Někdy si musíte vyrobit vlastní napájecí transformátor pro usměrňovač. V tomto případě se nejjednodušší výpočet výkonových transformátorů s výkonem do 100-200 W provádí následovně.
Někdy si musíte vyrobit vlastní napájecí transformátor pro usměrňovač. V tomto případě se nejjednodušší výpočet výkonových transformátorů s výkonem do 100-200 W provádí následovně.
Znát napětí a maximální proud, který by mělo sekundární vinutí poskytnout (U2 a I2), zjistěte výkon sekundárního okruhu: Pokud je sekundárních vinutí více, výkon se vypočítá sečtením výkonů jednotlivých vinutí.
Dále, za předpokladu účinnosti malého výkonového transformátoru rovné asi 80 %, určit primární výkon:
Energie je přenášena z primárního vinutí do sekundárního vinutí magnetickým tokem v jádře. Proto závisí hodnota výkonu P1 plocha průřezu jádra S, která se zvyšuje s rostoucím výkonem. Pro normální transformátorové ocelové jádro lze S vypočítat pomocí vzorce:
kde s je v centimetrech čtverečních a P1 je ve wattech.
Podle hodnoty S je určen počet závitů w’ na volt. Při použití transformátorové oceli
Pokud musíte vyrobit jádro z oceli horší kvality, například z cínu, střešního železa, oceli nebo železného drátu (musí se nejprve vyžíhat, aby změkly), pak by se měly S a w’ zvýšit o 20-30 %.
Může teď vypočítat počet závitů vinutí
V režimu zátěže může dojít ke znatelné ztrátě části napětí na odporu sekundárních vinutí. Proto se pro ně doporučuje vzít počet otáček o 5-10% vyšší než vypočítaný.
Primární proud
Průměry vodičů vinutí jsou určeny hodnotami proudů a na základě přípustné proudové hustoty, která se u transformátorů bere v průměru 2 A / mm2. S touto proudovou hustotou průměr drátu bez izolace případné vinutí v milimetrech určuje tabulka. 1 nebo vypočítané podle vzorce:
Pokud není k dispozici drát požadovaného průměru, můžete vzít několik tenčích drátů zapojených paralelně. Jejich celková plocha průřezu nesmí být menší než plocha odpovídající vypočtenému jednomu drátu. Plocha průřezu drátu určeno podle tabulky. 1 nebo vypočítané podle vzorce:
U nízkonapěťových vinutí s malým počtem závitů tlustého drátu a umístěných nad ostatními vinutími lze hustotu proudu zvýšit na 2,5 a dokonce 3 A/mm2, protože tato vinutí mají lepší chlazení. Pak by ve vzorci pro průměr drátu měl být konstantní koeficient namísto 0,8 0,7 nebo 0,65.
Na závěr je třeba zkontrolovat umístění vinutí v okně jádra. Celková plocha průřezu závitů každého vinutí se zjistí vynásobením počtu závitů w plochou průřezu drátu rovnou 0,8d2s, kde ds je průměr vodiče v izolaci. Lze to určit z tabulky. 1, který také udává hmotnost drátu. Jsou přidány plochy průřezu všech vinutí. Aby se vzala v úvahu přibližná vůle vinutí a vliv rámu izolačních těsnění mezi vinutími a jejich vrstvami, je nutné zvětšit nalezenou plochu 2-3krát. Plocha okna jádra by neměla být menší než hodnota získaná z výpočtu.
Článek na konkrétním příkladu poskytuje jednoduchou metodu pro výpočet výkonového transformátoru pro napájecí zdroj nebo nabíječku.
- Před použitím silový transformátor je nutné určit jeho sílu.
Například je třeba počítat silový transformátor na nabíječku, která bude nabíjet autobaterie s kapacitou až 60 A/h.
Jak víte, nabíjecí proud je 0,1 kapacity baterie, v našem případě je to 6 ampér.
Napětí pro nabíjení baterie musí být alespoň 15 V, plus úbytek napětí na diodách a odporu omezujícím proud, vezměme to asi 5 V.
Celkově by napětí sekundárního vinutí mělo být asi 20 V, s proudem až 6 A. Výkon se v tomto případě bude rovnat P u6d 20 A x 120 V uXNUMXd XNUMX W.
Účinnost výkonový transformátor s výkonem do 60 W je 0,75. Při výkonu do 150 W 0,8 a při vyšších výkonech 0,85.
V našem případě bereme efektivitu rovná 0,8.
S výkonem sekundárního vinutí 120 W s přihlédnutím k účinnosti. výkon primárního vinutí je:
- Na základě tohoto výkonu určíme plochu průřezu jádra, na kterém budou umístěna vinutí.
S (cm 2) u1,0d (1,2 ÷ XNUMX) √P
Koeficient před druhou odmocninou výkonu závisí na kvalitě elektrotechnické oceli jádra.
Vezmeme to jako průměrnou hodnotu 1,1 a dostaneme plochu jádra rovnou 13,5 cm2.
- Nyní musíte určit další hodnotu – počet závitů na volt. Říkejme tomu N.
Koeficient od 50 do 70 závisí na kvalitě oceli. Vezměme průměrnou hodnotu 60. Dostaneme počet závitů na volt rovný:
Zaokrouhleme tuto hodnotu na 4,5 otáčky na volt.
Primární vinutí bude pracovat od 220 V. Jeho počet závitů je 220 x 4,5 = 990 závitů.
Sekundární vinutí by mělo produkovat 20 V. Jeho počet závitů je 20 x 4,5 = 90 závitů.
- Zbývá určit průměr drátu vinutí.
Chcete-li to provést, musíte znát proud každého vinutí. U sekundárního vinutí známe proud, jeho hodnota je 6 A.
Proud primárního vinutí je definován jako výkon dělený napětím. (Pro zjednodušení výpočtu nebudeme brát v úvahu fázový posun).
I1 = 150 W / 220 V = 0,7 A
Průměr drátu je určen vzorcem:
Koeficient před druhou odmocninou ovlivňuje hustotu proudu v drátu. Čím vyšší je jeho hodnota, tím méně se bude drát během provozu zahřívat. Vezměme průměrnou hodnotu.
Pro měď je proudová hustota do 3,2 A/mm2, pro hliníkové dráty do XNUMXA/mmXNUMX.
Průměr primárního drátu:
D1 = 0,75 √0,7 = 0,63 mm
Průměr sekundárního drátu:
D2 = 0,75 √6 = 1,84 mm
Pro navíjení zvolte nejbližší větší průměr. Pokud pro sekundární vinutí není tlustý drát, můžete jej navinout do dvou drátů. V tomto případě nesmí být celková plocha průřezu drátů menší než plocha průřezu pro vypočtený průměr drátu. Jak víte, plocha průřezu se rovná πr², kde π je 3,14 a r je poloměr drátu.
To je celý výpočet.
Pokud je sekundárních vinutí více, neměl by součet jejich výkonů překročit hodnotu rovnající se výkonu primárního vinutí vynásobeném účinností. Počet závitů na volt je stejný pro všechna vinutí konkrétního transformátoru. Pokud je znám počet závitů na volt, je možné vinutí navinout na libovolné napětí, hlavní je, že se vejde do okénka magnetického obvodu. Průměr drátu každého vinutí je určen na základě velikosti proudu tohoto vinutí.
Po zvládnutí této jednoduché techniky můžete nejen vyrobit požadované silový transformátor, ale vyzvednout i hotové.
Materiál článku je duplikován na videu:
32 komentářů k „Výkonové transformátory, jednoduchý výpočet“
Děkuji za komentář.
Děkuji za článek. psáno srozumitelně. Vše nejlepší!
Pokud není tlustý drát, pak se vezme dvojité tenčí ne v průměru, ale v průřezu. Dvě 0,5 s je asi jedna 0,8, ne jedna 1,0!
pokud je sekundární obvod (celovlnný usměrňovač se dvěma diodami a dvěma vinutími), jaká by měla být tloušťka vodičů v této verzi?
PS Mám transformátor 220 – tloušťka 0,7 mm, 36,8V (17,6V) – tloušťka 1,7 mm, jaký výkon a možný proud pro tento trance. (přechod 70. let Type III)
Pokud je tloušťka (jak tomu rozumím, průměr) drátu primárního vinutí 0,7 mm (průřez 0,38 mm kV), pak je přípustný proud 1,15 A. Výkon na primárním vinutí je 220V x 1, 15A = 253W, s přihlédnutím k účinnosti o něco více než 220W.
Pokud je sekundární vinutí jedno, na 36V, pak je veškerý výkon pro něj. Jedná se o proud 220W: 36V = 6A.
Průměr sekundáru je 1,7 mm, což je čtvercový průřez 2,27 mm. Při proudové hustotě pro měď 3,2A/mm čtvereční je to dokonce více než 7A. Při dlouhodobé práci jej raději nezatěžujte na doraz. Pokud je celovlnný usměrňovač se středem, pak konstantní napětí (se střídavým napětím na každém vinutí 17,6V) bude 17,6 x 1,41 = 24,8V (ve skutečnosti o něco méně) a proud bude asi 10A. Při vysokých hodnotách proudu bude napětí klesat, protože je omezeno maximálním výkonem primáru a ztrátami.
Velmi užitečné a srozumitelné. Děkuji!
Jak zvýšit napětí za diodovým můstkem o 2-3 volty
Prosím, řekněte mi, kdybych měl nabíječku do auta s výkonem 150 wattů, 10 A. a jádrem 1.6 cm x 4 cm, tak jaký průměr drátu potřebuji, abych mohl převinout.
Pokud tomu rozumím, nejsou tam žádná vinutí? Jaký druh transformátoru chcete navinout? Jaké je napětí sekundárního vinutí?
Pokud jsou kondenzátory a nejsou tam žádné zvlnění, pak neexistuje žádná cesta bez zvýšení otáček. Zvýší se vstupní napětí sítě a také se zvýší diodový můstek. Jednoduše, bez demontáže transformátoru, natočíte pár závitů a zapojíte do série se stávajícím vinutím. Je důležité dodržet fázování, jinak se celkové napětí sníží.
Primární vinutí, skládající se ze 2 částí, vyhořelo, první polovina je 0.6 drátu, druhá 0.55, pokud jej převinete drátem 0.6, kolik závitů byste měli přidat nebo odebrat?
Počet otáček je stejný. Ze 2 dílů byla vyrobena vinutí pro napětí 127 a 220 voltů. Navíc drát s větším průměrem má 127 voltů, protože pro získání stejného výkonu při nižším napětí je potřeba větší proud. Pokud namotáte pouze na 220 V, můžete vše namotat drátem 0,55.
Tyto výpočty jsou dobré, když není absolutně nic a pokud mi shořelo primární vinutí d = 0.52 mm transformátoru Charger. A mám transformátor s S = 22.4 cm0.52, je tam náhradní primární vinutí s d = 1.8 mm a celé sekundární vinutí s d = XNUMX mm., pak kolik závitů mám navinout primární vinutí. Tyto výpočty mi na tuto otázku nedávají odpověď .
Nejpřesnější možností je počítat závity spáleného primárního vinutí.
Druhá možnost je, pokud víte, jaké napětí produkuje sekundární vinutí. Sundat spálený primár, přiložit z LATR nebo jiného transformátoru na jeho sekundární napětí (jak moc je tam potřeba 18V nebo jiné), namotat ho kolem jádra např. na tři závity a změřit napětí. Znáte-li napětí na třech závitech, můžete určit počet závitů na volt a vypočítat závity pro primární vinutí 230V.
Děkuji ti za odpověď! První možnost mi rozhodně nevyhovuje, protože jsem tento povyk začal transem, protože vydávalo 18 voltů střídavého proudu a do baterie přišlo 13,83 voltů stejnosměrného proudu. Rozhodl jsem se přidat pár závitů sekundárního vinutí, aby alespoň ~
20 voltů, při zatloukání železných plátů se starý kartonový rám rozbil a pláty poškodily nebo zlomily závity primárního vinutí. Kartonový rám o tloušťce 1,5 mm byl nahrazen getinaxovým s tloušťkou stěny 4 mm, staré vinutí bylo obnoveno pájením a izolací – počet závitů na silnějším novém rámu se ukázal být menší než na starém – následkem toho rychlé přehřátí a meziotáčkový zkrat nebo zkrat. po 2 minutách práce. Podle vašich vzorců jsem spočítal, že můj transformátor má výkon 414 wattů a na primáru je 594 závitů a na sekundáru 54 s množstvím 2,7 závitu na 1 volt, i když tento výpočet není pro můj drát. .. Píšete – na sekundár z LATRA přiveďte 18 voltů, naviňte primár 3 závity a změřte napětí, abyste určili počet závitů na 1 volt. Pochopil jsem tě správně?
Ano vpravo. Musí být odstraněno pouze uzavřené primární vinutí!
Děkuji za moudrou radu! Mám na vás další dotaz – je při navíjení primárního vinutí velmi nutné použít transformátorový papír oddělující vrstvy vinutí? Koneckonců, při odstraňování starého spáleného vinutí jsem si všiml, že jeho spodní vrstvy byly velmi dobře spáleny .
Papír samozřejmě zvyšuje spolehlivost. Každou vrstvu můžete natřít elektrickým lakem. Tohle je ještě lepší. Je to provedeno tak, aby cívky během provozu nevibrovaly. Pravděpodobně jste slyšeli, že bzučí nejen transformátorové železo, ale také vinutí. Cívky při kmitání poškozují izolaci a uzavírají se. Lak je po zaschnutí spojí a zabrání tomu. Papír je v zásadě také k tomu, a nejen ke zlepšení izolace.
Je zajímavé znát váš názor, z komentářů jsem vyčetla, že místo papíru používají lepicí pásku a chlubí se tím a místo elektrolaku používají lak na nehty. Jakýkoli papír se samozřejmě při dlouhém zahřívání změní v popel, ale lepicí páska také není žáruvzdorná a roztaví se, protože nabíječka pracuje nepřetržitě 12 a 24 hodin a zahřátí transformátoru se nelze vyhnout. Na výrobu desek plošných spojů jsem použil lak na nehty velmi dobře, ale nevím, jak se chová při zahřátí v transformátoru . Jaký je váš názor?
Lepicí páska je rozhodně špatná. Při zahřátí taje a jeho lepidlo může uvolňovat látky, které mohou poškodit lakový povlak drátu vinutí. Lak na nehty může také obsahovat různé přísady. Dobré epoxidové lepidlo, šelak, směs pro odlévání kabelových objímek atd.
Děkujeme za vaše doporučení. Mimochodem, přetočil jsem trance před dlouhou dobou pomocí vaší metody a na výstupu jsem místo 18 voltů dostal pouze 12,9 voltů střídavého napětí. Nejprve jsem navinul 3 závity primáru (proč ne 30 – bylo by to přesnější?), pak sekundár, zatloukl do desek, přivedl 18V z LATRA na sekundár tak, jak byl, a změřil U = 0.8V na primární. To odpovídá 3,75 otáčkám na 1 volt, poté vynásobte 230 volty a získáte 863 závitů primárního vinutí. Navinul jsem to všechno přesně a dostal jsem na výstupu snížené napětí.Myslím, že tato metoda není úplně přesná?
Souhlasím, metoda je zjednodušená a ne zcela přesná. V každém výpočtu po zapnutí jsou zjištěny nepřesnosti. Jejich procentuální zastoupení v závislosti na složitosti výpočtů je samozřejmě různé. Při přesném výpočtu je nutné znát značku jádra, případně experimentálně určit jeho nasycení, ztráty na aktivním odporu vinutí, vzájemnou indukci vinutí v závislosti na jejich umístění atd.
Dobrý den! Moje otázka zní takto: moje nabíječka do auta vydává z transformátoru 10 voltů střídavého proudu, ačkoli dříve vydávala nejméně 12.8 voltů, co by se podle vás mohlo stát?
Síťové napětí se změnilo. U transformátoru se při změně napětí na síťovém vinutí změní o stejné procento napětí sekundárního vinutí. Například napětí v síti kleslo o 10 %. Stalo se 230V-23V = 207V.
Na sekundárním vinutí to bude 12,8V – 1,28V = 11,52V
Dobrý večer! Je výpočet správný pro zvyšovací transformátor? Existuje 10kW trance železo, na elektronkový KV zesilovač potřebujete alternátor 2100 voltů s proudem 2A (stačí). Průměr sekundáru vyšel ~ 1 mm
Dobrý večer. Řekni mi prosím. Na nikl-kadmiových bateriích Hilti 7/24 je starý Z / y šroubovák. Přestal fungovat, zjistil jsem přerušení vinutí transformátoru uvnitř. Na sekundáru jsem naměřil 53 ohmů, na primáru byl zlom. Chtěl jsem zkusit najít útes, nakonec jsem pokazil už tak mrtvý trans. Otázkou je, jak zjistit, kolik voltů a wattů vyšlo na sekundáru, pokud nejsou žádná schémata nebo data, pouze název trance je VE28E94, byl to také TAM K 0735, ale myslím, že je to jako série a datum !? 4 kolíky na jedné straně (ve skutečnosti jsou 2 paralelně) a 5 kolíků na druhé (dodáváno také jako 2 kusy na desce), rozměry jádra v / š / tloušťka jádra / šířka jádra v mm, 30x55x5x14, jestli to nějak pomůže.
Dobrý den, vážený autore, mám toroidní transformátor s několika sekundárními vinutími, jedno z nich je 28-0-28, tedy se středem 28 V (efektivní napětí na něm)
Potřebuji zjistit amplitudu napětí na tomto vinutí bez měření voltmetrem.Pokud vynásobíte 1,41 28 V, dostanete 39,48 V. Pravděpodobně je to nadhodnocené napětí na něm. 100 V. Jsou trochu drahé. Jak můžete Toto napětí na sekundárním vinutí zjišťuji bez měření voltmetrem nebo multimetrem?Předem děkuji za odpověď.
A ještě dotaz na vás, pokud namontuji usměrňovač z diodového můstku typu KBPC, má KBu počítat napětí 56 V nebo 28 V nebo 39,78 V nebo 78,96 V?
vše je správné, amplituda je – odmocnina násobená odmocninou ze dvou, pokud je to ve vašem případě 40 voltů, pak je 63 voltový kondenzátor tak akorát
