O projeto de um transformador típico é simples. Consiste em um núcleo de aço, duas bobinas com enrolamento de fio. Um enrolamento é chamado de primário, o segundo - secundário. O aparecimento de uma tensão alternada (U1) e corrente (I1) na primeira bobina forma um fluxo magnético em seu núcleo. Ele cria um EMF diretamente no enrolamento secundário, que não está conectado ao circuito e tem força de energia igual a zero.
Se o circuito estiver conectado e ocorrer consumo, isso leva a um aumento proporcional na intensidade da corrente na primeira bobina. Tal modelo de comunicação entre os enrolamentos explica o processo de transformação e redistribuição de energia elétrica, que é incluído no cálculo dos transformadores. Como todas as espiras da segunda bobina são conectadas em série, obtém-se o efeito total de todos os EMF que aparecem nas extremidades do dispositivo.
Os transformadores são montados de forma que a queda de tensão no segundo enrolamento seja uma pequena fração (até 2 - 5%), o que nos permite supor que U2 e EMF são iguais em suas extremidades. O número U2 será mais/menos tanto quanto a diferença entre o número de voltas de ambas as bobinas - n2 e n1.
Dependênciaentre o número de camadas de arame é chamado de razão de transformação. É determinado pela fórmula (e denotado pela letra K), a saber: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Muitas vezes, esse indicador parece uma proporção de dois números, por exemplo, 1:45, o que mostra que o número de voltas de uma das bobinas é 45 vezes menor que o da outra. Essa proporção ajuda no cálculo do transformador de corrente.
Os núcleos eletrotécnicos são produzidos em dois tipos: em forma de W, blindados, com ramificação do fluxo magnético em duas partes, e em forma de U - sem divisão. Para reduzir prováveis perdas, a haste não é solidificada, mas composta por finas camadas separadas de aço, isoladas umas das outras com papel. O mais comum é o tipo cilíndrico: um enrolamento primário é aplicado ao quadro, depois são montadas bolas de papel e uma camada secundária de fio é enrolada em cima disso.
O cálculo de um transformador pode causar algumas dificuldades, mas as fórmulas simplificadas abaixo ajudarão um projetista amador. Primeiro é necessário determinar os níveis de tensões e correntes individualmente para cada bobina. A potência de cada um deles é calculada: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, onde P2, P3, P4 são potências (W) aumentadas pelos enrolamentos; I2, I3, I4 - intensidades de corrente (A); U2, U3, U4 - tensões (V).
Para estabelecer a potência total (P) no cálculo do transformador, você precisa inserir a soma dos indicadores dos enrolamentos individuais e depois multiplicar por um fator de 1,25, que leva em consideração as perdas: P=1,25(P2+P3+P4+…). A propósito,o valor de P ajudará a calcular a seção transversal do núcleo (em sq.cm): Q \u003d 1,2quadrado curto P
Depois segue o procedimento para determinar o número de voltas n0 por 1 volt de acordo com a fórmula: n0=50/Q. Como resultado, o número de voltas das bobinas é descoberto. Para o primeiro, levando em consideração a perda de tensão no transformador, será igual a: N1=0,97n0U1Para o restante: N2=1,3n0U2; n2=1.3n0U3… O diâmetro do condutor de qualquer enrolamento pode ser calculado pela fórmula: d=0.7curto quadrado 1 onde I é a intensidade da corrente (A), d é o diâmetro (mm).
Cálculo do transformador permite que você encontre a força atual da potência total: I1=P/U1. O tamanho das placas no núcleo permanece desconhecido. Para encontrá-lo, é necessário calcular a área de enrolamento na janela do núcleo: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), onde Sm é a área (em sq. mm), todos os enrolamentos na janela; d1, d2, d3 e d4 - diâmetros do fio (mm); n1, n2, n3 e n4 são o número de voltas. Usando esta fórmula, são descritos o desnível do enrolamento, a espessura do isolamento do fio, a área ocupada pelo quadro no intervalo da janela do núcleo. De acordo com a área obtida, é selecionado um tamanho de placa especial para colocação livre da bobina em sua janela. E a última coisa que você precisa saber é a espessura do conjunto de núcleos (b), que é obtido pela fórmula: b \u003d (100Q) / a, onde a é a largura da placa do meio (em mm); Q - em m² veja O mais difícil neste método é calcular o transformador (esta é a busca por um elemento de haste com um tamanho adequado).
