Как да изчислим трансформатора, принципа на работа, инструкции за монтаж

Предишна

Съдържание:

  • Как работи трансформаторът
  • Как да сглобите трансформатор със собствените си ръце
  • Търсим инструмент за изчисляване на трансформатори
  • Ние сглобяваме трансформатора

Нека видим как да изчислим трансформатора. Нека започнем с най-простия пример и ако има време, ще се заемем с нещо по-сложно. Нека разгледаме често срещаните въпроси, на които се натъкват начинаещите. Факт е, че самият трансформатор е просто нещо, но не всеки знае принципа на работа. Веднага ще кажем, че е най-лесно да използвате онлайн калкулатори или специални компютърни програми за изчисления. Въпреки че, разбира се, можете да вземете стар съветски учебник за изчисляване на трансформатори и да намерите всичко необходимо там.

Как работи трансформаторът

Трансформаторът служи главно за преобразуване на параметрите на мрежата в необходимата форма. Например, за да намалите напрежението от 220 на 12 St. В този случай има много навивки на първичната намотка и те са тънки, а вторичната намотка е по-малка, но сърцевината също е по-дебела. Факт е, че мощността на трансформатора (като се вземе предвид ефективността) се предава напълно. Следователно, когато напрежението намалява, изходният ток се увеличава. Забелязахте, разбира се, че ако първичната намотка на трансформатора е под напрежение и нищо не е свързано към вторичната, тогава не възниква късо съединение. Но защо жицата е медна? Това се дължи на наличието на реактивно индуктивно съпротивление в трансформатора.

Принципът на работа на трансформатора

Всеки усукан проводник започва, грубо казано, да взаимодейства сам със себе си, когато протича променлив ток. Поради това напрежението в трансформатора се измества във фаза спрямо първоначалното и съпротивлението рязко се увеличава. И колкото по-висока е честотата на мрежата, толкова по-забележими са тези ефекти. За да бъдем по-точни, тя съществувастрога зависимост в това отношение: (Вижте също: Как да свържете токов трансформатор)

R = W L,

където W = 2 П f е кръговата честота, а L е индуктивността. П = 3.14 е числото Pi, а f е мрежовата честота, изразена в Hz. Най-общо казано, индуктивното съпротивление на трансформатора е чисто въображаема стойност, ако се пренебрегне приносът на медната сърцевина към активния компонент. И както знаем от теорията, такъв вектор лежи перпендикулярно на оста на реалните числа. Поради наличието на това чисто въображаемо съпротивление има фазово изместване между тока и напрежението. И е равен на приблизително 90 градуса (зависи от съотношението на омичното съпротивление на проводника и стойността на индуктивността).

Ето защо не възниква късо съединение, когато трансформаторът е включен в контакта. Дори ако на ръцете има индуктивност от 100 mH, съпротивлението е равно на R = 2 x 3,14 x 50 x 100 / 1000 = 31,4 ома. Това приблизително съответства на ток от 7 A в мрежа от 220 V. А изходната мощност е 1,5 kW. Но в действителност стойността на индуктивността може да бъде много по-висока. Както и да е, така че трансформаторът да не изгори на празен ход (без натоварване на вторичната намотка), неговото входно съпротивление трябва да бъде възможно най-голямо. Все пак направихме изчислението, без да вземем предвид активната съставка. Състои се от въображаем по правилото на правоъгълен триъгълник. Хипотенузата ще бъде търсената стойност. Тъй като величината се оказва сложна, тя вече не се нарича съпротивление, а импеданс.

изчислим

Магнитно поле

Сега нека поговорим за това какво се случва, когато се появи товар върху трансформатора. В първичната намотка възниква магнитно поле. Тя е насочена перпендикулярно на завоите. За да се приведе това поле към вторичната намотка, в трансформатора се използва така наречената магнитна жица. Най-общо казано, всяка стомана (феромагнитен материал) е подходяща за тези цели. Но те садве но:

  • Обикновената стомана има свойства на повторно намагнитване. И в същото време металът се нагрява, отнемайки енергията на магнитното поле. Това се счита за паразитен ефект в трансформатора, затова се използва специална стомана. Така наречената електротехника. Най-лесно е да го вземете от стар трансформатор. По време на възстановяването и разпадането на СССР хората нямаха какво да ядат и предадоха мед в големи количества. Поради това магнитните проводници на трансформаторите могат да бъдат намерени почти на всеки ъгъл.
  • Но те се състоеха от плочи. Защо е това? Магнитното поле минава по оста на жицата. Например по траекторията на квадрат. В хода на това има опити за насочване на кръгови токове в перпендикулярна равнина. Този ефект се блокира чрез счупване на единична магнитна жица на плочи, изолирани една от друга, разположени една до друга като тесте карти. За разделяне обикновено се използва специален лак.

    • И така, първичната намотка е навита в едно място на магнитопровода на трансформатора, а вторичната намотка е навита в другото. Полето следва дадена траектория и индуцира ЕМП (същите вихрови токове, но вече полезни) върху изходните завои. В резултат на това се появява напрежение върху контактите на вторичната намотка на трансформатора. И като бонус, използването на трансформатор създава галванична изолация. Тоест комуникацията с постоянен ток се поема от трансформатора.

    В зависимост от броя на навивките на първичната и вторичната намотка, както и съотношението между тях, възниква необходимият коефициент на предаване. Избира се и напречното сечение на жицата. Вече говорихме за това по-горе. И сега няколко думи за това как да приложим всичко това на практика.

    Как да сглобите трансформатор със собствените си ръце

    Търсим инструмент за изчисляване на трансформатори

    Характеристики на изчисляване на трансформатора

    Този въпрос може да предизвика усмивка от майсторастарата школа, но за съвременния интернет проблемът е доста актуален. Тук повечето уеб администратори просто не знаят как да изчислят токов трансформатор. Следователно можете да намерите най-нелепите предложения в това отношение. Решихме да проучим мрежата за бизнес възможности. Така че, да кажем, че преди да направите най-простия трансформатор, трябва да намерите материал. Обзалагаме се, че повечето читатели нямат под ръка електрическа стомана. Познахте ли? И дори да беше, само самият Господ или технолог от специализирано предприятие може да го изреже според резултатите от калкулатора. Следователно изчислението ще трябва да се извърши от края: (Вижте също: Как да проверите трансформатора)

    • Трябва да намерите колкото е възможно повече оформена електрическа стомана от стария трансформатор.
    • Измерете внимателно дебелината на плочите и другите размери.
    • Оценете формата на магнитната сърцевина, която може да бъде сглобена.

    А сега да мисля какво, как и колко да навия. Обърнете внимание, че сърцевината на задника рядко се събира. В същото време се образуват въздушни междини, които причиняват загуби в магнитното поле. Най-често плочите се поставят плоски. Тоест ефективността на трансформатора директно зависи от качеството на сърцевината. И сега започваме да избираме инструмент за изчисление. Например отиваме тук http://www.skrutka.ru/sk/tekst.php?id=19. Тук можем да видим възможността за изчисляване на параметрите на трансформатора, но без сърцевината. Но можете да оцените типичните числа.

    Ето какво виждаме:

  • Мощността се подава индиректно чрез тока във вторичната намотка. Поради това можете да изчислите ватове, ако умножите по напрежението. Какво се прави по-долу, в резултатите.
  • Дадена е индуктивността на сърцевината... и каква е? Смятаме, че има някакъв пропуск. Просто казано, грешка.

    • И така, онлайнна калкулаторите не винаги може да се вярва. Въпреки това, като вземем този ресурс http://energo-novgorod.ru/calcs/calc-trans/ като основа на изчислението, виждаме приблизително същия резултат. Но има и разлика. Защо да вярваме? Това е първият нюанс на съвременния свят - никой не обяснява техните предпоставки и не гарантира резултата. И не бих искал да пренавивам. Но вторият ресурс, очевидно, не отчита ефективността, но дава възможност за избор на параметрите на сърцето. А това означава, че е по-подходящ за нашите цели. В този смисъл остава само да проверим аргументите на авторите. И за това трябва да намерите друга програма или калкулатор.

    По всички признаци посоченият ресурс е съкратена версия на този http://astar3.ucoz.ru/index/0-6. Тук е обяснено, че идеалните параметри са избрани за посочения размер на магнитния проводник и напрежения. Ето защо няма възможност за избор на мощност. Това не е много удобно, но имаме възможност да разберем дали намереното ядро ​​изобщо е подходящо за нашите цели или е необходимо нещо коренно различно.

    В крайна сметка намерихме програмата Trans50Hz в работеща версия. Защото в интернет има много негови опростени версии. По-долу поставяме екранна снимка на програмата, а адресът, от който можете да я изтеглите за лична употреба, е следният: http://audio-cxem.ru/programmyi/raschet-transformatorov/programma-dlya-rascheta-silovyih-transformatorov- s-chastotoy-50 -gts-trans50hz-3700.html. Това е доста важна информация, тъй като в мрежата има доста неработещи опции и нестандартни приложения. Дори не мислехме преди това търсене, че въпросът как да се изчисли мощността на трансформатора и неговите параметри може да бъде толкова сложен. Преди това имаше няколко бележки по тази тема, но те не бяха внимателно проверени.

    Изчисления в Trans50Hz

    Ние събираметрансформатор

    След като предоставихме на нашите читатели такава информация, сега сме напълно спокойни. В допълнение, програмният интерфейс предлага да изберете една от петте налични основни опции. Така че читателите имат известен избор.

    Първо, трябва да изберете лак. И преди това почистете плочите от ръжда. Като? За това са подходящи различни методи, може да се наложи да опитате няколко. Насочете вниманието си към продукти против котлен камък. Това може да бъде лимонена или оцетна киселина, специален препарат за отстраняване на котлен камък за чайници и много други. Препаратите за почистване на монети също са доста подходящи, а някои използват Comet (който обикновено включва лимонена киселина) за същата цел. В някои случаи ще бъде полезно да използвате белачка, мелница, шлифовъчно колело. Основното е, че бронираните плочи са почистени, ето още няколко начина:

  • Смесете сока от лайм със сол, накиснете стоманата.
  • Содата за хляб и четката понякога помагат да се справите с проблема.
  • Насапунисайте стоманата и сложете прясно нарязани картофи отгоре за час-два.
  • Килограм оксалова киселина струва 890 рубли. Този реагент е подходящ и за почистване на стомана.
  • За особено злонамерените можем да препоръчаме ортофосфорна киселина или средство за почистване на резервоара на автомобила. В този случай рискът е по-малък и възможността да получите резултат е по-голяма, отколкото в борбата с капризите на чужда кола. Такива средства често се наричат ​​преобразуватели на ръжда. Ще го намерите в магазин за автолюбители.

    • Най-важното е правилното измиване на частите след операцията. След това ще трябва да работите с лак, така че е необходима идеална чистота. Аматьорите препоръчват PF-238. Въпросът е, че в лака няма ацетон. Тъй като в бъдеще може да повреди изолацията на проводниците. Освен това е лакиран и се разтваря прецизно с ацетон. Според това иизберете лак за изграждане на сърцевината. Лакът KO-916 струва около 330 рубли на кг.Има слухове, че е идеален за сглобяване на стоманените плочи на магнитния проводник на трансформатора.

    И как да проведем навиване? Зависи от формата на сърцето. Ако вземете типичен правоъгълник с един джъмпер в центъра (плочи Ш), тогава можете да поставите първичната намотка над вторичната. В същото време е желателно височината след операцията да е еднаква. За да направите това, можете грубо да оцените този параметър чрез броя на завоите и тяхното пресичане. Жицата обикновено се взема с лакова изолация, както казахме по-горе. Например, програмата Trans50Hz предлага използването на марката PET-155 по подразбиране. Можете да прегледате listBox (падащ списък) за други опции.

    По този начин няма нищо по-лесно от това как да изберете трансформатор според вашия вкус и желание. И накрая, би било добре да се запознаете със съществуващите размери на проводниците. За да направите това, трябва да намерите GOST върху тях или да отидете на уебсайта на производителя и да прегледате цената. Това ще ви позволи да изберете по-точно желаните параметри. И това е краят на прегледа, силно препоръчваме да видите как са инсталирани токовите трансформатори. Производството се извършва по същия принцип, но е необходимо правилно да свържете устройството към мрежата.

    Следваща

    Прочетете също: