Как расчитать трансформатор? - Умелые ручки - Каталог статей - Чуланчик
Понедельник, 24.11.2014, 03:51 Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас Гость
                                                Кулинрия Новогоднее
                                                

Чуланчик

Главная | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход | RSS
Чуланчик Чуланчик полезный сайт для любознательных, картины, программы, уроки фотошоп, онлайн радио, конвертер валют, новости, Чуланчик, юмор, карта судов в реальном времени, шахматы, бильярд, игры ГДЗ, кроссворды, умелые ручки, крылатые фразы,интересное видео, непознанное, пазлы, софт, Художественная галерея, Это интересно"
TV онлайн
Онлайн ТВ В гостях у сказки. http://www.uskazok.ru
Меню сайта
Категории раздела
Крылатые фразы [21]
Умелые ручки [64]
Это интересно! [84]
Юмор [43]
Интересное видео [121]
"Пасхальные яйца" [5]
Художественная галерея [23]
Непознанное [37]
Пункт назначения [7]
Калейдоскоп [1]
Статистика

Онлайн всего: 0
Гостей: 0
Пользователей: 0
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика
Форма входа
Понедельник
24.11.2014
03:51

[ Управление профилем ]
Глобус


Главная » Статьи » Умелые ручки

Как расчитать трансформатор?
Полезные программы:
Подробный расчет катушек и трансформаторов
(рус.) zip (52 Кб)
Расчет трансформатора zip (28 Кб)

(Внизу ещё есть список аналогичных программ с пояснениями)

Зная необходимое напряжение на вторичной обмотке (U2) и максимальный ток нагрузки (Iн), трансформатор рассчитывают в такой последовательности.

1. Определяют значение тока, текущего через вторичную обмотку трансформатора:
I2 = 1,5 Iн,


где I2 - ток через обмотку II трансформатора, А;

Iн - максимальный ток нагрузки, А.

2. Определяют мощность, потребляемую выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора:

P2 = U2 I2,


где P2 - максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки, Вт;

U2 - напряжение на вторичной обмотке, В;

I2 - максимальный ток через вторичную обмотку трансформатора, А.

3. Подсчитывают мощность трансформатора:

Pтр = 1,25 P2,


где Pтр - мощность трансформатора, Вт;

P2 - максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки трансформатора, Вт.

Если трансформатор должен иметь несколько вторичных обмоток, то сначала подсчитывают их суммарную мощность, а затем мощность самого трансформатора.


4. Определяют значение тока, текущего в первичной обмотке:

I1 = Pтр / U1,


где I1 - ток через обмотку I, А;

Ртр - подсчитанная мощность трансформатора, Вт;

U1 - напряжение на первичной обмотке трансформатора (сетевое напряжение).

5. Рассчитывают необходимую площадь сечения сердечника магнитопровода:
S = 1,3 Pтр,


где S - сечение сердечника магнитопровода, см2;

Ртр - мощность трансформатора, Вт.

6. Определяют число витков первичной (сетевой) обмотки:

w1 = 50 U1 / S,


где: w1 - число витков обмотки;
U1 - напряжение на первичной обмотке, В;
S - сечение сердечника магнитопровода, см2.


7. Подсчитывают число витков вторичной обмотки:

w2 = 55 U2 / S,


где: w2 - число витков вторичной обмотки;
U2 - напряжение на вторичной обмотке, В;
S-сечение сердечника магнитопровода, см2.


8. Определяют диаметры проводов обмоток трансформатора:

d = 0,02 I,


где: d-диаметр провода, мм;

I-ток через обмотку, мА.

Диаметр провода обмотки можно также определить по табл. 2.
Iобм, ma £ 25 25

60
60

100
100

160
160

250
250

400
400

700
700

1000
d, мм 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,5 0,6



После этого можно приступить к подбору подходящего трансформаторного железа и провода, изготовлению каркаса и, наконец, выполнению обмоток. Но Ш-образные трансформаторные пластины имеют неодинаковую площадь окна, поэтому нужно проверить, подойдут ли выбранные пластины для трансформатора, т. е. разместится ли провод на каркасе трансформатора. Для этого достаточно подсчитанную ранее мощность трансформатора умножить на 50 - получится необходимая площадь окна, выраженная в мм2. Если в подобранных пластинах она больше или равна вычисленной, железо можно использовать для трансформатора.

При выборе сердечника магнитопровода нужно также учитывать и то обстоятельство, что отношение ширины сердечника к толщине набора (отношение сторон сердечника) должно быть в пределах 1...2.

В качестве трансформаторов питания радиолюбители часто используют унифицированные выходные трансформаторы кадровой развертки телевизоров (трансформаторы ТВК). Промышленность выпускает несколько видов таких трансформаторов, и каждый из них при работе с выпрямителем, выполненным по мостовой схеме, позволяет получить на нагрузке вполне определенные напряжения в зависимости от потребляемого ею тока. Эти параметры сведены в табл. 3, которая поможет в выборе трансформатора ТВК для того или иного блока питания.
Трансформатор Выпрямленное напряжение при токе нагрузки, А
0 0,3 0,5 0,8 1,0


ТВК-70Л2
14 11,5 10,5 9 8


ТВК-110Л1
28 26 25 24 23


ТВК-110Л2, ТВК 110ЛМ
17 15 14 13,5 12,5



и ещё:

Упрощенная методика расчета сетевого трансформатора

Целью расчета является получение заданных выходных параметров трансформатора (для сети с частотой 50 Гц) при его минимальных габаритах и массе.

Расчет трансформатора целесообразно начать с выбора магнитопровода, т. е. определения его конфигурации и геометрических размеров.

Наиболее широко распространены три вида конструкции магнитопроводов, приведенные на рис. 1.


Рис. 1. Конструкции магнитопроводов трансформаторов:

а) броневого пластинчатого; б) броневого ленточного; в) кольцевого ленточного

Для малых мощностей, от единиц до десятков Вт, наиболее удобны броневые трансформаторы. Они имеют один каркас с обмотками и просты в изготовлении.

Трансформатор с кольцевым сердечником (тороидальный) может использоваться при мощностях от 30 до 1000 Вт, когда требуется минимальное рассеяние магнитного потока или когда требование минимального объема является первостепенным. Имея некоторые преимущества в объеме и массе перед другими типами конструкций трансформаторов, тороидальные являются вместе с тем и наименее технологичными (удобными) в изготовлении.

Исходными начальными данными для упрощенного расчета являются:

- напряжение первичной обмотки Ui;

- напряжение вторичной обмотки Uz;

- ток вторичной обмотки l2;

- мощность вторичной обмотки Р2 = I2 * U2 = Рвых

Если обмоток много, то мощность, отдаваемая трансформатором, определяется суммой всех мощностей вторичных обмоток (Рвых).

РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА

Размеры магнитопровода выбранной конструкции, необходимые для получения от трансформаторов заданной мощности, могут быть найдены на основании выражения:


, где:

Sст- сечение стали магнитопровода в месте расположения катушки;

Sок - площадь окна в магнитопроводе;

Вмах- магнитная индукция, см. табл. 1;

J - плотность тока, см. табл. 2;

Кок - коэффициент заполнения окна, см. табл. 3;

Кст - коэффициент заполнения магнитопровода сталью, см. табл. 4;

Величины электромагнитных нагрузок Вмах и J зависят от мощности, снимаемой со вторичной обмотки цепи трансформатора, и берутся для расчетов из таблиц 1 и 2.

Таблица 1

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

Таблица 2

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

Коэффициент заполнения окна Кок приведен в таблице 3 для обмоток, выполненных проводом круглого сечения с эмалевой изоляцией.

Коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью Кст зависит от толщины стали, конструкции магнитопровода (пластинчатая, ленточная) и способа изоляции пластин или лент друг от друга. Величина коэффициента Кст для наиболее часто используемой толщины пластин может быть найдена из таблицы 4

Таблица 3

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

Таблица 4

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

Примечание:

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

2. Коэффициент заполнения для ленточных магнитопроводов указаны при изготовлении их методом штамповки и гибки ленты.

Определив величину Sст*Sок, можно выбрать необходимый линейный размер магнитопровода, имеющий соотношение площадей не менее, чем получено в результате расчета.


Величину номинального тока первичной обмотки находим по формуле:

, где величина h и COS j трансформатора, входящие в выражение, зависят от мощности трансформатора и могут быть ориентировочно определены по таблице 5.

Таблица 5

Величина Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, [Вт]
2-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
h броневой ленточный 0,5-0,6 0,6-0,8 0,8-0,9 0,90-0,93 0,93-0,95
0,76-8,88 0,88-0,92 0,92-0,95 0,95-0,96
COS j 0,85-0,90 0,90-0,93 0,93-0,95 0,95-0,93 0,93-0,94

Токи вторичных обмоток обычно заданы. Теперь можно определить диаметр проводов в каждой обмотке без учета толщины изоляции. Сечение провода в обмотке: Snp = I/J, диаметр



Определяем число витков в обмотках трансформатора:

,где n - номер обмотки,

аU - падение напряжения в обмотках, выраженное в процентах от номинального значения, см. таблицы 6 и 7. Следует отметить, что данные для -U, приведенные в таблице 6, для многообмоточных трансформаторов требуют уточнения. Рекомендуется принимать значения аU для обмоток, расположенных непосредственно на первичной обмотке на 10...20% меньше, а для наружных обмоток на 10...20% больше указанных в таблице.

В тороидальных трансформаторах относительная величина полного падения напряжения в обмотках значительно меньше по сравнению с броневыми трансформаторами. Это следует учитывать при определении числа витков обмоток - значения аU берутся из таблицы 7.

Таблица 6

Конструкция броневая, величина аU Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, Вт
5-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
аU1 20-13 13-6 6-4.5 4,5-3 3-1
аU2 25-18 18-10 10-8 8-6 6-2

Таблица 7

Конструкция кольцевая, величина аU Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, Вт
8-25 25-60 60-125 125-250 250-600
аU1 7 6 5 3,5 2,5
аU2 7 6 5 3.5 2.5

Пример расчета сетевого тороидального трансформатора

Исходные данные:

Входное напряжение U1 = 220 В

Выходное напряжение U2 = 22 В

Максимальный ток нагрузки I2 = 10 А

Мощность вторичной цепи определяем из формулы:

P2 = U2 * l2 =220 Вт

Имеется кольцевой ленточный магнитопровод с размерами: в = 4 см, с = 7,5 см, а = 2 см (рис. 7.17в). Sок = R2 = 3,14 Ч 3,752 = 44,1 кв. см ; Sст = а Ч в = 2 Ч 4 = 8 кв. см

Воспользовавшись формулой мощности и таблицами, определяем, какую максимальную мощность можно снять сданного магнитопровода:


Расчетная величина превышает необходимую по исходным данным (Р2 = 220 Вт), что позволяет применить данный магнитопровод для намотки нужного трансформатора, но если требуются минимальные габариты трансформатора, то железо магнитопровода можно взять меньших размеров (или снять часть ленты), в соответствии с расчетом.


Номинальный ток первичной обмотки:

Сечение провода в обмотках:

Диаметр провода в обмотках:

Выбираем ближайшие диаметры провода из ряда стандартных размеров, выпускаемых промышленностью, - 0,64 и 2 мм, типа ПЭВ или ПЭЛ.


Число витков в обмотках трансформатора:


Расчет трансформаторов(программы)

calc_tr.zip Расчет трансформаторов на кольцевых магнитопроводах с помощью таблицы Microsoft Excel 42.8 Kb
transfor.zip Программа, позволяющая рассчитывать трансформаторы питания различной формы с количеством обмоток до 99, и сохраняет результаты расчетов в файле. (Ревко А.С. asr@pe.ti.chernigov.ua) 28 Kb
EvTrans.rar Это новая версия программы для расчета трансформаторов питания Transfor. В ней устранены замеченные неточности предыдущей версии, добавлено много новых возможностей. Программа находится на стадии разработки и тестирования, еще можно внести свои предложения по программе, какой Вы хотите ее видеть, предложения можно на evtrans@chat.ru
Новые версии программы смотри на http:\evtrans.chat.ru
38.3 Kb
tr_calc.zip

"Трансформаторный калькулятор" Версия 1.3 - Программа для упрощенного расчета трансформаторов в радиолюбительской практике.
Сделана на основе усреднения расчетных данных для частоты 50 Гц, фиксированной средней плотности тока в обмотках, максимальной температуры перегрева.
Результаты методики расчета проверены на практике для изготовления мелких и даже одного сварочного трансформатора на ~2.5 КВт мощности.
Автор: Помелов В.Н. http://radioam.nm.ru (с)1999-2000

P.S. Для запуска необходима библиотека msvbvm50.dll (1.2 МБ)
У кого Win98, NT4 плюс хотя бы SP3 к ней, WinME или Win2000 - можете не волноваться - у Вас она уже есть

24.1 Kb
zv_transfor.zip Программа по расчету звуковых трансформаторов для ламповых усилителей с описанием. Со всеми вопросами по ее применению и по поводу обновления версий обращаться к автору Васильченко Е.В. aclass@mail.ru 109 Kb
trans.zip Расчет трансформаторов (однофазные, трехфазные и автотрансформаторы), учитывается вид охлаждения и сердечника, удобна и проста в использовании. Прислал Алексей Зюзин 67 Kb




загрузка...



Категория: Умелые ручки | Добавил: iriska (08.01.2012)
Просмотров: 24223 | Рейтинг: 1.0/1


Поиск
Яндекс новости
Праздники сегодня