Как определить число витков обмоток трансформатора
Когда неизвестен тип или нет данных трансформатора, число витков каждой обмотки можно определить с помощью мультиметра.
Пользуясь омметром, определяют расположение выводов всех обмоток трансформатора. При наличии зазоров между катушкой и магнитопроводом поверх обмоток наматывают тонким проводом дополнительную обмотку. Чем больше витков будет иметь обмотка, тем точнее будут результаты измерения.
Если нет места на катушке трансформатора для дополнительной обмотки, то вместо дополнительной обмотки можно использовать часть наружной обмотки. Для этого осторожно вскрывают слой внешней изоляции катушки, чтобы получить доступ к последнему слою обмотки, выполненному, как обычно, виток к витку. От конца этой обмотки в «обнаженном» слое отсчитывают некоторое число витков. Осторожно счищают эмаль последнего отсчитанного витка.
При измерении один щуп вольтметра подключают к концу обмотки, в другой щуп зажимают иголку. Омметром измеряют сопротивление всех обмоток, обмотка с большим сопротивлением является первичной.
В случае когда имеются еще обмотки с большим сопротивлением, в качестве первичной принимают одну из обмоток с малым сопротивлением и на нее подают низкое переменное напряжение, например, 6 В от какого-либо силового трансформатора.
Подают напряжение на первичную обмотку и замеряют напряжение на всех обмотках. Если использовали в качестве первичной обмотку с малым сопротивлением, то определяют первичную обмотку трансформатора. Подав на нее напряжение сети, еще раз проводят измерение напряжения на всех обмотках.
Пользуясь данными измерений напряжений на каждой обмотке, число витков определяют по формуле: Wn=U n Wдоп/Uдоп, где W n — число витков какой-либо обмотки, U n — напряжение на этой обмотке, Uдоп — напряжение на дополнительной обмотке,Wдоп — число витков дополнительной обмотки.
- Как отремонтировать дроссель для люминесцентной лампы
- Народные советы по пайке алюминия
- Устройство управления однофазным асинхронным двигателем
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Делимся опытом, Секреты электрика
Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика
Поделитесь этой статьей с друзьями:
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:
Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо — Electrik.info, Андрей Повный
Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
Перепечатка материалов сайта запрещена.
Определение числа витков вторичной обмотки трансформатора
При изготовлении блока питания для выбранной вами конструкции не всегда можно подобрать готовый трансформатор удовлетворяющий вас по габаритам мощности, а вот по низковольтному напряжению — нет. Чтобы изменить выходное напряжение нужно расчитать число витков новой вторичной обмотки и перемотать ее.
Для расчета нужно узнать число витков на вольт вторички. Для этого поверх имеющих обмоток трансформатора (не разбирая его) надо намотать вспомогательную обмотку ( n ) из нескольких витков медного изолированного провода диаметром 0,1-0,4 мм. Чем больше будет их количество, тем точнее будет результат расчета определение витков в трансформаторе.
Затем определяем первичную обмотку путем измерения сопротивления обмоток. Та, у которой больше сопротивление, будет первичная, т.к. она намотана тонким проводом и с большим числом витков, чем вторичная. Подаем на нее 220 В (U1) сети и вольтметром измеряем напряжение на основной ( U2 ) и вспомогательной ( u ) вторичке. Отношение:
w = n/u
определяет число витков на вольт вторички.
Теперь можно узнать сколько количество витков намотанных на вторичке, которая будет равна произведению напряжения на основной вторичной обмотки и числа витков на вольт:
N2 = U2×w = U2×n/u
Зная параметры этой обмотки можно ее изменить так, как нам нужно.
Чтобы было доходчиво, рассмотрим это на примере.
Предположим, что у нас есть трансформатор с выходом 9 В, а нам нужно 12 В. По выше рассмотренным расчетам мы определили, что число витков на вольт, допустим, равно 10. Тогда для 12 В их будет 12 × 10 = 120 витков. Но для перемотки обмотки нужно разбирать сердечник трансформатора, сматывать обмотку и наматывать новую, а затем собирать сердечник.
Есть более простой метод — отмотка или домотка витков к уже существующей намотке трансформатора не разбирая его.
Если нужно домотать — узнаем на сколько надо увеличить их число. Для этого вычисляем разницу между нужным напряжением и имеющим: 12 — 9 = 3 вольта, это будет 3×w = 3×10 = 30 дополнительных вторичных витков.
Снимаем аккуратно защитную бумагу сверху намотки трансформатора и отпаиваем верхний конец обмотки от клеммы (вторичная всегда сверху). Берем эмалированный провод такого же диаметра, как уже намотанный, и соединяем их между собой. Для этого зачищаем концы проводов и спаиваем их внахлест. Напуск проводов друг на друга 7-10 мм, не более.
Сверху после каждого ряда намотаного провода прокладываем виток конденсаторной бумаги шириной чуть больше ширины катушки. Такую бумагу берем из разобранного бумажного конденсатора.
Плотно, виток к витку, наматываем дополнительную вторичную обмотку, предварительно изолировав место пайки полоской стеклоткани; фиксируем ее ниткой и припаиваем к контакту.
Включаем трансформатор и меряем выходное напряжение. Если хотите его понизить, рассчитываем сколько надо отмотать витков с вторички трансформатора. По окончанию намоточных работ восстанавливаем защитную бумагу сверху обмотки.
Простейший расчет силовых трансформаторов и автотрансформаторов
Иногда приходится самостоятельно изготовлять силовой трансформатор для выпрямителя. В этом случае простейший расчет силовых трансформаторов мощностью до 100—200 Вт проводится следующим образом.
Зная напряжение и наибольший ток, который должна давать вторичная обмотка (U2 и I2), находим мощность вторичной цепи: При наличии нескольких вторичных обмоток мощность подсчитывают путем сложения мощностей отдельных обмоток.
Далее, принимая КПД трансформатора небольшой мощности, равным около 80 %, определяем первичную мощность:
Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в сердечнике. Поэтому от значения мощности Р1 зависит площадь поперечного сечения сердечника S, которая возрастает при увеличении мощности. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали можно рассчитать S по формуле:
где s — в квадратных сантиметрах, а Р1 — в ваттах.
По значению S определяется число витков w’ на один вольт. При использовании трансформаторной стали
Если приходится делать сердечник из стали худшего качества, например из жести, кровельного железа, стальной или железной проволоки (их надо предварительно отжечь, чтобы они стали мягкими), то следует увеличить S и w’ на 20—30 %.
Теперь можно рассчитать число витков обмоток
В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на сопротивлении вторичных обмоток. Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5—10 % больше рассчитанного.
Ток первичной обмотки
Диаметры проводов обмоток определяются по значениям токов и исходя из допустимой плотности тока, которая для трансформаторов принимается в среднем 2 А/мм2. При такой плотности тока диаметр провода без изоляции любой обмотки в миллиметрах определяется по табл. 1 или вычисляется по формуле:
Когда нет провода нужного диаметра, то можно взять несколько соединенных параллельно более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу. Площадь поперечного сечения провода определяется по табл. 1 или рассчитывается по формуле:
Для обмоток низкого напряжения, имеющих небольшое число витков толстого провода и расположенных поверх других обмоток, плотность тока можно увеличить до 2,5 и даже 3 А/мм2, так как эти обмотки имеют лучшее охлаждение. Тогда в формуле для диаметра провода постоянный коэффициент вместо 0,8 должен быть соответственно 0,7 или 0,65.
В заключение следует проверить размещение обмоток в окне сердечника. Общая площадь сечения витков каждой обмотки находится (умножением числа витков w на площадь сечения провода, равную 0,8d2из, где dиз — диаметр провода в изоляции. Его можно определить по табл. 1, в которой также указана масса провода. Площади сечения всех обмоток складываются. Чтобы учесть ориентировочно неплотность намотки, влияние каркаса изоляционных прокладок между обмотками и их слоями, нужно найденную площадь увеличить в 2—3 раза. Площадь окна сердечника не должна быть меньше значения, полученного из расчета.
В качестве примера рассчитаем силовой трансформатор для выпрямителя, питающего некоторое устройство с электронными лампами. Пусть трансформатор должен иметь обмотку высокого напряжения, рассчитанную на напряжение 600 В и ток 50 мА, а также обмотку для накала ламп, имеющую U = 6,3 В и I = 3 А. Сетевое напряжение 220 В.
Определяем общую мощность вторичных обмоток:
Мощность первичной цепи
Находим площадь сечения сердечника из трансформаторной стали:
Число витков на один вольт
Ток первичной обмотки
Число витков и диаметр проводов обмоток равны:
• для первичной обмотки
• для повышающей обмотки
• для обмотки накала ламп
Предположим, что окно сердечника имеет площадь сечения 5×3 = 15 см2 или 1500 мм2, а у выбранных проводов диаметры с изоляцией следующие: d1из = 0,44 мм; d2из = 0,2 мм; d3из = 1,2 мм.
Проверим размещение обмоток в окне сердечника. Находим площади сечения обмоток:
• для первичной обмотки
• для повышающей обмотки
• для обмотки накала ламп
Общая площадь сечения обмоток составляет примерно 430 мм2.
Как видно, она в три с лишним раза меньше площади окна и, следовательно, обмотки разместятся.
Расчет автотрансформатора имеет некоторые особенности. Его сердечник надо рассчитывать не на полную вторичную мощность Р2, а только на ту ее часть, которая передается магнитным потоком и может быть названа трансформируемой мощностью Рт.
Эта мощность определяется по формулам:
— для повышающего автотрансформатора
— для понижающего автотрансформатора, причем
Если автотрансформатор имеет отводы и будет работать при различных значениях n, то в расчете надо брать значение п, наиболее отличающееся от единицы, так как в этом случае значение Рт будет наибольшее и надо, чтобы сердечник мог передать такую мощность.
Затем определяется расчетная мощность Р, которая может быть принята равной 1,15•Рт. Множитель 1,15 здесь учитывает КПД автотрансформатора, который обычно несколько выше, чем у трансформатора. Д
алее применяются формулы расчета площади сечения сердечника (по мощности Р), числа витков на вольт, диаметров проводов, указанные выше для трансформатора. При этом надо иметь в виду, что в части обмотки, являющейся общей для первичной и вторичной цепей, ток равен I1 — I2, если автотрансформатор повышающий, и I2 — I1 если он понижающий.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Трансформатор
Трансформатор состоит из двух обмоток с разным числом витков, индуктивно связанных друг с другом благодаря наличию железного сердечника.
Коэффициент трансформации это отношение числа витков вторичной и первичной обмоток трансформатора.
Трансформатор
Трансформатор используется для преобразования величины переменного напряжения. Периодические изменения тока в первичной обмотке вызывают соответствующие изменения магнитного потока, которые во вторичной обмотке индуцируют переменное напряжение. Напряжения на первичной и вторичной обмотках различаются из-за разного числа витков этих обмоток.
| N1 | число витков первичной обмотки, | штук |
|---|---|---|
| N2 | число витков вторичной обмотки, | штук |
| U1 | напряжение на первичной обмотке, | Вольт |
| U2 | напряжение на вторичной обмотке, | Вольт |
| I1 | ток в первичной обмотке, | Ампер |
| I2 | ток во вторичной обмотке, | Ампер |
| k | коэффициент трансформации, |
то в случае ненагруженного трансформатора, т.е. без передачи мощности, имеем
\[ \frac