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:
Как определить силу тока в трансформаторе
Поблагодарили 165 раз(а) в 38 сообщениях
Репутация: 92424
Смотрим (по возможности) каким проводом намотаны вторичные обмотки (1мм медный провод дает максимум 5А) потом меряем напряжение, далее подключаем вольтметр, и через амперметр грузим транс нагрузкой (постепенно увеличивая ее) и смотрим на показания приборов, как только напряжение в нагрузке упадет более 10% это и есть мощность транса, далее ток (показания амперметра в момент падения напряжения более 10%) умножаем на напряжение и получаем мощность.
Это самый простой метод.
__________________
«Sound. Vision. Soul» ©
Просто Светлана
Регистрация: 01.04.2012
Сообщений: 5,469
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 31398
Регистрация: 15.12.2011
Сообщений: 97
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 24
Всем привет. имеется трансформатор от Муз.центра. Хочу узнать его мощность.
Прочитал статью Подключаем к сети неизвестный трансформатор. — Начинающим — Теория — Главная — В помощь радиолюбителю
если я все правильно понял, нужно
1)Измеряем напряжения холостого хода вторичных обмоток
2)Дальше нам нужно определить возможности обмоток и их нагрузочные токи
3)Нагружаем по очереди каждую из обмоток активной нагрузкой, в качестве которой может быть что угодно, например лампы накаливания различной мощности и напряжения (лампа накаливания мощностью 40 ватт на напряжение 220 вольт имеет активное сопротивление 90-100 Ом в холодном состоянии, лампа мощностью 150 ватт — 30 Ом), проволочные сопротивления, реостаты и т.д.
Нагружаем до тех пор, пока напряжение на обмотке не уменьшится на 10% относительно напряжения холостого хода.
Потом измеряем ток нагрузки.
Этот ток и будет являться максимальным током, который обмотка способна будет выдавать длительное время не перегреваясь.
У меня на трансформаторе 7 выводов вторички. на каждой из них померил напряжение
Выставил тестер на прозвонку диодов (на фото подчеркнутые)
Вопрос: Мне надо нагрузить каждую из обмоток (или только, которые звонятся), а после сложить мощности, и получу Полную мощность транса. Правильно. нагружать собираюсь лампами.
Р/S:Мерию мощность транса в первый раз, так что сильно не ругайте (учусь)
Как найти силу тока в цепи вторичной обмотки трансформатора? И как вывести эту формулу?
Величина тока во вторичной обмотке транс-ра зависит от подключённой нагрузки. Чем более мощный потребитель подключаем, тем более потечёт ток. В мощных цепях, ток замеряют электро клещами (очень удобно) . Ток при активной нагрузке: I = U : R так же можно определить ток, зная мощность потребителя. I ток = Р мощ. : U напр.
Остальные ответы
Замерить напряжение вторичной обмотки или же при нагрузке измерить саму силу тока. А формулы простые Pравно I Умноженное на R P -. мощность I -сила тока Rсопротивление. Или по закону Ома .. I равноU/ деленное на R
а по первичке что известно?
замер сопротивления тестером даст погрешность, т. к . обмотка имеет еще и индуктивное сопротивление.
лучше использовать формулу P=U*I, где P-мощность в ваттах, U- напряжение в вольтах, I-сила тока в амперах.
мощность первички и вторички равны, остается только замерять напряжение и посчитать
Как найти силу тока в первичной обмотке?
12.9.13 
Нет комментариев
Отношение витков вторичной и первичной обмоток трансформатора составляет 12,5. Сила тока в нагрузке равна 2,0 А. Найти силу тока в первичной обмотке.
Решение.
Пусть n 1 и n 2 – число витком в первичной и вторичной обмотках соответственно.
Тогда: k = n 1 / n 2 = I 2 / I 1 ; I 1 = I 2 n 2 / n 1 = 2,0•12,5 = 25 А, где I 1 , I 2 – действующие значения силы токов в первичной и вторичной обмотках.
Ответ: сила тока в первичной обмотке составляет 25 А.
Источник: Пособие-репетитор для подготовки к централизованному тестированию. С.Н.Капельян, Л.А.Аксенович.