Pmonline.ru

Пром Онлайн
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

РАСЧЕТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

РАСЧЕТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Классический теоретический расчет трансформатора достаточно сложен Для его выполнения необходимо знать такие характеристики, как магнитная проницаемость используемых для сердечника пластин трансформаторной стали, длина магнитных силовых линий в сердечнике, средняя длина витка обмотки и другие параметры Профессиональному разработчику НИИ все эти параметры известны, так как он обладает сертификатами применяемых в трансформаторе материалов Радиолюбитель же вынужден использовать для трансформатора совершенно случайно попавший к нему сердечник, характеристики которого ему неизвестны

По указанной причине для расчета трансформатора предлагается эмпирический метод, многократно проверенный радиолюбителями и основанный на практическом опыте Расчет элементарно прост и требует лишь знания простейших основ арифметикиПринцип действия трансформатора

Рис 61 Трансформатор: а – общий вид б – условное обозначение

Трансформатор был изобретен П Н Яблочковым в 1876 году Устройство трансформатора показано на рис 61а, а его схематическое обозначение – на рис 616

Трансформатор состоит из стального сердечника и обмоток, намотанных изолированным обмоточным проводом

Сердечник собирается из тонких пластин специальной электротехнической стали для снижения потерь энергии

Обмотка, предназначенная для подключения к сети переменного тока, называется первичной Нагрузка подключается к вторичной обмотке, которых в трансформаторе может быть несколько Номера обмоток обычно проставляются римскими цифрами Часто обмоткам присваивают номера их выводов

Работа трансформатора основана на магнитном свойстве электрического тока При подключении концов первичной обмотки к электросети по этой обмотке протекает переменный ток, который создает вокруг ее витков и в сердечнике трансформатора переменное магнитное поле Пронизывая витки вторичной обмотки, переменное магнитное поле индуцирует в них ЭДС Соотношение количества витков первичной и вторичной обмоток определяет получаемое напряжение на выходе трансформатора Если количество витков вторичной обмотки больше, чем первичной, выходное напряжение трансформатора будет больше напряжения сети Такая обмотка называется повышающей Если же вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная, выходное напряжение окажется меньше сетевого (понижающая обмотка)

Трансформатор – это пассивный преобразователь энергии Его коэффициент полезного действия (КПД) всегда меньше единицы Это означает, что мощность, потребляемая нагрузкой, которая подключена к вторичной обмотке трансформатора, меньше, чем мощность, потребляемая нагруженным трансформатором от сети Известно, что мощность равна произведению силы тока на напряжение, следовательно, в повышающих обмотках сила тока меньше, а в понижающих – больше силы тока, потребляемого трансформатором от сети

Параметры и характеристики трансформатора

Два разных трансформатора при одинаковом напряжении сети могут быть рассчитаны на получение одинаковых напряжений вторичных обмоток Но если нагрузка первого трансформатора потребляет большой ток, а второго – маленький, значит, первый трансформатор характеризуется по сравнению со вторым большей мощностью Чем больше сила тока в обмотках трансформатора, тем больше и магнитный поток в его сердечнике, поэтому сердечник должен быть толще Кроме того, чем больше сила тока в обмотке, тем более толстым проводом она должна быть намотана, а это требует увеличения окна сердечника Поэтому габариты трансформатора зависят от его мощности И наоборот, сердечник определенного размера пригоден для изготовления трансформатора только до определенной мощности, которая называется габаритной мощностью трансформатора

Читайте так же:
Материнская плата asrock a75m hvs характеристики

Количество витков вторичной обмотки трансформатора определяет напряжение на ее выводах Но это напряжение зависит также и от количества витков первичной обмотки При определенном значении напряжения питания первичной обмотки напряжение вторичной зависит от отношения количества витков вторичной обмотки к количеству витков первичной Это отношение и называется коэффициентом трансформации

Если напряжение на вторичной обмотке зависит от коэффициента трансформации, можно ли выбирать количество витков одной из обмоток, например первичной, произвольно Оказывается, нельзя Дело в том, что чем меньше габариты сердечника, тем больше должно быть количество витков каждой обмотки Поэтому размеру сердечника трансформатора соответствует вполне определенное количество витков его обмоток, приходящееся на один вольт напряжения, меньше которого брать нельзя Эта характеристика называется количеством витков на один вольт

Как и всякий преобразователь энергии, трансформатор обладает коэффициентом полезного действия – отношением мощности, потребляемой нагрузкой трансформатора, к мощности, которую нагруженный трансформатор потребляет от сети

КПД маломощных трансформаторов, которые обычно применяются для питания бытовой электронной аппаратуры, колеблется в пределах от 0,8 до 0,95 Более высокие значения имеют трансформаторы большей мощности

Электрический расчет трансформатора

Прежде чем начать электрический расчет силового трансформатора, необходимо сформулировать требования, которым он должен удовлетворять Они и будут являться исходными данными для расчета Технические требования к трансформатору определяются также путем расчета, в результате которого определяются те напряжения и токи, которые должны быть обеспечены вторичными обмотками Поэтому перед расчетом трансформатора производится расчет выпрямителя для определения напряжений каждой из вторичных обмоток и потребляемых от этих обмоток токов Если же напряжения и токи каждой из обмоток трансформатора уже известны, то они и являются техническими требованиями к трансформатору

Для определения габаритной мощности трансформатора необходимо определить мощности, потребляемые от каждой вторичной обмотки, и сложить их, учитывая также КПД трансформатора Мощность, потребляемую от любой обмотки, определяют умножением напряжения между выводами этой обмотки на силу потребляемого от нее тока:

где Р – мощность, потребляемая от обмотки, Вт

U – эффективное значение напряжения, снимаемого с этой обмотки, В

I – эффективное значение силы тока, протекающего в этой же обмотке, А

Суммарная мощность, потребляемая, например, тремя вторичными обмотками, вычисляется по формуле:

Для определения габаритной мощности трансформатора полученное значение суммарной мощности Ps нужно разделить на КПД трансформатора:

где Рг – габаритная мощность трансформатора

η – КПД трансформатора

Заранее рассчитать КПД трансформатора нельзя, так как для этого нужно знать величину потерь энергии в обмотках и в сердечнике, которые зависят от параметров самих обмоток (диаметры проводов и их длина) и параметров сердечника (длина магнитной силовой линии и марка стали) И те и другие параметры становятся известны только после расчета трансформатора Поэтому с достаточной для практического расчета точностью КПД трансформатора можно определить из табл 61

Читайте так же:
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из бесперебойника

Форумы сайта "Отечественная радиотехника 20 века"

Такое создается впечатление, что некоторые товарисчи никогда не видели унифицированных трансов и дросселей типа ТАН,ТН,Т и Д.
Тот что левый из последних «постперестроечных», с ним еще можно поковыряться — сделаны хило, выводы могут отваливаться, катушки болтаются, пропитка сделана непонятно чем. А вот тот, что справа, точно уйдет в мусорное ведро после попытки раздербана.

Изображение

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Если транс в руках имеется, то вопрос только по диаметрам обмоток. Число витков на Вольт так и опреленяется на всех сетевых , домотал 10вит да и измерил. А унифицированные бывают и такими.Изображение

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Изображение

Изображение

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Re: моточные данные ТН,ТА,ТАН,ТПП

  • Цитата

Третий раз повторяем. Для этого нужно как минимум устроится на должность технолога или библиотекаря технической библиотеки того завода, что делал эти трансы и стырить эти данные. Конструкторам и разработчикам аппаратуры до лампады, что там намотано. Им достаточно справочника или прилагаемого паспорта на транс. Под ремонт и перемотку эти трансы не предназначены. В случае сгорания подлежал замене на аналогичный.

Под заказ ТАНы мотают до сих пор. По всему, тот, что похож на самопал, из новодельных партий.

А это из 1989 года. Пропитка парафином, никаких компаундов и эпоксидок, выводы через отверстия. Зато присутствуют все маркировки и гордый атрибут в виде знака качества на этикетке. Видимо уже наступал коллапс, и на явный суррогат лепили то, что осталось на складе.

Изображение

Изображение

ПыСы. Александр Хрисанов немного опередил. Тогда мой пойдет для закрепления.
Данные на намотку надо искать в технологических картах, или в заводских ТО. А ТУ , это все таки немного не то.

Расчет и намотка выходного трансформатора для лампового усилителя

Выбираем выходную лампу – строим нагрузочную прямую и выбираем РТ на ВАХах, находим приведенное сопротивление, выбираем сопротивление акустики (нагрузки), в результате вычисляем соотношение витков первичной и вторичной обмоток = Ктр = √КВ (приведенное сопротивление анода: сопротивление акустики).

Выбираем трансформатор – больше «железа», меньше меди, без фанатизма с габаритной мощностью (из практики воспроизведения низких частот) достаточно 100-160 Вт (10-14 см 2 площади центрального керна). Парадокс, лучший звук у Ш «железа» от компьютерных китайских бесперебойников. Неплохие результаты показал ТСШ-170, правда у него неудобство со сборкой и креплением.

Читайте так же:
Материнская плата 2018 цена качество

Запасаемся большим тюбиком клея “Момент”, тонким канцелярским и нешироким малярным скотчем. Штанген, металлическая точная линейка, калькулятор, карандаш. ЗАМЕРЫ – окно, что ограничивает железо, точно до десятых мм.

На столе – таблица номиналов диаметров намоточного провода, сечений по меди и по лаку, допустимый ток при токовой нагрузке.

Готовим каркас катушки – чистим от заусенцев, думаем и потом сверлим необходимое количество «дырок» для выводов проводов и контактных для пайки-крепления. Если не получается с мозгами – пропиливаем сквозную щель, одну-две.

Дырки для выводов, для фторопластового провода, чтобы намоточный тонкий не ломался. Дырки для крепления-пайки под голую медь 0,75-1,0 мм, потом залудим.

Готовим межсекционную изоляцию – полоски офисной бумаги с бахромой по 1,5 мм шире окна катушки с каждой стороны.

Замеряем:

Пример: 34,5х10 мм, дно = 34,5 мм, высота = 10 мм.

Секционирование – соединение обмоток ТОЛЬКО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ! Любой слой заполняется только полностью и без просветов.

Сначала не меньше половины первички, затем межсекционная изоляция – 3 слоя подготовленной офисной бумаги с бахромой, затем – слой вторички, межсекционная изоляция, затем четверть первички, межсекционная 3 слоя, слой вторички, межсекционная, оставшаяся четверть первички, межсекционная 3 слоя, затем можно слой первички (около 200 витков) для катодной обмотки, и последний оставшийся слой вторички – на нем желательно делать выводы-петли через каждые 5-7 витков для подстройки под конкретную акустику, на слух.

Итого получается: ½ I II – ¼ I II – ¼ I – К – II (5+5+5+5+5+5)

РАСЧЕТ

Прикидываем – количество витков вторички в одном слое проводом около 1,0 по меди (из практики) – 1,09 лак.

34,5 : 1,09 = 31,65 – 1 виток = 30 витков слой вторички.

Таких слоя будет 3 (три).

Моя задача – первичка 5к и два вывода на 8 Ом и 16 Ом.

Вычисляем витки первички. Через Ктр, для 8 Ом = 25, для 16 Ом = 17.

(Ктр = кв.корень [5к : Ra]) = корень (5000 : 8) = корень 625 = 25 для 8 Ом, и соответственно 16 Ом = 17.

Значит два слоя вторички – 8 Ом, три слоя – 16 Ом.

Прикидываем равенство первичек.

Два слоя вторички = 60 витков (на 8 Ом) х 25 (Ктр 8 Ом) = 1500 витков – прикидочная первичка на 8 Ом.

Три слоя вторички = 90 витков (на 16 Ом) х 17 (Ктр 16 Ом) = 1530 витков – почти одинаково. Выбираем среднее (да простят ГУРУ инета) = итого первичка 1515 витков.

Расчет диаметра первички

Реальная площадь окна = 34,5 х 10 = 345 мм 2 .

Из практики – первичка и вторичка требуют одинаковые площади, на первичку = 345 : 2 = 172,5 мм 2 .

Из практики на вспучивание и изоляцию эту площадь делим на 1,4 и получаем чисто под провод первички = 172,5 : 1,4 = 123,21 мм 2 , делим его на количество витков и получаем площадь для одного витка = 123,21 мм 2 : 1515 витков = 0,08133 мм 2 . Извлекаем квадратный корень и получаем искомый диаметр провода первички по лаку: √0,08133 = 0,2852 мм.

Читайте так же:
Материнская плата asus p5g41t m lx2 gb

По таблице по лаку ищем ближайшее меньшее, получается по меди: 0,25 – 0,23 мм.

Т.к. провод по меди 0,23 «держит» не менее 110 мА = нам хватит, его и применяем.

ИТОГО: карта намотки = 758 (1515:2) витков 0,23 мм – изоляция – 30 витков 1 мм – изоляция – 379 (1515:4) витков 0,23 мм – изоляция – 30 витков – изоляция – 379 витков 0,23 мм – изоляция – слой 0,23 мм – изоляция – 30 (5+5+5+5+5+5) 1.

Мотаем:

Под начало и в конце любого слоя кладем немного клея, чтобы провод не «микрофонил» и укреплял бумагу.

Резвой – «длинные обмотки укладываем аккуратно кучками в четверть высоты, заполняем слой»

При очень длинных обмотках возможно применение межслойного канцелярского скотча в один слой.

Выводы тонкого обмоточного провода желательно маркировать разноцветными кембриками:

Собираем

Пушпул = без зазора, однотакт = с зазором.

При токе анода до 50 мА – зазор 0,05 мм – один слой кальки, при токе 100-120 мА = зазор 0,1 мм – один слой обычной офисной бумаги, ТОЛЬКО НА ЦЕНТРАЛЬНОМ КЕРНЕ !

Выводы толстых проводов соединяем и формуем как клеммы подключения, придумывать ничего не надо. Тонкие – зачищаем обжигом и аккуратно чистим мелкой наждачкой. Залуживаем и надежно припаиваем к подготовленной панельке из текстолита с закрепленными голого провода около 1 мм клеммами. Эту панельку для удобства крепим на болтах в ближайшем месте от выводов из катушки.

Не забываем маркировку – на «пузе» катушки с удобной стороны под скотч приклеиваем бирку карты намотки и расположения контактов.

Осталось за малым, рассчитываем усилитель (чуть позже), достаём лампы-деталюшки, «слесарим» корпус, изголяемся с питанием, монтируем, жжём канифоль, ругаемся на несоответствие действительности инетовских подписанных ВАХов, пересчитываем под реальные замеры, жжём канифоль, заменяем выбитые квартирные пробки, плюемся на акустику, и наслаждаемся Вотерсом, ну или звуком “Бегущего по лезвию” (Шоночка просто красавица!).

Ответы на вопросы «Почему?» ищем в первоисточниках и не дай божЕ слушаем инетовских ГореГуру (а есть и с сангиг образованием), только через разрядку 450 В конденсаторов на собственных пальцах = другого пути нетУ!

Все про трансформатор от бесперебойника

Источник бесперебойного питания (ИБП, бесперебойник) в домашних условиях можно переделать в самые различные устройства. Для некоторых понадобится даже не весь ИБП, а только его отдельные составные части (с корпусом или без), так что не стоит спешить выкидывать старый трансформатор от бесперебойника, ведь устройству еще можно найти достойное применение в быту.

Как можно использовать трансформатор?

У трансформатора от бесперебойника несколько вариантов применения.

Читайте так же:
Материнская плата asus m5a7bl

Предварительно, в качестве подготовительного этапа следует разобрать устройство, оставив только корпус и трансформатор, или же сделать новый корпус под трансформатор.

Важно: ИБП и его составные части очень часто применяются не по прямому назначению. Из них также изготавливают преобразователи напряжения, зарядные устройства и т. д., однако эти устройства, помимо трансформатора, потребуют также использования других составных частей ИБП (для большинства самодельных устройств потребуется аккумулятор).

Варианты использования

Наиболее простой и потому распространенный вариант использования трансформатора старого бесперебойника — самостоятельное изготовление на его основе блока питания.

Разберемся с инструкцией по изготовлению, схемой подключения и возможными проблемами и нюансами.

Схемы подключения и распиновка

Изготовление блока питания из трансформатора старого бесперебойника происходит по следующей схеме:

  1. с использованием омметра определяется обмотка с наивысшим сопротивлением (черные и белые провода, которые будут служить в качестве входа в блок питания) — при использовании устройства со стандартным корпусом этот шаг необязателен, поскольку гнездо в торце бесперебойника уже можно использовать в качестве входа;
  2. на трансформатор подается переменный ток 220 В;
  3. снимается напряжение с остальных контактов;
  4. производится поиск пары, для которой разность потенциалов составит 15 В (белый и желтый провода), — будущие выходы из блока питания;
  5. из проводов образуется вход в блок питания (с одной стороны от положения сердечника);
  6. из проводов с противоположной стороны по тому же принципу устраивается выход блока питания;
  7. на выходе устанавливается диодный мост;
  8. контакты диодного моста соединяются с потребителями.

Возможные проблемы и нюансы

Описанный процесс изготовления из трансформатора бесперебойника блока питания имеет, однако, существенные недостатки. В частности, они связаны с типовым напряжением, ограниченным на выходе до 15 В. При подключении к получившемуся блоку питания определенной нагрузки оно точно должно «просесть».

В связи с этим, придется экспериментальным путем подбирать вольтаж, необходимый на выходе, что потребует определенных навыков и знаний, а также сопряжено с определенными рисками.

Таким образом, хотя из трансформатора старого бесперебойника блок питания по вышеприведенной инструкции изготовить совершенно несложно, важно обладать хотя бы элементарными знаниями в физике и электронике, а также неукоснительно соблюдать технику безопасности, поскольку любые работы с электричеством потенциально связаны с серьезными рисками для жизни и здоровья.

Не каждый трансформатор ИБП подойдёт для этих целей. Некоторые производители ИБП халтурят при изготовлении магнитопровода (экономят на изоляции лаком, вместо стяжных шпилек проваривают магнитопровод), в таком случае трансформатор начнет существенно нагреваться даже на холостом ходу. Такой трансформатор не подойдет для продолжительной работы, либо придется придумывать охлаждение.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector