Utformingen av en typisk transformator er enkel. Den består av en stålkjerne, to spoler med trådvikling. En vikling kalles primær, den andre - sekundær. Utseendet til en vekselspenning (U1) og strøm (I1) i den første spolen danner en magnetisk fluks i kjernen. Den lager en EMF direkte i sekundærviklingen, som ikke er koblet til kretsen og har en energistyrke lik null.
Hvis kretsen er tilkoblet og det oppstår forbruk, fører dette til en proporsjonal økning i strømstyrken i den første spolen. En slik modell for kommunikasjon mellom viklingene forklarer prosessen med transformasjon og omfordeling av elektrisk energi, som er inkludert i beregningen av transformatorer. Siden alle vindingene til den andre spolen er koblet i serie, oppnås den totale effekten av all EMF som vises i endene av enheten.
Transformatorer er satt sammen på en slik måte at spenningsfallet i den andre viklingen er en liten brøkdel (opptil 2 - 5%), noe som gjør at vi kan anta at U2 og EMF er like i endene. Tallet U2 vil være mer/mindre like mye som forskjellen mellom antall omdreininger for begge spolene - n2 og n1.
Avhengighetmellom antall trådlag kalles transformasjonsforholdet. Det bestemmes av formelen (og er betegnet med bokstaven K), nemlig: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Ofte ser denne indikatoren ut som et forhold på to tall, for eksempel 1:45, som viser at antall omdreininger til en av spolene er 45 ganger mindre enn for den andre. Denne andelen hjelper i beregningen av strømtransformatoren.
Elektrotekniske kjerner produseres i to typer: W-formet, pansret, med en forgrening av den magnetiske fluksen i to deler, og U-formet - uten deling. For å redusere sannsynlige tap er stangen ikke laget solid, men består av separate tynne lag av stål, isolert fra hverandre med papir. Den vanligste er den sylindriske typen: en primær vikling påføres rammen, deretter monteres papirkuler, og et sekundært lag med tråd vikles oppå denne.
Beregning av en transformator kan forårsake noen vanskeligheter, men de forenklede formlene nedenfor vil hjelpe en amatørdesigner. Det er først nødvendig å bestemme nivåene av spenninger og strømmer individuelt for hver spole. Kraften til hver av dem beregnes: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, hvor P2, P3, P4 er potenser (W) økt med viklinger; I2, I3, I4 - strømstyrker (A); U2, U3, U4 - spenninger (V).
For å etablere den totale effekten (P) i beregningen av transformatoren, må du angi summen av indikatorene til de individuelle viklingene, og deretter multiplisere med en faktor på 1,25, som tar hensyn til tap: P=1,25(P2+P3+P4+…). Forresten,verdien av P vil hjelpe til med å beregne tverrsnittet av kjernen (i sq.cm): Q \u003d 1,2kort kvadrat P
Deretter følger prosedyren for å bestemme antall omdreininger n0 per 1 volt i henhold til formelen: n0=50/Q. Som et resultat blir antallet omdreininger av spolene funnet ut. For den første, med tanke på spenningstapet i transformatoren, vil det være lik: N1=0,97n0U1For resten: N2=1,3n0U2; n2=1,3n0U3… Diameteren til lederen til enhver vikling kan beregnes ved hjelp av formelen: d=0,7kort kvadrat 1 hvor I er strømstyrken (A), d er diameteren (mm).
Transformatorberegning lar deg finne strømstyrken fra den totale effekten: I1=P/U1. Størrelsen på platene i kjernen er fortsatt ukjent. For å finne det, er det nødvendig å beregne viklingsarealet i kjernevinduet: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), der Sm er området (i kvadrat mm), alle viklinger i vinduet; d1, d2, d3 og d4 - tråddiametere (mm); n1, n2, n3 og n4 er antall svinger. Ved å bruke denne formelen beskrives viklingsujevnheten, tykkelsen på ledningsisolasjonen, området som er okkupert av rammen i gapet til kjernevinduet. I henhold til det oppnådde området velges en spesiell platestørrelse for fri plassering av spolen i vinduet. Og det siste du trenger å vite er tykkelsen på kjernesettet (b), som oppnås med formelen: b \u003d (100Q) / a, hvor a er bredden på midtplaten (i mm); Q - i kvm. se Det vanskeligste i denne metoden er å beregne transformatoren (dette er søket etter et stangelement med passende størrelse).
