Yksinkertaisin tehomuuntajien ja automuuntajien laskenta
Joskus sinun on tehtävä oma tehomuuntaja tasasuuntaajalle. Tässä tapauksessa yksinkertaisin laskenta tehomuuntajista, joiden teho on jopa 100-200 W, suoritetaan seuraavasti.
Tietäen jännitteen ja suurimman virran, joka toisiokäämin tulee tuottaa (U2 ja I2), selvitetään toisiopiirin teho: Useiden toisiokäämien läsnä ollessa teho lasketaan laskemalla yhteen yksittäisten käämien tehot.
Ottamalla pienitehoisen muuntajan hyötysuhteeksi noin 80%, määritämme ensiötehon:
Teho siirtyy primääristä toisiotilaan ytimessä olevan magneettivuon kautta. Siksi tehoarvo P1 riippuu ytimen S poikkileikkausalasta, joka kasvaa tehon kasvaessa. Normaalista muuntajateräksestä valmistetulle sydämelle S voidaan laskea kaavalla:
missä s on neliösenttimetrit ja P1 watteina.
S:n arvo määrittää kierrosten lukumäärän w' volttia kohti. Käytettäessä muuntajaterästä
Jos joudut valmistamaan ytimen huonolaatuisesta teräksestä, esimerkiksi tinasta, kattoraudasta, teräksestä tai rautalangasta (ne on esilämmitettävä pehmeiksi), niin S ja w' on lisättävä 20-30 %.
Nyt voit laskea kelojen kierrosten lukumäärän
jne.
Kuormatilassa toisiokäämien resistanssissa saattaa olla havaittavissa oleva jännitehäviö. Siksi on suositeltavaa, että ne ottavat 5-10% enemmän kierroksia kuin laskettiin.
Ensisijainen virta
Käämilankojen halkaisijat määräytyvät virtojen arvojen perusteella ja perustuvat sallittuun virrantiheyteen, joka muuntajille otetaan keskimäärin 2 A / mm2. Tällaisella virrantiheydellä langan halkaisija ilman kunkin käämin eristystä millimetreinä määritetään taulukosta. 1 tai lasketaan kaavalla:
Kun vaaditun halkaisijan omaavaa lankaa ei ole, voidaan ottaa useita ohuempia rinnakkain kytkettyjä johtoja. Niiden kokonaispoikkipinta-alan on oltava vähintään se, joka vastaa laskettua yksittäistä johtimia. Langan poikkileikkauspinta-ala määritetään taulukon mukaan. 1 tai lasketaan kaavalla:
Pienjännitteisille käämeille, joissa on pieni määrä paksun langan kierroksia ja jotka sijaitsevat muiden käämien päällä, virrantiheys voidaan nostaa arvoon 2,5 tai jopa 3 A / mm2, koska näillä käämeillä on parempi jäähdytys. Sitten langan halkaisijan kaavassa vakiokertoimen 0,8 sijasta tulisi olla 0,7 tai 0,65.
Tarkista lopuksi kelojen sijainti pääikkunassa.Kunkin käämin kierrosten kokonaispoikkipinta-ala on (kerrottamalla kierrosten lukumäärä w langan poikkipinta-alalla 0,8d2 alkaen, missä dfrom on langan halkaisija eristys Tämä voidaan määrittää taulukosta 1, jossa näkyy myös johtimen massa. Kaikkien käämien poikkipinta-alat lasketaan yhteen Käämityksen löysyyden huomioimiseksi suunnilleen eristeen rungon vaikutus käämien ja niiden kerrosten väliset tiivisteet, löydettyä pinta-alaa on tarpeen kasvattaa 2-3 kertaa. Ydinikkunan pinta-ala ei saa olla pienempi kuin laskelmalla saatu arvo.
pöytä 1
Esimerkkinä lasketaan tehomuuntaja jotakin tyhjiöputkilaitetta syöttävälle tasasuuntaajalle. Olkoon muuntajassa korkeajännitekäämi, joka on suunniteltu 600 V:n jännitteelle ja 50 mA:n virralle, sekä lämmityslamppujen käämi, jonka U = 6,3 V ja I = 3 A. Verkkojännite 220 V.
Määritä toisiokäämien kokonaisteho:
Ensisijainen teho
Etsi muuntajan teräsytimen poikkileikkauspinta-ala:
Kierrosten määrä per voltti
Ensisijainen virta
Kierrosten lukumäärä ja kelojen johtimien halkaisija ovat yhtä suuret:
• ensiökäämille
• lisäämään käämitystä
• hehkulamppujen käämitykseen
Oletetaan, että sydänikkunan poikkipinta-ala on 5×3 = 15 cm2 tai 1500 mm2 ja valittujen eristettyjen johtimien halkaisijat ovat seuraavat: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 mm; d3out = 1,2 mm.
Tarkastetaan kelojen sijoitus pääikkunassa. Löydämme käämien poikkileikkausalan:
• ensiökäämille
• lisäämään käämitystä
• hehkulamppujen käämitykseen
Käämien kokonaispoikkipinta-ala on noin 430 mm2.
Kuten näet, se on yli kolme kertaa ikkunan pinta-ala, ja siksi kelat sopivat.
Automaattisen muuntajan laskennassa on joitain erityispiirteitä. Sen ydintä ei tulisi laskea toisioteholle P2, vaan vain sille osalle, jota magneettivuo lähettää ja jota voidaan kutsua muunnostehoksi RT.
Tämä teho määritetään kaavoilla:
— nostettavalle automaattimuuntajalle
— alaspäin laskettavalle automaattimuuntajalle ja
Jos automuuntajassa on hanat ja se toimii eri n:n arvoilla, niin laskennassa on otettava n:n arvo, joka eroaa eniten yksiköstä, koska tässä tapauksessa Pt:n arvo on suurin ja se on välttämätön ydin tällaisen tehon siirtämiseksi.
Sitten määritetään laskettu teho P, joka voidaan ottaa 1,15 • RT:ksi. Kerroin 1,15 selittää tässä automaattisen muuntajan hyötysuhteen, joka on yleensä hieman korkeampi kuin muuntajan. e
Lisäksi käytetään kaavoja sydämen poikkileikkausalan laskemiseksi (suhteessa tehoon P), kierrosten lukumäärää volttia kohti, edellä mainittuja muuntajan johdon halkaisijoita. On huomattava, että käämin siinä osassa, joka on yhteinen ensiö- ja toisiopiireille, virta on yhtä suuri kuin I1 - I2, jos automuuntaja kasvaa, ja I2 - I1, jos se pienenee.