Всем здравствуйте. Продолжу тему и покажу, что у меня вышло по ранее опубликованной статье о перемотки трансформатора из бесперебойного источника питания, некоторые недоумевают, почему не привел расчеты по трансформатору. Ну честно даже и не думал об этом, хотя при желании, информации о расчетах трансформаторов более чем предостаточно, даже в старых справочниках очень хорошо и наглядно описывали эту процедуру. А если честно, можно с успехом применить и упрощенный расчет, что вполне достаточно для радиолюбительских целей.
Так вот, в первую очередь определяем габаритную мощность трансформатора, так как у нас есть желание перемотать под себя уже готовый, при этом будем ориентироваться на сечение железа трансформатора, который нам нужно доработать, для этого определим сечение сердечника так как все расчеты изначально опираются на него. На фото показано, что мы делаем, для этого измеряем толщину набора железа и ширину центра.
В моем случае размеры были таковы, а именно, центр ш-образной пластины 3,2 сантиметра, набор пакета 4,2 сантиметра из этого узнаем сечение по простой формуле: S = A x B.
S = 3,2 x 4,2 = 13,44
По полученному результату сечение, у нас составляет около 14 квадратных сантиметров, а точнее 13,44.
Индукцию Тесла можно взять из таблицы.
В дальнейшем определимся подходит ли это железо для наших замыслов, если все хорошо продолжаем, выбираем какое напряжение и ток нам необходимо для наших целей на вторичной обмотке и производим упрощенный расчет. Так как мы уже выше определили сечение нашего трансформаторного железа продолжим исходя из этого. Приведу пример, мне нужны были три обмотки одна из которых на напряжение 120 - 130 вольт с выходным током 300 миллиампер, вспомогательная на напряжение 12 вольт на ток, к примеру 1 ампер, ну и последняя на 6,3 вольта с током 1,2 ампера.
Из этих цифр мы должны определить общую мощность во вторичной цепи, для этого умножаем напряжение на ток и складываем полученный результат, тем самым мы определили мощность во вторичной цепи. Для наглядности: U₂ x I₂ + U₃ x I₃ + U₄ x I₄ = P, вот так будет это выглядеть при моих данных 120 x 0,3 + 12 x 1 + 6,3 x 1.2 = 65,16 ватт эта мощность вторичной цепи которую я выбрал для трансформатора. А далее определим мощность, потребляемую трансформатором из сети с учетом потерь (общая габаритная мощность), так как кпд трансформаторов при мощности от 50 до 150 ватт равен приблизительно Ƞ = 0,88-0,92 из этого следует, P1 = P2 / Ƞ = 65,16 / 0,88 = 74,045 ватт, что более чем подходит для выбранного нами железа и есть запас по мощности.
Далее нам остается определить количество витков и диаметр провода обмоток, можно определить по сечению сердечника, это выглядит таким образом W = 50 / S, где W количество витков на вольт, а S сечение сердечника из этого следует W = 50 / 13,44 = 3,7 витка на вольт. Но есть и другой расчет которым я пользуюсь формула представлена ниже.
Где S – площадь сечения трансформатора, f – рабочая частота (как обычно 50 Гц), B – магнитная индукция выбирается из таблицы, опубликованной выше в зависимости от мощности. Вот теперь вычисляем напряжения одного витка, и далее рассчитываем количества витков первичной обмотки, это будет выглядеть так: w1 = U1 / u1, где U1 – напряжение первичной обмотки, u1 напряжение одного витка, высчитанного ранее. Приведу пример расчета для своего железа, которое я использовал в трансформаторе. Сечение у меня получилось 13,44 исходя из этого высчитываем напряжение на виток по формуле выше и получаем u1 = 0,362 вольт на виток. Далее высчитываем количество витков первичной обмотки по формуле w1 = U1 / u1 и получаем 607,7 витков, естественно округляем в большую сторону. Далее узнаем количество витков вторичных обмоток трансформатора по следующей формуле:
Где w1 — количество витков первичной обмотки, U1 напряжение первичной обмотки, U2 требуемое напряжение вторичной обмотки. Из всего этого следует, при напряжении 120 вольт на вторичной обмотке получаем из расчета количество витков w2 = 331,4. Далее нам нужно определить величину тока в первичной обмотке трансформатора по формуле: I1 = P1/U1 зная мощность трансформатора узнаем ток. Исходя из ранее рассчитанной общей мощности, мы получили 74,045 Ватт, далее мощность делим на напряжение и получаем ток в первичной обмотки 0,336 А. И в заключении нам остается определить диаметры проводов обмоток трансформатора таким образом:
d = 0,632 x √ I, где d — диаметр провода, мм, I — ток обмотки, А (для первичной и вторичных обмоток). Исходя из этого диаметр провода сетевой обмотки по расчетам 0,366 мм.
И далее таким же образом определяем диаметр провода последующих обмоток. В заключении хотелось добавить, что трансформатор, который перемотал от него был получен желаемый результат и все требуемые для меня напряжения, которые заложил в расчете. И еще добавлю ток холостого хода трансформатора у меня получился 78-79 миллиампер, при тестировании на холостом ходу порядка пару часов трансформатор нагрелся градусов до 30 - 35. На этом заканчиваю описание.
