В настоящее время наиболее распространены магнитопроводы следующих типов:
Кое-где еще можно встретить Ш-образные пластинчатые сердечники, расчет таких трансформаторов аналогичен расчету Ш-образного ленточного.
Тороидальный трансформатор 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 U1;
- напряжение вторичной обмотки U2;
- ток вторичной обмотки I2;
1.Расчет трансформатора
Расчет габаритной мощности трансформатора
При выборе железа для трансформатора надо учитываять, чтобы габаритная мощность трансформатора была строго больше расчетной электрической мощности вторичных обмоток.
Мощность вторичной обмотки Р2 = I2 * U2 = Рвых
Если обмоток много, то мощность, отдаваемая трансформатором, определяется суммой всех мощностей вторичных обмоток (Рвых).
Другими словами - габаритная мощность трансформатора - это мощность которую способно "вынести" железо. Прежде чем перейти к формуле, сделаем несколько оговорок:
- Главный качественный показатель силового трансформатора для радиоаппаратуры это его надежность. Следствие надежности - это минимальный нагрев трансформатора при работе (иными словами он должен быть всегда холодным!) и минимальная просадка выходных напряжений под нагрузкой (иными словами, трансформатор должен быть "жестким").
- В расчетах примем КПД трансформатора 0,95
- Так как речь в статье пойдет об обычном сетевеом трансформаторе, примем рабочую частоту равной 50Гц.
- Учитывая то, что нам нужен надежный трансформатор, и учитывая то, что напряжение в сети может иметь отклонения от 220 вольт до 10%, принимаем В=1,2 Тл
- Плотность тока принимаем 3,5 А/мм2
- Коэффициент заполнения сердечника сталью принимаем 0,95
- Коэффициент заполнения окна принимаем 0,45
Где:
Sc и So - площади поперечного сечения сердечника и окна, соответственно [кв. см];
2. Определение количества витков в обмотках.
Прежде всего расчитываем количество витков в первичной обмотке.
упрощенная формула будет иметь вид:
Sc - площадь поперечного сечения сердечника, соответственно [кв. см]; U - напряжение первичной обмотки [В];
Количество витков во вторичной обмотке можно расчитать по этой же формуле, увеличив число витков примерно на 5% (КПД трансформатора), но можно поступить проще: после того как намотана первичка - наматываем поверх нее 10 витков и измеряем напряжение. Зная какое напряжение требуется получить на выходе трансформатора и зная какое напряжение приходится на 10 витков - определяем необходимое число витков.
3. Расчет диаметра провода.
Рассчитываем диаметры проводов обмоток исходя из протекающих в них токов по следующим формулам (для меди, серебра или алюминия):
Обсудить на форуме
Copyright © R9AL 2010 Все права защищены
