
Для трансформаторов линий электропередач при 50 или 60 Гц потери в сердечнике обычно значительны.
ниже потери в обмотках при полной нагрузке.
При 50 или 60 Гц вы можете использовать в конструкции трансформатора, плотность потока в
ядро равно: Bsat.
Для аудиопреобразователя вы разрабатываете самую низкую частоту звука.
сигнал, пока он не превышает 100 Гц, вы можете использовать Bsat в качестве
максимальная плотность потока в сердечнике.
Для более высоких звуковых частот ток намагничивания и плотность потока в
ядро автоматически уменьшается.
Рисунок 2, потери в сердечнике в кремнистой стали при различных частотах.
Эти данные относятся к неориентированной кремнистой стали марки М-19 толщиной 14 мил или
Толщина 0,36 мм.
О, а 1 фунт равен 0,45359 кг.
Потери в ферритовых сердечниках
Ферритовые сердечники имеют гораздо меньшие потери мощности на высоких частотах, чем кремниевые
стальные сердечники.
Информация о максимальной плотности потока на определенной частоте может быть
найдено в техническом описании ферритового материала, вот два примера:
Рисунок 3. Потери в сердечнике феррита N27.
На рисунке 3 показано соотношение между частотой, плотностью потока и потерями мощности в
сердечник для ферритового материала N27, который насыщается при 0,41 Тл при 100
C.
Предположим, мы хотим, чтобы максимальная потеря мощности в активной зоне составляла 100 кВт / м.
, что соответствует 100 мВт / см, я обозначил это значение красной линией.
Для сигнала 10 кГц (зеленая линия) мы находим максимальное пиковое значение для
поток 300 мТл (= 0,3 Тл) при 100 C.
А для 200 кГц (синяя линия) мы находим максимум 50 мТл (= 0.05 Тесла).
Рисунок 4. Потери в сердечнике феррита 3C90.
На рисунке 4 показаны потери в сердечнике для ферритового материала 3C90, здесь данные
представлен немного иначе.
Для потерь в сердечнике 100 кВт / м (= 100 мВт / см) мы
найдите на частоте 200 кГц максимальную пиковую плотность потока 70 мТл (= 0,07 Тл).
Эффективная площадь поперечного сечения сердечника: Ae
Эффективная площадь поперечного сечения сердечника может быть найдена в
лист данных ядра, это предпочтительный метод.
Или можете измерить.
Но только магнитный материал является частью эффективной площади поперечного сечения, поэтому
любое изолирующее покрытие, которое может покрывать сердцевину.
Рисунок 5: В сердечнике трансформатора EI эффективная площадь поперечного сечения (Ae),
это площадь центральной ножки.
Обе внешние ноги обычно имеют площадь 1/2 Ae.
Когда вы уложили несколько жил, общая эффективная площадь поперечного сечения
Ae (всего), равно значению Ae одного ядра, умноженному на количество
ядра
Максимальный магнитный поток в сердечнике: Φmax
Максимальный магнитный поток в сердечнике рассчитывается по формуле:
Φmax = Bmax.Ae (всего)
Где:
Φmax = максимальный магнитный поток в сердечнике в Weber
Bmax = максимальная плотность магнитного потока в сердечнике в Тесла
Ae (total) = Общая эффективная площадь поперечного сечения сердечника в квадратных метрах
Относительная проницаемость керна:
μr.
Относительная проницаемость
мкр жилы
Материал показывает, насколько больше индуктивности будет у вашей катушки по сравнению с
катушка с вакуумом в сердечнике.
Вакуум имеет проницаемость (μ0)
около 1.2566. 10 -6 Гн / м (Генри на метр).
Относительная проницаемость не имеет единиц измерения.
Air имеет значение μr 1.00000037, поэтому
практически равняется вакууму.
Относительная проницаемость материала керна μr часто
зависит от плотности магнитного потока в сердечнике.
В этом калькуляторе я использую значение μr, близкое к нулю.
плотность потока, в таблицах это обозначается как μi
(относительная начальная проницаемость).
Еще один параметр, который вы можете найти в таблицах данных: μa
(относительная амплитудная проницаемость), которая является значением μr
при более высокой плотности потока.
Эффективная проницаемость керна: мкэ
Если у вас есть катушка, намотанная на кольцевой сердечник, сердечник полностью состоит из сердечника
материал, и полностью закрыт ..
Тогда эффективная проницаемость равна относительной проницаемости
основной материал.
Но многие сердечники состоят из двух частей, которые соединены вокруг катушки.
бывший с обмотками на нем.
Две основные части всегда будут иметь некоторый промежуток или воздушный зазор в
между ними, что, кажется, снижает проницаемость ядра.
У вас есть керн с эффективной проницаемостью, которая меньше, чем
относительная проницаемость материала сердечника.
Иногда в сердечнике намеренно делают воздушный зазор, чтобы уменьшить
эффективная проницаемость.
При этом увеличивается максимальный ток через катушку, но не магнитный поток.
плотность в ядре.
Это дает тот же эффект, что и при использовании другого материала сердцевины с меньшей проницаемостью.
Эффективная проницаемость сердечника с воздушным зазором составляет:
мкэ = мкр.le / (le + (g .μr))
Где:
μe = эффективная проницаемость керна.
мкм = относительная проницаемость материала сердечника.
le = эффективная длина магнитного пути в сердечнике
g = длина воздушного зазора (измеряется в тех же единицах, что и le)
Эффективная длина магнитного пути в сердечнике: le
Эффективная длина магнитного путь в ядре можно найти в
даташит ядра.
Или можно прикинуть по габаритам сердечника.
Это длина линии магнитного поля в центре материала сердечника.
поедет.
Не включайте воздушный зазор в эту длину пути, а только путь в сердечнике
сам материал.
Воздушный зазор: g
Воздушный зазор — это слой воздуха на магнитном пути сердечника.
Рис. 6: воздушный зазор в центральной ножке сердечника трансформатора EI.
На рисунке 6 показан воздушный зазор, вызванный короче центральной опоры трансформатора.
затем две внешние ноги.
Пунктирными линиями обозначены силовые линии магнитного поля длиной: le
Рисунок 7: Воздушный зазор во всех выводах сердечника трансформатора EI.
На рис. 7 показан еще один сердечник трансформатора ЭУ с воздушным зазором.
Здесь все ножки трансформатора имеют одинаковую длину, а воздушный зазор создается
слегка раздвинув части «E» и «I».
Видите ли, линии поля теперь должны дважды перепрыгивать через слой воздуха, чтобы сформировать
замкнутый цикл.
Это означает, что мы должны рассчитывать с воздушным зазором, который вдвое превышает расстояние
между частями «Е» и «И».
Воздушный зазор не обязательно заполняется воздухом или другими немагнитными материалами.
как бумага или пластик, тоже пригодятся.
В трансформаторах воздушный зазор в сердечнике приведет к снижению связи между
обмотки, которые могут быть нежелательными.
Коэффициент индуктивности: AL.
Коэффициент индуктивности AL сердечника — это
индуктивность одной обмотки вокруг этого сердечника.
Если у вас более одной обмотки, индуктивность катушки будет:
L = N.AL
Где:
L = индуктивность катушки
N = количество витков
AL = коэффициент индуктивности сердечника
Если вам неизвестен коэффициент AL сердечника, это может быть рассчитано из эффективной проницаемости и размеров керна:
AL = μ0. мкэ. Ae (всего) / le
Где:
AL = коэффициент индуктивности в H / N
μ0 = проницаемость вакуума = 1,2566. 10 -6 H / м
μe = эффективная проницаемость сердечника
Ae (total) = общая эффективная площадь поперечного сечения сердечника в м
le = эффективная длина магнитного пути в сердечнике в м.
Объединение сердечников
Объединение сердечников означает использование более одного сердечника и пропускание обмоток через все
эти ядра.
По сравнению с катушкой с одним сердечником, индуктивность умножается на количество
ядра сложены.
Рисунок 8: катушка на стопке из 5 сердечников
Сопротивление провода
Провод, который вы используете для наматывания катушки или трансформатора, будет иметь некоторое сопротивление.
Это сопротивление рассчитывается с помощью:
R = ρ.l / A
Где:
R = сопротивление провода
ρ = удельное сопротивление материала провода в Ом · м, для меди это около
1,75. 10 -8 Ом · м
l = длина провода в метрах
A = площадь поперечного сечения провода в квадратных метрах
Общая площадь котла обмотки.
Расчетное значение площади меди, как говорится, только для меди
обмотки.
На практике также приходится иметь дело с изоляцией проводов, воздух между витками
и, вероятно, формирователь катушки.
Итак, на практике вам нужно больше места для обмотки, скажем в 2,5 или 3 раза
расчетное значение для меди.
Максимальный ток (пиковый или переменный ток) через катушку
Максимальный ток через катушку — это ток, который дает максимум допустимый магнитный поток в сердечнике.
Imax = Φmax. Н / д
Где:
Imax = максимальный ток через катушку (пик постоянного или переменного тока)
Φmax = максимальный магнитный поток в сердечнике в Weber
N = количество витков
L = индуктивность катушки в Генри
Зарядка время до максимального тока.
Когда вы подключаете катушку к источнику постоянного напряжения V, ток I будет увеличиваться с
время.
Другими словами, вы заряжаете катушку.
Пока катушка не имеет сопротивления, ток увеличивается линейно, и
время достижения определенного тока определяется по формуле:
t = L.I / V
Если катушка имеет сопротивление, увеличение тока больше не является линейным.
Максимальный ток через катушку ограничен значением: I = V / R.
Время зарядки катушки с сопротивлением рассчитывается по формуле:
т = -L / R.LN (1- (I.R / V))
Где:
t = время в секундах для увеличения тока от нуля до значения I.
L = индуктивность катушки в Генри.
R = Сопротивление катушки в Ом.
LN = Натуральный логарифм.
I = ток в амперах, для которого вы рассчитываете время зарядки.
В = напряжение на катушке.
В этом калькуляторе рассчитывается время, чтобы зарядить до максимальной катушки. ток, так что ток, который дает плотность потока Bmax в сердечнике.
Накопленная энергия в катушке
Когда через катушку протекает ток, определенное количество энергии
хранится в катушке.
Накопленная энергия рассчитывается с помощью:
E = 1/2. (L. I)
Где:
E = накопленная энергия в катушке в джоулях
L = индуктивность катушки в Генри
I = ток через катушку в амперах
Максимальное напряжение переменного тока на катушке
Максимальное напряжение переменного тока (синусоида), которое вы можете приложить к катушке, составляет вычислено с помощью:
Vmax = 4,44.
Φмакс. N. f
Где:
Vmax = максимальное синусоидальное напряжение переменного тока на катушке, действующее значение в вольтах
Φmax = максимальный магнитный поток в сердечнике в Weber
N = количество витков на катушке
f = частота напряжения в герцах
Фактор 4.44 — это умножение двух
коэффициенты, которыми являются:
4, поток изменяется от нуля до + Φmax за 1/4 цикла, следующая 1/4 цикла
он возвращается к нулю, следующие две 1/4 цикла до -Φmax и обратно до
нуль.
Таким образом, за один цикл поток изменяется в 4 раза по Φmax.
Умноженное на:
1,11, это форм-фактор синусоидальной волны, который представляет собой отношение среднеквадратичного значения к
среднее значение.
Вот еще один способ вычисления максимального переменного напряжения на катушке:
Vmax = Imax.2. пи. f .L / √2
Здесь мы умножаем максимальный ток, проходящий через катушку, на полное сопротивление катушки при
частоту f, а затем разделите на √2, чтобы преобразовать пиковое значение в значение RMS.
Число витков первичной обмотки трансформатора.
Из формулы для максимального напряжения на катушке (см. Выше) мы легко можем найти формулу количества витков первичной обмотки трансформатора.
Np = Vp / (4.44. Φmax. F) Эта формула предназначена для синусоидальной волны. напряжения.
Где:
Np = количество витков первичной обмотки
Vp = первичное напряжение (= входное напряжение) трансформатора, среднеквадратичное значение,
Φmax = максимальный магнитный поток в сердечнике в Weber
f = частота напряжения в герцах
Если вы используете трансформатор для прямоугольных напряжений, форм-фактор для
напряжение равно 1 (вместо 1,11 для синусоид),
, а количество витков трансформатора должно быть в 1,11 раза больше.
Количество витков, которое мы теперь вычислили, является минимальным количеством первичных
оказывается.
Если уменьшить количество витков первичной обмотки, сердечник трансформатора
магнитное насыщение, которого необходимо избегать.
Однако разрешено делать количество витков (как первичных, так и вторичных)
выше, но это увеличит сопротивление обмоток, и тем самым
потеря мощности трансформатора.
Для трансформаторов линий электропередач обычно количество витков
минимально возможное значение, достаточное для предотвращения насыщения сердечника при максимальном вводе
Напряжение.
Количество витков вторичного трансформатора
В идеальном трансформаторе без потерь соотношение напряжений между вторичной и первичной обмотками
стороны, такое же, как отношение витков между вторичной и первичной сторонами.
Или в формуле:
Vs / Vp = Ns / Np
Где:
Vs = Напряжение на вторичной стороне
Vp = Напряжение на первичной стороне
Ns = Число витков вторичной обмотки
Np = Число витков первичной обмотки
Отсюда следует:
Ns = Np. Vs / Vp
Мы могли бы также рассчитать его по формуле, очень похожей на формулу
первичные витки:
Ns = Vs / (4.
44. Φmax. f) Эта формула предназначена для синусоидальной волны
напряжения.
Индуктивность первичной обмотки трансформатора
Это индуктивность первичной обмотки трансформатора.
Вы можете измерить индуктивность первичной обмотки с помощью измерителя индуктивности.
При этом вторичная обмотка ни к чему не должна подключаться.
Или, если вы знаете количество витков первичной обмотки и коэффициент AL, первичный индуктивность можно рассчитать с помощью:
Lp = Np. AL
Где:
Lp = первичная индуктивность
Np = количество витков первичной обмотки
AL = коэффициент индуктивности сердечника
Значение индуктивности первичной обмотки необходимо для расчета намагничивания
ток трансформатора.
Ток намагничивания
Ток намагничивания — это небольшой ток, который протекает через первичную обмотку.
обмотка трансформатора, даже если выход трансформатора не нагружен.
Ток намагничивания создает магнитный поток в трансформаторе.
ядро.
Амплитуда тока намагничивания рассчитывается по формуле:
Im = Vp / (2.pi.f.Lp)
Где:
Im = ток намагничивания в Амперах RMS
Vp = Первичное напряжение в Volt RMS
f = частота в Герцах
Lp = Первичная индуктивность трансформатора в Генри
Ток намагничивания фактически такой же, как
максимальный ток, который мы рассчитали для катушки.
Но для максимального тока катушки мы вычислили пиковое значение, в
ток намагничивания трансформатора мы рассчитываем действующее значение, поэтому есть коэффициент
1.414 между.
Если мы собираемся нагружать вторичную обмотку трансформатора, ток через
первичная обмотка поднимется.
Но поток в сердечнике останется прежним.
Это потому, что ток во вторичной обмотке дает противоположный поток,
который нейтрализует весь дополнительный поток первичной обмотки.
Итак, в конце мы сохраняем только магнитный поток, вызванный током намагничивания,
как бы тяжело мы ни нагружали трансформатор.
Ну так должно быть, если обмотки трансформатора имеют нулевое сопротивление.
Однако на практике обмотки трансформатора имеют некоторое сопротивление.
Ток через первичную обмотку дает некоторое падение напряжения на
сопротивление первичной обмотки.
Это вызывает уменьшение напряжения на первичной индуктивности (Lp), и это
уменьшит ток намагничивания (Im) и магнитный поток в сердечнике.
Итак, для практических трансформаторов (с некоторым сопротивлением в обмотках)
ток намагничивания и магнитный поток в сердечнике уменьшатся, когда вы загрузите
трансформатор более тяжелый.
Это вызвано не сердечником трансформатора, а сопротивлением первичной обмотки.
обмотка.
Номинальная мощность
Мощность, которую может выдать трансформатор, ограничена сопротивлением
обмотки, а не сам сердечник.
Сопротивление обмоток приведет к понижению напряжения вторичного трансформатора.
падение при более высоких токах нагрузки.
Это один из ограничивающих факторов, насколько допустимое падение напряжения
применение?
Другой ограничивающий фактор: потери мощности в первичной и вторичной обмотке.
Больший ток нагрузки на вторичной обмотке означает больше потерь мощности в первичной
и вторичные обмотки.
Потеря мощности приведет к нагреву обмоток трансформатора.
Во избежание перегрева трансформатора выходной ток трансформатора должен
быть ограниченным ниже некоторого максимума.
Чтобы сделать трансформатор с высокой номинальной мощностью, мы должны поддерживать сопротивление
как можно ниже обмотки.
В первую очередь это делают:
сохраняя как можно меньшее количество витков, делая магнитный поток
плотность в ядре как можно более высокая, чуть ниже насыщения.
Еще одна полезная вещь: использование большого сердечника трансформатора, а не потому, что сердечник
ограничивает мощность, а потому что:
— Большой сердечник дает больше места для обмоток,
поэтому мы можем использовать более толстую проволоку для уменьшения сопротивления.
— Большая площадь сердечника означает, что вы можете увеличить поток (не поток
плотность) за счет уменьшения количества витков.
— Трансформатор большего размера может лучше рассеивать тепло, вызванное потерей мощности.
Калькулятор трансформаторов рассчитает для вас
падение напряжения на вторичной обмотке и потери мощности в обмотках.
Вам решать, какое падение напряжения и потеря мощности допустимы для
ваш трансформатор.
Ток первичной обмотки трансформатора
Ток, идущий в первичную обмотку трансформатора (Ip), складывается из
следующие токи:
Ток намагничивания (Im), который составляет 90
за первичным напряжением.
Ток, вызванный током вторичной нагрузки (Is), появляется ток нагрузки.
на первичной обмотке величиной: Is. Ns / Np.
Ip = √ (Im + (Is.Ns / Np))
На самом деле существует также некоторый первичный ток, вызванный потерями в сердечнике, но я игнорирую
этот.
Не то чтобы этот ток обязательно был незначительным, но я тоже его нашел
сложно реализовать потери в сердечнике в калькуляторе.
Так что я просто опускаю его.
Так или иначе, первичный ток трансформатора при полной нагрузке почти только в зависимости
от вторичного тока нагрузки.
Потери в трансформаторе
В этом калькуляторе потери в трансформаторе рассчитываются на основе ток нагрузки, ток намагничивания и сопротивление обмоток постоянному току.
Однако есть и другие причины потерь в трансформаторе, например:
— Потери в сердечнике (гистерезисные потери и вихретоковые потери).
— Емкость внутри и между обмотками.
— Скин-эффект и эффект близости, увеличивающие сопротивление провода при более высоких
частоты.
Но я их опускаю, поэтому вам не нужно указывать все правильные параметры для
эти эффекты, и для меня калькулятор не стал слишком сложным в изготовлении.
Ток намагничивания играет незначительную роль в потерях трансформатора, но I
реализовали это в калькуляторе, потому что это было довольно легко сделать.
Рисунок 9
На рисунке 9 показана эквивалентная схема для трансформатора, включая первичную обмотку.
сопротивление (Rp), вторичное сопротивление (Rs) и первичная индуктивность (Lp).
Резистор RL — это нагрузочный резистор, который вы подключаете к трансформатору.
вывод.
«Идеальный трансформатор» в схеме — это воображаемое устройство без потерь, с
бесконечная индуктивность и нулевое сопротивление.
Рисунок 10: упрощение рисунка 9.
На рисунке 10 показаны идеальные трансформаторы Rs и RL из рисунка 9.
заменяется одним резистором номиналом (Rs + RL). (Np / Ns).
Теперь можно рассчитать напряжение на катушке Lp, а затем
ток намагничивания.
Я не буду подробно объяснять, как идет этот расчет, калькулятор
делаем расчет за вас.
Напряжение на Lp можно умножить на Ns / Np, чтобы получить напряжение на Rs + RL.
Таким образом мы можем определить мощность на всех резисторах.
Вернуться к оглавлению.
: Найдите кВА, ток и обмотки для 3-фазных трансформаторов
Идеальное уравнение трансформатора относится к первичному и вторичному напряжению,
Вс = Вп * Нс / Np
, где
-
Вс [В ]= напряжение на вторичной обмотке -
Вp [В]= напряжение на первичной обмотке -
Ns= количество обмоток вторичной обмотки -
Np= количество обмоток первичная обмотка
Второе уравнение, которое связывает первичный и вторичный токи трансформатора:
Is = Ip * Np / Ns
, где
-
Is [A]= ток на вторичной обмотке -
Ip [A]= ток на первичной обмотке
Обратите внимание, что электрическая мощность в первичной обмотке и вторичной обмотке одинакова
P = Ip * Vp = Is * V s
Это знак сохранения энергии.
В реальном трансформаторе из-за потерь мощность на вторичной обмотке всегда будет меньше, чем мощность на первичной обмотке.
Калькулятор трансформатора Пример задачи
Однофазный трансформатор на 50 кВА имеет первичную сторону 4000 В и вторичную сторону 400 В. Предполагая идеальный трансформатор, определите:
- Первичный и вторичный токи полной нагрузки
- Коэффициент трансформации трансформатора.
Часть 1. В 1 = 4000 В, В 2 = 400 В,
Мощность трансформатора = 50 кВА = В 1 × I 1 = В 2 × I 2
Следовательно, перестановка для I 1 и I 2 :
Первичный ток полной нагрузки, I 1 = (50 × (1000/2000)) = 25 A
Вторичный ток полной нагрузки, I 2 = (50 × (1000/200)) = 250 А
Часть 2. Коэффициент трансформации равен N 1 / N 2 = V 1 / V 2 = (2000/200) = 10
Обратите внимание, что мы также можем рассчитать это с помощью токов полной нагрузки I 1 и I 2 через V 2 / V 1 = 10
Вот как рассчитывается типоразмер трансформатора.
Обратите внимание, что если напряжение на первичной стороне выше, чем напряжение на вторичной стороне, то это понижающий трансформатор.
Если напряжение на первичной стороне ниже, чем напряжение на вторичной стороне, то это повышающий трансформатор.
Как рассчитать обмотку трансформатора
Обновлено 28 декабря 2020 г.
Автор: С. Хуссейн Атер
Если вы когда-нибудь задумывались, как дома и здания используют электроэнергию от электростанций, вы должны узнать о трансформаторах в распределительные сети, которые преобразуют токи высокого напряжения в те, которые вы используете в бытовых приборах. Эти трансформаторы имеют простую конструкцию для большинства типов трансформаторов, но могут сильно различаться по степени изменения входного напряжения в зависимости от конструкции.
Формула обмотки трансформатора
Трансформаторы, которые используются в системах распределения электроэнергии, имеют простую конструкцию, в которой используется катушка, намотанная на магнитный сердечник в различных областях.
Эти катушки с проводом принимают входящий ток и изменяют напряжение в соответствии с коэффициентом поворота трансформатора , который равен
\ frac {N_P} {N_S} = \ frac {V_P} {V_S}
для числа обмотки первичной обмотки и вторичной обмотки N p и N s соответственно, а напряжение первичной обмотки и вторичной обмотки V p и V s соответственно.
Эта формула обмотки трансформатора сообщает вам, на какую долю трансформатор изменяет входящее напряжение, и что напряжение обмоток катушки прямо пропорционально количеству обмоток самих катушек.
Имейте в виду, что, хотя эта формула называется «соотношением», на самом деле это дробь, а не соотношение. Например, если у вас есть одна обмотка в первичной обмотке и четыре обмотки во вторичной обмотке трансформатора, это будет соответствовать доле 1/4, что означает, что трансформатор снижает напряжение на значение 1/4.
Но соотношение 1: 4 означает, что для одного чего-то есть четыре других, что не всегда означает то же самое, что и дробь.
Трансформаторы могут повышать или понижать напряжение и известны как повышающие трансформаторы , или понижающие трансформаторы , , в зависимости от того, какое действие они выполняют. Это означает, что коэффициент трансформации трансформатора всегда будет положительным, но может варьироваться от более единицы для повышающих трансформаторов до менее единицы для понижающих трансформаторов.
Формула обмотки трансформатора верна, только если углы первичной и вторичной обмоток совпадают по фазе. Это означает, что для данного источника питания переменного тока (AC), который переключается вперед и назад между прямым и обратным током, ток как в первичной, так и во вторичной обмотках синхронизируется друг с другом во время этого динамического процесса.
Могут быть трансформаторы с коэффициентом трансформации 1, которые не изменяют напряжение, а вместо этого используются для разделения различных цепей друг от друга или для небольшого изменения сопротивления цепи.
Калькулятор конструкции трансформатора
Вы можете понять свойства трансформаторов, чтобы определить, что калькулятор конструкции трансформатора будет учитывать как метод определения того, как сконструировать трансформаторы.
Хотя первичная и вторичная обмотки трансформатора отделены друг от друга, первичная обмотка индуцирует ток во вторичных обмотках за счет индуктивности. Когда источник питания переменного тока подается через первичные обмотки, ток течет по виткам и создает магнитное поле с помощью метода, называемого взаимной индуктивностью.
Формула обмотки трансформатора и магнетизм
Магнитное поле описывает, в каком направлении и насколько сильный магнетизм будет действовать на движущуюся заряженную частицу. Максимальное значение этого поля составляет dΦ / dt , скорость изменения магнитного потока Φ за небольшой период времени.
Поток — это измерение того, сколько магнитного поля проходит через определенную площадь поверхности, например прямоугольную. В трансформаторе силовые линии магнитного поля направляются наружу от магнитной катушки, вокруг которой намотаны провода.
Магнитный поток связывает обе обмотки вместе, а сила магнитного поля зависит от силы тока и количества обмоток. Это может дать нам калькулятор расчета трансформатора , который учитывает эти свойства.
Закон индуктивности Фарадея, который описывает, как магнитные поля индуцируются в материалах, диктует, что напряжение от любой из обмоток индуцируется
либо для первичной, либо для вторичной обмоток. Обычно это называют наведенной электродвижущей силой ( ЭДС ).
Если бы вы измерили изменение магнитного потока за небольшой период времени, вы могли бы получить значение dΦ / dt и использовать его для вычисления эдс . Общая формула для магнитного потока:
\ Phi = BA | cos {\ theta}
для магнитного поля B , площади поверхности плоскости в поле A и угла между магнитным полем линии и направление, перпендикулярное площади θ .
Вы можете учесть геометрию обмоток вокруг магнитопровода трансформатора, чтобы измерить поток. Askat
для источника питания переменного тока, где ω — угловая частота ( 2πf для частоты f ) и Φ max — максимальный поток.В этом случае частота f относится к количеству волн, которые проходят через заданное место каждую секунду. Инженеры также называют произведение тока на количество витков обмотки « ампер-витков », что является мерой силы намагничивания катушки.
Примеры калькулятора обмоток трансформатора
Если вы хотите сравнить экспериментальные результаты того, как обмотки трансформаторов влияют на их использование, вы можете сравнить наблюдаемые экспериментальные свойства с характеристиками калькулятора обмоток трансформатора.
Компания-разработчик программного обеспечения Micro Digital предлагает онлайн-калькулятор обмотки трансформатора для расчета стандартного калибра проводов (SWG) или американского калибра проводов (AWG).
Это позволяет инженерам производить провода соответствующей толщины, чтобы они могли нести заряды, необходимые для их целей. Калькулятор числа оборотов трансформатора подскажет индивидуальное напряжение на каждом витке обмотки.
Другие калькуляторы, например, от компании-производителя Flex-Core, позволяют рассчитать сечение провода для различных практических применений, если вы введете номинальную нагрузку, номинальный вторичный ток, длину провода между трансформатором тока и измерителем и входную нагрузку. метра.
Трансформатор тока создает напряжение переменного тока во вторичной обмотке, пропорциональное току в первичной обмотке. Эти трансформаторы снижают токи высокого напряжения до более низких значений, используя простой метод контроля фактического электрического тока. Нагрузка — это сопротивление самого измерительного прибора пропускаемому через него току.
Hyperphysics предлагает онлайн-интерфейс расчета мощности трансформатора, который позволяет использовать его в качестве калькулятора конструкции трансформатора или в качестве калькулятора сопротивления трансформатора.
Чтобы использовать его, вам необходимо ввести частоту напряжения питания, индуктивность первичной обмотки, индуктивность вторичной обмотки, количество катушек первичной обмотки, количество катушек вторичной обмотки, вторичное напряжение, сопротивление первичной обмотки, сопротивление вторичной обмотки, сопротивление нагрузки вторичной обмотки и взаимная индуктивность.
Взаимная индуктивность M учитывает влияние, которое изменение нагрузки на вторичную обмотку может оказывать на ток через первичную обмотку с ЭДС:
ЭДС = -M \ frac {\ Delta I_1} {\ Delta t }
для изменения тока через первичную обмотку ΔI 1 и изменения во времени Δt .
Любой онлайн-калькулятор обмотки трансформатора делает предположения о самом трансформаторе. Убедитесь, что вы знаете, как каждый веб-сайт рассчитывает заявленные ценности, чтобы вы могли понять теорию и принципы, лежащие в основе трансформаторов в целом. Насколько они близки к формуле обмотки трансформатора, вытекающей из физики трансформатора, зависит от этих свойств.
Консультации — Инженер по подбору | Подбор и расчет трансформаторов в нежилых домах
Автор Тарек Г.Туссон, ЧП, Stanley Consultants, Остин, Техас 11 ноября 2019 г.,
Рисунок 4: На фотографии показана установка вторичной оболочки для маслонаполненного трехфазного трансформатора. Предоставлено: Stanley Consultants
Обучение O Цели
- Изучите основы выбора и определения размеров трансформаторов.
- Понять влияние типов нагрузки на конструкцию трансформаторов.
- Знайте коды, относящиеся к размерам и конструкции трансформаторов.
При проектировании системы распределения электроэнергии инженеры-проектировщики должны убедиться, что трансформаторы и поддерживаемые ими системы распределения электроэнергии подходят для данной области применения.
Перед выбором и определением размеров трансформаторов необходимо ответить на множество вопросов. Большинство этих вопросов связано с типом применения и условиями эксплуатации на объекте, которые определяют выбор различных компонентов трансформаторов и их характеристик.
Ответы на эти вопросы помогут инженерам-проектировщикам в принятии решений относительно размеров, типа, нагрузки, конфигурации, а также того, следует ли устанавливать трансформаторы на открытом воздухе или в помещении, в хранилище или клетке и многих других критериев.
кодов и r правил
Применимые нормы и правила устанавливают параметры для требований к конструкции, производительности и техническому обслуживанию. Размер и выбор трансформаторов определят, какой набор норм и правил применим к конструкции.NFPA 70-2017: Национальный электротехнический кодекс, требования Департамента энергоэффективности и требования Агентства по охране окружающей среды по защите окружающей среды охватывают основные аспекты этих требований.
Инженер-проектировщик должен внимательно рассмотреть все различные нормы и правила, которые будут применяться к выбору и параметрам трансформатора.
NFPA 70-2017: Национальный электротехнический кодекс содержит основные требования к конструкции трансформаторов. Эти требования к конструкции содержатся в основном в статье 450 NEC: трансформаторы и трансформаторные трансформаторы (включая вторичные цепи).Дополнительные требования, в зависимости от области применения, содержатся в статье 440 NEC: кондиционирование воздуха и холодильное оборудование; Статья 610: краны и подъемники; Статья 620: лифты, лифты, эскалаторы, бегущие дорожки, платформенные подъемники и лестничные кресельные подъемники; и Статья 695: пожарные насосы.
Стандарты энергоэффективности для распределительных трансформаторов, вступившие в силу 1 января 2016 года, 10 CFR Часть 431 Программа энергосбережения: Стандарты энергосбережения для распределительных трансформаторов, в которых изложены требования к эффективности в зависимости от типа трансформатора (жидкостный или сухой тип.
распределительные трансформаторы), однофазные или трехфазные трансформаторы и номинальный ток.
Агентство по охране окружающей среды — 40 CFR Part 112 «Предотвращение загрязнения нефтью» определяет требования к вторичной изоляции для маслонаполненного рабочего оборудования, такого как маслонаполненные трансформаторы. Часто бывает сложно выполнить требование по обеспечению постоянных защитных конструкций, что может оказаться недостижимым.
В качестве альтернативы, владельцы и операторы объектов с нефтесодержащим эксплуатационным оборудованием имеют возможность подготовить план действий в чрезвычайных ситуациях при разливе нефти и письменное обязательство персонала, оборудования и материалов для оперативного контроля и удаления любой сброшенной нефти, которая может быть вредной, в вместо общей вторичной защиты.В этом случае владельцы или операторы могут использовать гибкость активных мер сдерживания. Однако активные меры по локализации могут быть рискованными, поскольку они требуют способности обнаруживать выбросы, и эти меры должны осуществляться эффективно и своевременно.
Рис. 1. На фотографии показаны сердечник, первичная и вторичная обмотки одной из фаз сухого трехфазного трансформатора, устанавливаемого на площадку. Предоставлено: Stanley Consultants
Дополнительные нормы и правила применяются в некоторых специальных приложениях, таких как пожарные насосы.NFPA 20: Установка стационарных насосов для противопожарной защиты и NFPA 70, Статья 695: Пожарные насосы, содержат рекомендации по проектированию трансформаторов. Согласно 695.5, где трансформатор питает пожарный насос с приводом от электродвигателя, он должен быть рассчитан как минимум на 125% от суммы нагрузок двигателя (ей) пожарного насоса (ей) и насоса (ов) для поддержания давления и 100% нагрузки двигателя. сопутствующее вспомогательное оборудование пожарного насоса, поставляемое трансформатором.
Своевременное участие органа, выдающего разрешения, и органа, обладающего юрисдикцией, поможет инженеру-проектировщику определить, какой набор норм и правил применяется к определению размеров и выбору трансформаторов на этапе проектирования, и поможет понять различные интерпретации кодов.
Трансформатор c монтаж
Трансформатор состоит из двух обмоток (катушек), электромагнитно связанных через стальной сердечник. Обмотки и сердечник электрически изолированы друг от друга (см. Рисунок 1). Когда источник переменного тока подключен к одной из обмоток, он определяется как первичная сторона. Переменный ток, проходящий через обмотку, будет генерировать переменный магнитный поток в сердечнике.Изменение магнитного потока из-за прохождения переменного тока через первичную обмотку приведет к возникновению напряжения на вторичной обмотке.
Если нагрузка подключена к клеммам вторичной обмотки, она замкнет электрическую цепь, и переменный ток начнет течь через обмотку. Напряжение прямо пропорционально количеству витков обмоток, а ток обратно пропорционален количеству витков обмоток.Таким образом, соотношение витков первичной и вторичной обмоток понижающего трансформатора будет больше 1, а соотношение витков первичной и вторичной обмоток повышающего трансформатора будет меньше 1.
Например: Если отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки равно 1000: 100, это означает, что если к первичной обмотке приложено 1000 вольт, то на вторичной обмотке будет 100 вольт. В этом случае трансформатор определяется как понижающий трансформатор.
Напряжение первичной и вторичной обмоток для имеющихся в продаже трансформаторов составляет 2400; 4160; 7,200; 12 470 и 13 200 для класса 15 киловольт и 120, 208, 240, 277 и 480 для класса 600 вольт.
Другими факторами, которые следует учитывать при выборе трансформаторов, помимо номинального напряжения как для первичной, так и для вторичной обмотки, являются отводы напряжения, КПД, значение импеданса, типы охлаждения и повышения температуры, класс изоляции по напряжению, уровень основного импульса и уровень звука (см. Рисунки 2 и 3).
Рисунок 2: На фотографии показана типовая информация с заводской таблички маслонаполненного трехфазного трансформатора. Предоставлено: Stanley Consultants
Трансформатор л осей
Трансформатор состоит из компонентов, которые сильно влияют на характеристики трансформатора.
Общие ключевые компоненты, которые следует учитывать при выборе трансформатора, — это обмотка и сердечник. Трансформатор представляет собой статическую машину переменного тока без потерь на трение вращающихся частей.Однако есть два компонента, которые существенно влияют на потери в трансформаторе: потери в сердечнике, известные как потери холостого хода, и потери в обмотке, известные как потери нагрузки.
Потери в сердечнике возникают в стальном сердечнике трансформатора из-за тока возбуждения. Ток возбуждения определяется как ток намагничивания, необходимый для возбуждения сердечника. Потери в сердечнике подразделяются на три компонента: гистерезисные потери, рассеивание магнитного потока и вихревые токи.
Наибольший вклад в потери холостого хода вносят гистерезисные потери.Гистерезисные потери возникают каждый раз, когда магнитное поле меняет направление, небольшое количество энергии теряется на гистерезис в магнитном сердечнике и при нелинейном приложении напряжения, приложенного к сердечнику трансформатора.
Потери на гистерезис могут быть уменьшены за счет использования материала с наименьшей площадью петли гистерезиса. Обычно используется кремнистая сталь с наименьшей площадью петли гистерезиса.
Рассеивание потока, также известное как паразитные потери, представляет собой магнитный поток, индуцируемый первичной обмоткой трансформатора и не проходящий через сердечник во вторичную обмотку трансформатора.Часть потока рассеяния может также индуцировать вихревые токи в соседних проводящих объектах, таких как опорная конструкция трансформатора, и преобразовываться в тепло. Узнаваемый гудение или жужжание возле трансформаторов является результатом полей рассеяния, вызывающих вибрацию компонентов трансформатора, а также магнитострикционной вибрации сердечника. Сердечник оболочечного типа используется для уменьшения утечки потока.
Вихревые токи индуцируются изменяющимся магнитным потоком в сердечнике, что вызывает протекание циркулирующих токов в сердечнике.Потери тепла, происходящие из-за этих циркулирующих токов, называются потерями на вихревые токи.
Это можно уменьшить, изготовив сердечник в виде пакета ламинации.
Рис. 3: На фотографии показана типовая информация на паспортной табличке сухого трехфазного трансформатора. Предоставлено: Stanley Consultants
Потери в сердечнике называются постоянными потерями трансформатора, потому что они не меняются с нагрузкой трансформатора, однако они будут меняться в зависимости от размера трансформатора и конструкции стального сердечника.Потери в сердечнике будут продолжать потреблять энергию, даже если трансформатор остается под напряжением без нагрузки.
Потери в обмотке возникают из-за протекания тока в первичной и вторичной обмотках трансформатора и являются результатом сопротивления материала обмотки. Потери в обмотке увеличиваются с увеличением нагрузки трансформатора. Только изменение сопротивления обмотки может снизить потери в обмотке, поскольку токовая часть потерь обмотки не может измениться, что определяется требованиями к нагрузке.Снижение потерь в обмотках достигается за счет использования материала с низким сопротивлением на площадь поперечного сечения без значительного увеличения стоимости трансформатора.
Медь — лучший проводник с учетом веса, размера, стоимости и сопротивления проводника. Также используется алюминий, однако площадь поперечного сечения проводника увеличивается, чтобы уменьшить сопротивление проводника, что приведет к увеличению габаритов трансформатора и увеличению площади основания. Если стоимость недвижимости не является движущим фактором, тогда алюминий был бы наиболее экономичным.
Участок o perating c onditions
Местоположение устанавливаемого трансформатора существенно повлияет на конструкцию трансформатора и на то, какие аксессуары должны быть включены. Если трансформатор должен быть установлен внутри помещения в специально отведенном помещении или совместно с другим оборудованием системы здания, можно использовать конфигурацию вентилируемого трансформатора сухого типа. Однако возникают другие опасения.
Трансформаторы должны быть доступны для эксплуатации и обслуживания.Несущая способность здания должна быть достаточной, чтобы выдерживать трансформаторы.
Конструкция должна соответствовать применимым нормам и правилам (шум, тепловые потери, вибрация), а планировка помещения должна удовлетворять требованиям производителя в отношении надлежащей вентиляции и зазоров вокруг трансформаторов.
Во многих случаях, если трансформатор достаточно мал, обычно 75 киловольт-ампер или меньше, его можно установить на потолке. Однако согласно NEC разрешается устанавливать только сухие трансформаторы мощностью не более 50 киловольт-ампер в полых пространствах над съемным потолком, в противном случае съемный потолок необходимо будет полностью удалить.На ранних этапах процесса выбора и проектирования трансформатора необходимо привлечь инженера-строителя для оценки несущей способности конструкции здания и определения требуемых типов структурных опор. Кроме того, инженер-механик должен надлежащим образом обеспечить вентиляцию или охлаждение, необходимое для отвода тепла трансформатора при проектировании системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Если трансформатор устанавливается на открытом воздухе, трансформатор должен иметь водонепроницаемый корпус для защиты от дождя, снега, коррозии и затопления.При установке в опасной среде может потребоваться герметизация корпуса для защиты компонентов трансформатора от коррозионных паров или жидкостей.
При выборе трансформатора может потребоваться указать дополнительные функции, такие как охлаждение для нормальной работы или повышенная мощность трансформатора. Для сухих и маслонаполненных трансформаторов он может иметь выходную мощность в несколько киловольт-ампер за счет добавления многоступенчатых охлаждающих вентиляторов. Инженер-проектировщик должен указать функцию охлаждения: окружающий воздух, принудительный воздух или масло – естественный воздух – естественный (см. Рисунки 2 и 3).
Если выбран маслонаполненный трансформатор, в зависимости от расположения и емкости масла может потребоваться вторичная защитная оболочка (см. Рисунок 4).
Трансформатор также может быть оборудован устройством РПН, плавкими предохранителями Bay-O-Net, выключателем нагрузки, клеммными втулками с контурным питанием и стояночными стойками (см.
Рисунок 5).
Рис. 4: На фотографии показана установка вторичной оболочки для маслонаполненного трехфазного трансформатора. Предоставлено: Stanley Consultants
Нагрузка c Характеристики
Типы нагрузки и электрические характеристики, которые должен обслуживать трансформатор, в значительной степени влияют на размер и выбор трансформатора.Инженер-проектировщик должен понимать профиль нагрузки и оценивать различные варианты конструкции, чтобы получить экономичный трансформатор надлежащего размера с номинальными характеристиками, основанными на профиле нагрузки и требованиях к времени работы.
Типы нагрузки бывают линейными и нелинейными. Линейные нагрузки включают нагреватели, двигатели и трансформаторы. Нелинейные нагрузки включают компьютеры, источники бесперебойного питания, электронные балласты освещения, электронное оборудование и частотно-регулируемые приводы.
Нелинейные нагрузки обычно вносят гармоники в электрическую систему.
Гармоники вызывают дополнительные потери и нагрев катушек трансформатора, что снижает ожидаемый срок службы трансформатора. В зависимости от величины гармоник и общего гармонического искажения, присутствующего в электрической системе, трансформатор может быть выбран с рейтингом K, который позволяет трансформатору выдерживать нелинейные условия нагрузки в электрической системе. Трансформаторы с рейтингом K не ослабляют и не устраняют гармоники. Однако они действительно защищают трансформатор от повреждений, вызванных гармониками.Линейные нагрузки, такие как большие нагрузки двигателя, имеют высокий пусковой ток (ток заторможенного ротора), что в некоторых случаях требует увеличения номинального размера трансформатора, чтобы преодолеть нагрев, вызванный высоким пусковым током.
Рис. 5: На фотографии показан высоковольтный отсек для маслонаполненного трехфазного трансформатора с устройством РПН, предохранителями Bay-O-Net, грозовыми разрядниками, клеммными втулками питания контура и стояночными стойками.
Предоставлено: Stanley Consultants
Калибровка
Инженерам-проектировщикам в качестве первого шага необходимо будет рассчитать расчетную нагрузку на NEC для каждого подключенного приложения нагрузки, такого как электрическое отопление, кондиционирование воздуха, двигатели, освещение, розетки и специальные нагрузки (рентгеновский аппарат или установка для дрессировки).Следующим шагом будет определение максимальной рабочей нагрузки (известной как совпадающая нагрузка), которая является максимальной ожидаемой нагрузкой в любой момент времени. Последний шаг увеличивает емкость для будущих нагрузок, обычно 20%.
Например:
Максимальная совпадающая нагрузка = 84 киловольт-ампер
Запасная емкость при 20% = 84 X 0,2 = 16,8 кВ
Общая расчетная нагрузка = 100,8 киловольт-ампер
Минимальный требуемый размер трансформатора составляет 100,8 киловольт-ампер, однако это трансформатор нестандартного размера, который имеется в продаже.
Поэтому выбран трансформатор на 112,5 кВ.
Параллельно o операция
Если размеры имеющихся в продаже силовых трансформаторов не могут соответствовать требованиям нагрузки трансформатора или из-за нехватки места, трансформаторы могут работать параллельно. Например, если требуемый размер трансформатора сухого типа составляет 1500 киловольт-ампер с первичным напряжением 480 вольт и вторичным напряжением 208 вольт, чего нет в продаже. Два сухих трансформатора на 750 кВ могут работать параллельно для обеспечения требуемых 1500 кВ.
Если трансформаторы выбраны для параллельной работы, трансформаторы необходимо переключать как единое целое, чтобы предотвратить опасную ситуацию обратной связи. Кроме того, инженеры-проектировщики должны обеспечить соблюдение требований применимых норм и правил, таких как статья 450.7 NEC.
Различные условия, которые должны быть выполнены для успешной параллельной работы трансформаторов:
- Тот же сдвиг фазового угла (векторная группа такая же).
- Тот же рейтинг частоты.
- Такая же полярность.
- Та же последовательность фаз.
- Одинаковое напряжение и коэффициент трансформации (номинальные значения первичного и вторичного напряжения одинаковы)
- То же процентное сопротивление и соотношение X / R.
- Идентичное положение устройства РПН.
- Те же значения в киловольтах-амперах.
Одинаковый сдвиг фазового угла, та же полярность, та же последовательность фаз и та же частота требуются для возможности параллельной работы, в противном случае могут возникнуть катастрофические повреждения в результате короткого замыкания между фазами или чрезмерного циркулирующего тока.
Одинаковый коэффициент напряжения и коэффициент трансформации, одинаковый процентный импеданс, одинаковый номинал в киловольт-амперах, одинаковое положение переключателя ответвлений предпочтительны для достижения оптимальных характеристик при параллельной работе трансформаторов за счет минимизации циркулирующего тока.
| Первичный | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 208 В, 3 фазы 480 В, 3 фазы | ||||||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
| Земля трансформатора: (1 # 2CU) 2 1/2 дюйма EMT | |||||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
| 208 В, 3 фазы 480 В, 3 фазы | ||||||||||||
| Среднее | ||||||||||||
Падение напряжения:%
5 кВА150 кВА225 кВА300 кВА500 кВА
97 В
(4,98%)Калькулятор трансформатора SMPS | Дэйв Аллмон
Другой калькулятор трансформатора
Много раз мне приходилось просматривать старую документацию, чтобы понять, как намотать трансформатор.
я решил
поместите расчеты в веб-калькулятор. Это простой калькулятор — он просто вычисляет число
оборотов. Вы должны выяснить, какого размера должна быть проволока и поместится ли она на шпульку.
Две вещи, которые вам нужно знать о трансформаторе, — это Bmax, о котором вы обычно можете догадаться без
тоже много хлопот, а площадь сечения в см 2 . Bmax — максимальный поток
плотность, которую вы хотите в ядре.1500G с сердечником потенциометра 3622-77 на частоте 25 кГц будет производить 0,68 Вт потерь в сердечнике.
Уменьшайте Bmax по мере увеличения частоты. Не используйте тип 77 выше 100 кГц.
Для типа 77 похоже, что вы не сможете насытить сердечник, если вы сохраните Bmax ниже 3000, но тогда эти потери в сердечнике
доставит вам. От половины до одной трети более уместно. Ваши очереди
count будет увеличиваться при уменьшении Bmax. Как и ваши потери на обмотке.
Ae — площадь поперечного сечения,
и это всегда есть в таблице данных.Если указано в мм 2 разделите на 100, чтобы получить
см 2 .
Обратите внимание на частоту переключения. Если вы используете что-то вроде LM3524D, частота его работы в два раза больше. фактическая частота трансформатора. Если он имеет тактовую частоту 50 кГц, трансформатор работает только на 25 кГц. Если вы не примете это во внимание, вы создадите трансформатор, который будет слишком мал для частоты.
Когда я получаю частичное включение первичной обмотки, я округляю ее в большую сторону. Это безопаснее, чем округление в меньшую сторону. Более высокие обороты
на первичной обмотке означает большую индуктивность и меньший ток при той же частоте. Если вы округлите, вы можете
увеличьте B до точки насыщения или перегрева сердечника. Вам также нужно будет решить, нужно ли вам
округлите все вторичные обмотки, так как округление первичной обмотки изменяет количество оборотов, необходимых на вторичной обмотке.
У вас есть вопросы по трансформаторам? На нашей странице часто задаваемых вопросов есть ответы!
Не случайно вы редко слышите трансформеры, посещая школы, больницы и офисы.В таких чувствительных к звуку средах часто требуются тихие трансформаторы, и MGM может проектировать блоки со средним уровнем звука на 3 дБ ниже стандартов NEMA ST-20. Для некоторых номиналов кВА и классов кВ мы можем снизить уровень звука до 7 дБ ниже NEMA! Что вызывает шум трансформатора?
Трансформаторы по своей конструкции издают слышимый «гул», вызванный вибрациями электротехнической стали. Вибрации вызваны свойством, известным как «магнитострикция», которое заставляет стальной сердечник изменять свою форму и размер во время намагничивания.По мере увеличения вибрации увеличивается уровень «гудящего» звука.
Почему важно снизить уровень шума?
Для всех устройств MGM придерживается стандартов NEMA, которые определяют уровни звука в зависимости от кВА.
Кроме того, существуют специальные приложения, в которых критически важно повышенное снижение шума. Примеры включают больницы, высотные здания, школы, офисы, библиотеки и другие объекты, в которых трансформаторы размещаются рядом с их нагрузками в чувствительной к шуму среде.
Как MGM снижает уровень шума?
MGM имеет запатентованную конструкцию шумоподавления, в которой используются методы минимизации гудения, вызванного магнитострикцией.Наша конструкция регулирует усилие зажима, материал сердечника, конструкцию сердечника и устанавливает антивибрационные прокладки по всему устройству. Помимо конструкции критически важно размещение трансформатора, поэтому MGM предлагает услуги поддержки, чтобы гарантировать учет акустических принципов во время установки.
Как MGM проверяет уровни шума?
В соответствии со стандартами тестирования NEMA, MGM проверяет каждый блок на его номинальной частоте и напряжении в условиях холостого хода. Помещение для испытаний примерно на 10 футов больше трансформатора со всех сторон с уровнем окружающего звука 5 дБ.