Cum se fac transformatoare de tip Down Down

Un transformator descendent este un dispozitiv care reduce un potențial alternativ mai mare la un potențial alternativ mai mic, conform raportului său de înfășurare și specificațiilor.

În acest articol vom discuta despre cum să proiectăm și să construim un transformator de bază care se aplică de obicei în sursele de alimentare cu rețea.

Introducere

Acest lucru îi va ajuta probabil pe pasionații electronici să-și dezvolte și să-și construiască propriile transformatoare pe baza cerințelor lor specifice. În paginile următoare, este prezentată o metodă simplă de aspect pentru a realiza transformatoare dezvoltate satisfăcător. Pe de altă parte, procesul de proiectare poate face obiectul unor experimente.

Tabelele prezentate în acest articol reduc scurt calculele care ajută proiectantul să găsească dimensiunea adecvată a sârmei sau chiar a laminării miezului. Datele și calculele pertinente exclusiv sunt furnizate aici pentru a se asigura că proiectantul nu este absolut nedumerit de detalii nedorite.

Aici vom face în mod specific discuta despre transformatoare care posedă 2 sau mai multe înfășurări de sârmă de cupru izolată în jurul unui miez de fier. Acestea sunt: ​​o înfășurare primară și una sau poate mai multe înfășurări secundare.

Fiecare înfășurare este izolată electric de cealaltă, însă este conectată magnetic utilizând un miez de fier laminat. Transformatoarele mici posedă o structură de tip shell, adică înfășurarea este înconjurată de miez, așa cum se arată în Fig. 1. Puterea furnizată de secundar este de fapt transmisă de la primar, deși la un nivel de tensiune dependent de raportul de înfășurare al pereche de înfășurare.

Interpretare video

Design de bază al transformatorului

Ca fază inițială către proiectarea unui transformator, evaluările tensiunii primare și secundare și evaluarea amperilor secundari trebuie să fie exprimate distinct.

După aceea, determinați conținutul de bază care trebuie utilizat: ștanțare obișnuită din oțel sau ștanțare orientată la cereale laminate la rece (CRGO). CRGO are o densitate de flux admisibilă mai mare și pierderi reduse.

Cea mai bună secțiune transversală posibilă a miezului este atribuită aproximativ de:

Zona de bază: 1,152 x √ (tensiune de ieșire x curent de ieșire) cm cm.

În ceea ce privește transformatoarele care au mai multe elemente secundare, trebuie luată în considerare suma produsului volt-amp de ieșire pentru fiecare înfășurare.

Cantitatea de spire la înfășurarea primară și secundară este determinată utilizând formula pentru raportul de spire pe volt ca:

Viteze per volt = 1 / (4,44 x 10^-4frecventa x aria nucleului x densitatea fluxului)

Aici, frecvența este de obicei 50Hz pentru sursa de rețea a gospodăriei indiene. Densitatea fluxului ar putea fi considerată ca fiind de aproximativ 1,0 Weber / mp. destinat ștanțării obișnuite din oțel și aproximativ 1,3 Weber / mp. pentru ștampilarea CRGO.

Calculul înfășurării primare

Curentul din înfășurarea primară este prezentat prin formula:

Curent primar = Suma de o / p Volt și o / p Amp împărțit la volți primari x eficiență

Eficiența transformatoarelor mici poate varia între 0,8 și 0,66. O valoare de 0,87 funcționează extrem de bine pentru transformatoarele obișnuite.

Dimensiunea adecvată a firului trebuie stabilită pentru înfășurare. Diametrul firului depinde de curentul nominal pentru înfășurare și, de asemenea, de densitatea de curent permisă a firului.

Densitatea curentului ar putea fi la fel de mare ca 233 amperi / mp. în transformatoare mici și de minimum 155 amperi / mp. cm. în cele mari.

Date de lichidare

De obicei, o valoare de 200 amperi / mp. Cm. pot fi luate în considerare, conform cărora este creat tabelul # 1. Cantitatea de rotații în înfășurarea primară este prezentată de formula:

Primar Turnuri = Turnuri per Volt x Volți Primari

Camera consumată de înfășurare este determinată de densitatea izolației, tehnica înfășurării și diametrul firului.

Tabelul nr. 1 oferă valorile estimate ale virajelor pe cm pătrat. prin care suntem capabili să calculăm aria ferestrei consumată de înfășurarea primară.

Zonă de înfășurare primară = viraje principale / viraje pe cm pătrați din tabelul nr. 1

Calculul înfășurării secundare

Având în vedere că avem valoarea nominală a curentului secundar presupus, suntem capabili să determinăm dimensiunea firului pentru înfășurarea secundară prin simpla trecere prin Tabelul # 1 direct.

Cantitatea de spire pe secundar este calculată în metoda identică atunci când vine vorba de primar, dar în jurul valorii de 3% excesul de spire ar trebui să fie inclus pentru a rambursa scăderea internă a tensiunii de înfășurare secundară a transformatorului, la încărcare. Prin urmare,

Rotații secundare = 1,03 (rotații per volt x volți secundari)

Zona ferestrei necesară înfășurării secundare este identificată din Tabelul nr. 2 ca fiind

Suprafața ferestrei secundare = Întoarceri secundare / Întoarceri pe cm mp. (din tabelul nr. 2 de mai jos)

Calculul dimensiunii nucleului

Principala măsură de calificare în alegerea miezului ar putea fi suprafața totală a ferestrei a spațiului de înfășurare accesibil.

Suprafața totală a ferestrei = Suprafața principală a ferestrei + suma suprafețelor secundare ale ferestrei + spațiu pentru fost și izolație.

Un mic spațiu suplimentar este necesar pentru a susține primul și izolația între înfășurare. Cantitatea specifică de suprafață suplimentară poate diferi, chiar dacă 30% ar putea fi considerat pentru început, deși acest lucru poate fi necesar să fie personalizat ulterior.

Dimensiunea de masă a ștanțării transformatorului

Mărimile perfecte ale miezului care posedă un spațiu de fereastră mai substanțial sunt, în general, determinate din Tabelul 2, luând în considerare decalajul dintre laminare în timp ce le stivuim (elementul de stivuire al miezului poate fi luat ca 0.9), acum avem

Suprafața brută a miezului = Suprafața miezului / 0,9 mp În general, este preferat un membru central pătrat.

Pentru aceasta, lățimea limbii de laminare este

Lățimea limbii = √ Suprafața brută a miezului (sq.cm)

Acum, consultați din nou tabelul # 2 și, ca punct final, găsiți dimensiunea adecvată a miezului, având o zonă de fereastră adecvată și o valoare apropiată a lățimii limbii, astfel cum a fost calculată. Modificați înălțimea stivei după cum este necesar pentru a obține secțiunea de bază intenționată.

Înălțimea stivei = suprafața brută a miezului / lățimea limbii reale

Stiva nu trebuie să fie mult sub lățimea limbii, mai degrabă ar trebui să fie mai mare. Cu toate acestea, nu trebuie să fie mai mare de 11/2 ori lățimea limbii.

Diagrama ansamblului de bază

Cum să asamblați transformatorul

Înfășurarea se face peste un fost izolator sau o bobină care se potrivește pe stâlpul mijlociu al laminării miezului. Primarul este în general înfășurat mai întâi, iar apoi este cel secundar, păstrând o izolație între cele două straturi ale înfășurării.

Un ultim strat izolant este aplicat deasupra înfășurării pentru a le proteja pe toate de deteriorarea mecanică și a vibrațiilor. Ori de câte ori sunt folosite fire subțiri, capetele lor particulare trebuie lipite cu fire mai grele pentru a aduce terminalele în afara celei dintâi.

Laminarea este de obicei pusă împreună pe prima prin laminare alternativă inversată în setare. Laminarea trebuie să fie strâns legată între ele printr-un cadru de prindere adecvat sau utilizând piulițe și șuruburi (în cazul în care sunt furnizate găuri prin intermediul ansamblului de laminare).

Cum se aplică ecranarea

Aceasta poate fi o idee înțeleaptă pentru a utiliza o ecranare electrostatică între înfășurarea primară și secundară pentru a evita interferențele electrice de la deplasarea la secundar de la primar.

Scutul pentru transformatoarele descendente poate fi construit dintr-o folie de cupru care poate fi înfășurată între cele două înfășurări pentru ceva mai mult decât un tum. Izolația trebuie prezentată pe întreaga folie și trebuie să se acorde o atenție adecvată pentru ca cele două capete ale foliei să nu intre niciodată în contact unul cu celălalt. În plus, un fir ar putea fi lipit cu acest câmp de protecție și conectat cu linia de masă a circuitului sau cu laminarea transformatorului care poate fi prinsă cu linia de masă a circuitului.