Het ontwerp van een typische transformator is eenvoudig. Het bestaat uit een stalen kern, twee spoelen met draadwikkeling. Eén wikkeling wordt primair genoemd, de tweede - secundair. Het verschijnen van een wisselspanning (U1) en stroom (I1) in de eerste spoel vormt een magnetische flux in zijn kern. Het creëert een EMF direct in de secundaire wikkeling, die niet is aangesloten op het circuit en een energiesterkte heeft die gelijk is aan nul.
Als de schakeling is aangesloten en er is verbruik, dan leidt dit tot een proportionele toename van de stroomsterkte in de eerste spoel. Een dergelijk communicatiemodel tussen de wikkelingen verklaart het proces van transformatie en herverdeling van elektrische energie, dat is opgenomen in de berekening van transformatoren. Omdat alle windingen van de tweede spoel in serie zijn geschakeld, wordt het totale effect verkregen van alle EMF die aan de uiteinden van het apparaat verschijnt.
Transformatoren zijn zo geassembleerd dat de spanningsval in de tweede wikkeling een kleine fractie is (tot 2 - 5%), waardoor we kunnen aannemen dat U2 en EMF aan de uiteinden gelijk zijn. Het getal U2 zal meer/minder zijn dan het verschil tussen het aantal windingen van beide spoelen - n2 en n1.
afhankelijkheidtussen het aantal draadlagen wordt de transformatieverhouding genoemd. Het wordt bepaald door de formule (en wordt aangegeven met de letter K), namelijk: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Vaak ziet deze indicator eruit als een verhouding van twee getallen, bijvoorbeeld 1:45, wat aangeeft dat het aantal windingen van een van de spoelen 45 keer minder is dan dat van de andere. Deze verhouding helpt bij de berekening van de stroomtransformator.
Elektrotechnische kernen worden in twee typen geproduceerd: W-vormig, gepantserd, met een vertakking van de magnetische flux in twee delen, en U-vormig - zonder verdeling. Om waarschijnlijke verliezen te verminderen, is de staaf niet massief gemaakt, maar opgebouwd uit afzonderlijke dunne lagen staal, van elkaar geïsoleerd met papier. De meest voorkomende is het cilindrische type: er wordt een primaire wikkeling op het frame aangebracht, vervolgens worden er bollen papier op gemonteerd en wordt een secundaire draadlaag hierop gewikkeld.
Het berekenen van een transformator kan wat problemen veroorzaken, maar de vereenvoudigde formules hieronder zullen een amateurontwerper helpen. Het is eerst nodig om de niveaus van spanningen en stromen voor elke spoel afzonderlijk te bepalen. Het vermogen van elk van hen wordt berekend: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, waarbij P2, P3, P4 vermogens (W) zijn, verhoogd met wikkelingen; I2, I3, I4 - stroomsterkten (A); U2, U3, U4 - spanningen (V).
Om het totale vermogen (P) bij de berekening van de transformator vast te stellen, moet u de som van de indicatoren van de afzonderlijke wikkelingen invoeren en vervolgens vermenigvuldigen met een factor 1,25, waarbij rekening wordt gehouden met verliezen: P=1,25(P2+P3+P4+…). Trouwens,de waarde van P helpt bij het berekenen van de doorsnede van de kern (in vierkante cm): Q \u003d 1.2kort vierkant P
Vervolgens volgt de procedure voor het bepalen van het aantal windingen n0 per 1 volt volgens de formule: n0=50/Q. Als resultaat wordt het aantal windingen van de spoelen bepaald. Voor de eerste, rekening houdend met het spanningsverlies in de transformator, is deze gelijk aan: N1=0,97n0U1Voor de rest: N2=1,3n0U2; n2=1.3n0U3… De diameter van de geleider van elke wikkeling kan worden berekend met de formule: d=0.7short square 1 waarbij I de stroomsterkte (A) is, d de diameter (mm).
Transformatorberekening stelt u in staat om de huidige sterkte van het totale vermogen te vinden: I1=P/U1. De grootte van de platen in de kern blijft onbekend. Om het te vinden, is het nodig om het wikkeloppervlak in het kernvenster te berekenen: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), waarbij Sm is de oppervlakte (in vierkante mm), alle windingen in het raam; d1, d2, d3 en d4 - draaddiameters (mm); n1, n2, n3 en n4 zijn het aantal windingen. Met behulp van deze formule worden de wikkeloneffenheden, de dikte van de draadisolatie, het gebied dat door het frame wordt ingenomen in de opening van het kernvenster beschreven. Afhankelijk van het verkregen gebied, wordt een speciale plaatgrootte geselecteerd voor vrije plaatsing van de spoel in zijn venster. En het laatste dat u moet weten, is de dikte van de kernset (b), die wordt verkregen door de formule: b \u003d (100Q) / a, waarbij a de breedte van de middelste plaat is (in mm); Q - in vierkante zie Het moeilijkste bij deze methode is het berekenen van de transformator (dit is de zoektocht naar een staafelement met een geschikte maat).
