Transformátory sú elektromagnetické zariadenia, ktoré poskytujú dva alebo viac indukčne pripojených vinutí a používajú sa na určenie hodnoty striedavého prúdu (napätia). Zariadenie obsahuje magnetické jadro s vinutiami umiestnenými na ňom. Jednofázové nízkonapäťové jednotky sa používajú na napájanie riadiacich obvodov.
Vinutie pripojené k zdroju napätia sa nazýva primárne a tie, ku ktorým sú pripojené súčasné spotrebiče, sú sekundárne. Agregáty sú rozdelené v závislosti od výsledku práce.
Rádioamatéri si uvedomujú takú situáciu, keď je potrebné urobiť transformátor s indikátormi prúdu a napätia, ktoré sa líšia od štandardných indikátorov. Niekedy je možné nájsť hotové zariadenie s potrebnými parametrami vinutia, ale častejšie musí byť transformátor vyrobený samostatne .
Všeobecné kroky pre výpočet transformátora
Je potrebné vypočítať transformátor, ktorý je v priemyselnej situácii zložitý proces, ale rádioamatéri môžu vypočítať svoje jednotky pomocou relatívne zjednodušenej schémy:
Najskôr sa určia hodnoty parametrov na výstupe budúceho zariadenia. Vyberte optimálnu rýchlosť nominálneho výkonu, ktorá sa vypočíta spočítaním výkonov všetkých vinutí sekundárneho rádu. Tento indikátor na každom vinutí je určený násobením napätia vo voltoch a výstupného prúdu v ampéroch .
Menovitý výkon vám umožní vypočítať prierez jadra, získaný v cm2. Voľba jadra je ovplyvnená šírkou jeho strednej dosky a hrúbkou vrstvy sádzania. Na určenie základnej časti násobte tieto dva parametre. Výkon sa mení ako prúd prúdi z primárneho na sekundárny. Je to spôsobené magnetickým tokom v jadre, takže veľkosť oblasti jadra priamo závisí od indikátora výkonu.
Najlepší typ je pancierové jadro . Ak budete mať pre porovnanie toroidné alebo tyč typu, potom pre výrobu pancier bude potrebovať jeden a pol krát menej drôtu pre navíjacie zariadenie. Toroidná štruktúra sa skladá z prstenca, na ktorom sú umiestnené vinutia, pričom tento typ má najmenšie zo všetkých magnetických žiarení.
Dizajn jadra predpokladá prítomnosť dvoch cievok s navíjaním drôtu na každom z nich. Vinutia sú rozdelené do dvoch a zapojené do série. Problémy vznikajú pri určovaní smeru vinutia, jadrá jadier sa zvyčajne používajú pre vysokovýkonné transformátory. Konštrukcia pancierového jadra sa používa pre malé a stredné transformátory a skladá sa z jednej cievky s pohodlným usporiadaním navíjania.
Ak chcete skontrolovať, či všetky vinutia zapadajú do zvolenej jednotky, použite faktor naplnenia okna . Ak chcete skontrolovať, vypočítajte plochu okna v jadre. Potom sa zistí koeficient, ktorý udáva počet závitov, ktoré je potrebné navinúť, aby sa napätie zvýšilo na veľkosť vinutia 1 voltu.
Počet závitov sa vypočíta na základe potreby otáčania vinutia na 50 cm2. Ak zmeráte oblasť jadra, potom sa počet otáčok považuje za deliacu výslednú plochu číslom 50. Napríklad, ak je plocha prierezu 100 cm, potom musíte vykonať dva otáčky vinutia o 1 volt.
Výpočet celkového počtu závitov drôtu sa vykoná vynásobením množstva získaného 1 voltom celkovým napätím. Napríklad, násobiť 2 otáčky na 220, dostaneme 440 otáčok v jednom vinutí. V zaťaženom prevádzkovom režime transformátora môže dôjsť k strate časti napätia na prekonanie odporu sekundárnych vinutí. Odporúča sa určiť počet závitov o 5 - 9% viac, ako je to pri výpočte.
Vynásobte veľkosť napätia vinutia získaným koeficientom, tento výpočet je rovnaký pre všetky vinutia transformátora. Prevádzkový prúd sa vypočíta z parametrov sieťového napätia a výkonu transformátora. Výsledná hodnota prevádzkového prúdu sa prevedie na miliampér a vypočíta sa priemer drôtu.
Použite tabuľku
Na výber optimálneho ukazovateľa počtu vodičov sa používajú špeciálne tabuľky, ktoré ukazujú, ako sa výsledný priemer vodiča namiesto jedného alebo dvoch nahradí rovnakými ukazovateľmi výkonu.
Napríklad získaná hodnota vo výpočte je 0, 52 mm, preto sa podľa tabuľky zistí, že tento indikátor sa dá vymeniť za dva vodiče 0, 32 mm alebo trvať tri vodiče po 0, 28 mm . To znamená, že priemer drôtu môže pozostávať z niekoľkých priemerov, ktorých celková hodnota by nemala byť nižšia ako hodnota získaná pri výpočte.
Výber overenia
Nakoniec skontrolujte faktor naplnenia okna. Nemala by byť vyššia ako hodnota 0, 5 pri zohľadnení izolácie vodiča. Ak sa ukáže, že jeho hodnota je viac, potom musíte zobrať väčšiu časť jadra a celý výpočet sa znovu vykoná.
Princíp výpočtu transformátora online
Tento výpočet vám umožní veľmi rýchlo zmeniť parametre a zároveň znížiť čas potrebný na rozvoj kapacity transformátora. Počiatočné dáta a dáta z automatických tabuliek sa zadávajú do polí rôznej farby. Údaje môžete upraviť zadaním vlastných indikátorov. Kalkulačka umožní vypočítať požadovanú plochu vodiča a počet otáčok v každom vinutí.
Údaje, ktoré sa majú zadať do poľa automatickej kalkulačky
Pred automatickým výpočtom transformátora online musíte určiť indikátory pre vstup:
- napätie v primárnom vinutí, zvyčajne nahrádza hodnotu 220 V;
- výstupné napätie sekundárneho vinutia vo voltoch (nahrádza údaje z jeho požiadaviek);
- výstupný prúd sekundárneho vinutia v ampéroch (zadajte svoju vlastnú hodnotu);
- parametre vonkajšieho a vnútorného priemeru jadra (nastavte jeho hodnotu);
- špecifikujte výšku jadra vo svojich vlastných parametroch.
Výpočet transformátora podľa vzorcov vybraných zo zdrojov je pomerne pomalý, existuje nebezpečenstvo vzniku chýb. Výpočet online vám umožní rýchlo a efektívne vykonávať dizajn. Taký pohodlný výpočet je vhodný pre začiatočníkov, rádioamatérov, bez menšieho úspechu a profesionáli ho môžu používať. Najrýchlejší spôsob výpočtu je zadanie všetkých údajov a kliknutie na tlačidlo .
Pozitívne aspekty práce s automatickým výpočtom online
Výpočty starého transformátora, ktorý spadol do rúk, sa už nebudú zdať ťažké a dlhé. Získané údaje pre previnutie transformátora budú ideálne presne pre tie počiatočné údaje, ktoré sa zadávajú do polí tabuľky, navyše automatická kalkulačka má mnoho výhod:
nie je nič, čo by mohol dizajnér počítať;- pre vlastné účely si môžete vybrať veľký počet možností a samostatne ich vykonávať;
- všetky operácie vykonávané pri výpočte sú jasné a jednoduché aj pre tých, ktorí sa prvýkrát stretnú s problémom;
- pre tých, ktorí sa prvýkrát rozhodli vyskúšať si kalkulačku online, existujú osobitné jednoduché a dostupné informácie a zrozumiteľné vysvetlenia;
- Ak chcete získať výsledky, stačí stlačiť jedno tlačidlo;
- voľba optimálneho variantu umožňuje opakované výpočty pomocou rôznych parametrov.
Návrhári transformátorov dostali spoľahlivého asistenta vo forme kalkulačky online, teraz všetci začínajúci rádioamatéri budú plniť svoje sny o tom, že si vyrobia transformátor vlastnými rukami.