Tính toán máy biến áp và máy biến áp tự ngẫu đơn giản nhất

Đôi khi bạn phải tự chế tạo máy biến áp nguồn cho bộ chỉnh lưu. Trong trường hợp này, phép tính đơn giản nhất của máy biến áp có công suất lên tới 100-200 W được thực hiện như sau.

Biết điện áp và cường độ dòng điện cao nhất mà cuộn thứ cấp phải cung cấp (U2 và I2), chúng ta tìm được công suất của mạch thứ cấp: Khi có nhiều cuộn thứ cấp, công suất được tính bằng cách cộng công suất của từng cuộn.

Ngoài ra, lấy hiệu suất của máy biến áp công suất thấp bằng khoảng 80%, chúng tôi xác định công suất sơ cấp:

Năng lượng được truyền từ sơ cấp sang thứ cấp thông qua từ thông trong lõi. Do đó, giá trị công suất P1 phụ thuộc vào diện tích mặt cắt ngang của lõi S, giá trị này tăng khi công suất tăng. Đối với lõi làm bằng thép biến áp thông thường, S có thể được tính theo công thức:

trong đó s tính bằng centimet vuông và P1 tính bằng watt.

Giá trị của S xác định số vòng w' mỗi vôn. Khi sử dụng thép biến áp

Nếu bạn cần làm lõi thép chất lượng thấp hơn, ví dụ, từ thiếc, tôn lợp, thép hoặc dây sắt (chúng phải được nung nóng sơ bộ để trở nên mềm), thì S và w' phải tăng lên 20-30%.

Bây giờ bạn có thể tính số vòng dây của cuộn dây


vân vân.

Ở chế độ tải, một số điện áp trong điện trở của cuộn thứ cấp có thể bị giảm đáng kể. Do đó, họ nên thực hiện số lượt nhiều hơn 5-10% so với tính toán.

dòng điện sơ cấp

Đường kính của dây quấn được xác định bởi các giá trị của dòng điện và dựa trên mật độ dòng điện cho phép, đối với máy biến áp được lấy trung bình là 2 A / mm2. Ở mật độ dòng điện như vậy, đường kính của dây không có lớp cách điện của mỗi cuộn dây tính bằng milimét được xác định từ bảng. 1 hoặc được tính theo công thức:

Khi không có dây có đường kính yêu cầu, thì có thể lấy một số dây mỏng hơn nối song song. Tổng diện tích mặt cắt ngang của chúng ít nhất phải tương ứng với dây dẫn đơn được tính toán. Diện tích mặt cắt ngang của dây được xác định theo bảng. 1 hoặc được tính theo công thức:

Đối với các cuộn dây hạ áp có số vòng dây dày nhỏ và nằm trên các cuộn dây khác, mật độ dòng điện có thể tăng lên 2,5 hoặc thậm chí 3 A / mm2, vì các cuộn dây này làm mát tốt hơn. Sau đó, trong công thức tính đường kính của dây, hệ số không đổi thay vì 0,8 sẽ lần lượt là 0,7 hoặc 0,65.

Cuối cùng, kiểm tra vị trí của các cuộn dây trong cửa sổ chính.Tổng diện tích mặt cắt ngang của các vòng dây của mỗi cuộn dây là (bằng cách nhân số vòng dây w với diện tích mặt cắt ngang của dây bằng 0,8d2 từ, trong đó dtừ là đường kính của dây trong cách điện . Điều này có thể được xác định từ bảng 1, bảng này cũng cho biết khối lượng của dây dẫn. Diện tích mặt cắt ngang của tất cả các cuộn dây được thêm vào. Để tính đến độ lỏng của cuộn dây, ảnh hưởng của khung cách điện giữa các cuộn dây và các lớp của chúng, cần phải tăng diện tích tìm thấy lên 2- 3 lần. Diện tích của cửa sổ lõi không được nhỏ hơn giá trị thu được từ phép tính.

Bảng 1

Tính toán máy biến áp và máy biến áp tự ngẫu đơn giản nhất

Ví dụ: hãy tính toán một máy biến áp nguồn cho bộ chỉnh lưu cấp nguồn cho một số thiết bị ống chân không. Cho máy biến áp có cuộn dây cao áp được thiết kế cho điện áp 600 V và dòng điện 50 mA, cũng như cuộn dây dùng cho đèn sưởi, với U = 6,3 V và I = 3 A. Điện áp nguồn 220 V.

Xác định công suất tổng của cuộn thứ cấp:

điện sơ cấp

Tìm diện tích mặt cắt ngang của lõi thép máy biến áp:

Số vòng trên vôn

dòng điện sơ cấp

Số vòng dây và đường kính vòng dây của các cuộn dây bằng nhau:

• cho cuộn sơ cấp


• để tăng cuộn dây


• cho đèn sợi đốt quanh co


Giả sử rằng cửa sổ lõi có diện tích mặt cắt ngang là 5×3 = 15 cm2 hoặc 1500 mm2 và đường kính của các dây dẫn cách điện được chọn như sau: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 mm; d3out = 1,2 mm.

Hãy kiểm tra vị trí của các cuộn dây trong cửa sổ chính. Chúng tôi tìm thấy diện tích mặt cắt ngang của cuộn dây:

• cho cuộn sơ cấp

• để tăng cuộn dây

• cho đèn sợi đốt quanh co

Tổng diện tích mặt cắt ngang của các cuộn dây xấp xỉ 430 mm2.

Như bạn có thể thấy, nó có diện tích gấp hơn ba lần diện tích của cửa sổ, và do đó các cuộn dây sẽ phù hợp.

Việc tính toán máy biến áp tự ngẫu có một số đặc thù. Lõi của nó không được tính cho tổng công suất thứ cấp P2, mà chỉ tính cho phần được truyền bởi từ thông và có thể được gọi là công suất biến đổi RT.

Công suất này được xác định bởi các công thức:

- đối với máy biến áp tự ngẫu tăng áp

- đối với máy biến áp tự ngẫu hạ bậc và

Nếu biến áp tự ngẫu có vòi và sẽ hoạt động ở các giá trị n khác nhau, thì trong phép tính, cần lấy giá trị n khác nhất với đơn vị, vì trong trường hợp này, giá trị của Pt sẽ là lớn nhất và nó là cốt lõi cần thiết để có thể truyền sức mạnh như vậy.

Sau đó, công suất tính toán P được xác định, có thể lấy bằng 1,15 • RT. Hệ số 1,15 ở đây thể hiện hiệu suất của máy biến áp tự ngẫu, thường cao hơn một chút so với máy biến áp. e

Ngoài ra, các công thức tính diện tích mặt cắt ngang của lõi (so với công suất P), số vòng dây trên vôn, đường kính dây nói trên cho máy biến áp được áp dụng. Cần lưu ý rằng trong phần của cuộn dây chung cho mạch sơ cấp và thứ cấp, dòng điện bằng I1 - I2 nếu máy biến áp tự ngẫu tăng và I2 - I1 nếu nó giảm.

Chúng tôi khuyên bạn nên đọc:

Tại sao dòng điện nguy hiểm?