2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение12.06.2017, 14:02 
Аватара пользователя


09/06/17
62
Нижний Тагил
Приветствую всех! Сколько сложнейших вычислений и формул?!! :facepalm: Сразу видно, что люди ни разу не сталкивались с практической электротехникой! :-) Удивительно еще и то, что на такой простой вопрос не нашлось ни одного человека на таком мощном научном форуме, способного помочь решить такие простые задачи!
Расчет мощности линейного (не импульсного) трансформатора для 50Гц высчитывается очень просто!
Сначала подбирается сам сердечник. Исходя из того, какой вам нужен ток и какое напряжение на выходе, подбирается сечение сердечника нужной площади. Например если вам нужен ток на выходе 1А и напряжение 22В, значит вам нужно подобрать сердечник с номинальной мощностью не менее 25Вт! Номинальная мощность сердечника всегда вычисляется по сечению площади самого сердечника, на которой непосредственно намотана ( или будет наматываться) сама обмотка! (т.е. если это Ш образный сердечник, то высчитывается площадь сечения самой центральной части сердечника, на которой и будет находиться обмотка)
Площадь сечения сердечника в кв.см. затем возводится в квадрат и получается номинальная мощность сердечника в Ваттах! Таким образом, если нам нужна мощность 25 Вт, то площадь сечения сердечника должна быть не менее 5 кв.См.! Далее расчитываем витки проволоки на обмотку. Берем число от 50 до 70 и делим на площадь сечения сердечника. Я в своих расчетах всегда беру цифру 60! И так в нашем случае: 60 делим на 5 и получаем 12 витков на 1В.
Далее высчитываем витки для первичной обмотки: 220 умножить на 12 и получаем 2640 витков для первичной обмотки на 220В. Потом высчитываем вторичную обмотку: 22 умножить на 12 и получаем 264 витка для вторичной обмотки в 22В. Затем высчитываем площадь сечения жилы для первичной и вторичной обмоток исходя из данных: 2А на 1 кв.мм сечения провода!
Если у нас будет потребляемая мощность нагрузки 22Вт, значит 22 делим на 220 и получаем 0,1А - ток для первичной обмотки, для которого нужна жила сечением не менее 0,05 кв.мм., или диаметром 0,25 мм.
Вторичная обмотка расчитывается также: 22Вт / 22В = 1А - ток для вторичной обмотки, для которого нужна жила сечением не менее 0,5 кв.мм., или диаметром 0,8 мм.
Вот таким простым способом и расчитывается мощность любого линейного трансформатора! :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение12.06.2017, 15:29 
Аватара пользователя


14/02/12

841
Лорд Амбера
Это так называемый радиолюбительский расчет трансформаторов, в котором все про индукцию длину силовых линий и пр. спрятано в коэффициентах: площадь сердечника = корень из мощности, и число витков на вольт с коэффициентом 60 деленным на площадь сечения. Сечения проводов по некоторой плотности тока. Засада здесь одна - если железо некачественное, то коэф. 60 не годится, транс будет гудеть и греться. И не факт, что обмотки вместе с послойной и межобмоточной изоляцией уместятся в окне. С другой стороны, этот расчет может оказаться избыточным с большим коэф. запаса и трансформатор может оказаться дорогим, что не годится для массового производства. Но для радиолюбителя вполне годится, хотя где они сейчас, эти радиолюбители? Там же где юные астрономы с телескопами из очковых стекол.
Меня всегда восхищают американские фильмы-катастрофы, где на острове оказывается куча образованного народа (=пассажиры самолета+летчики и стюардессы), и героически выживают. При этом рядом разбитый борт с понятно неисправным передатчиком, чтоб хватило сюжета на 6 сезонов. Но собрать примитивный передатчик подающий сос на аварийной резервной частоте, да и даже промодулировать сигнал голосом, можно из любого радиохлама, хоть из покореженного блока питания.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение12.06.2017, 21:00 
Аватара пользователя


09/06/17
62
Нижний Тагил
Korvin, Я пользуюсь этим методом расчета трансформатора уже достаточно долго! И все мои трансформаторы работают исправно! :-)
А так как автор данной темы просил хотя бы приблизительные расчеты, то мой метод ему подходит как никакой другой! :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение12.06.2017, 21:22 
Модератор
Аватара пользователя


16/02/11
3788
Бурашево
Vladimir Lugovskoy в сообщении #1224750 писал(а):
А так как автор данной темы просил хотя бы приблизительные расчеты, то мой метод ему подходит как никакой другой! :-)
Это неправда. Автор данной темы хотел другого. В начальном сообщении темы это указано:
Atom001 в сообщении #1118147 писал(а):
Разумеется есть кучи-и-кучи-и-кучи различных методик и программ для расчётов. Но я хочу рассчитать всё с нуля, чтобы понять суть конечных формул.
Автора интересуют не методики, а тот путь, который приводит к методикам. Если вы можете обосновать приведённую вами методику - милости просим.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение13.06.2017, 20:23 
Аватара пользователя


09/06/17
62
Нижний Тагил
profrotter в сообщении #1224756 писал(а):
Это неправда. Автор данной темы хотел другого. В начальном сообщении темы это указано...
...
Автора интересуют не методики, а тот путь, который приводит к методикам. Если вы можете обосновать приведённую вами методику - милости просим.
profrotter, У меня никак не получается отправить вам личное сообщение. Оно просто зависло в исходящих и все...
Спасибо вам за замечания! Я прошу прощения за свою невнимательность. Я думал что автор темы просто хотел для себя расчитать и сделать трансформатор, для своих бытовых нужд. Поэтому я и предложил простой метод расчета трансформатора, совсем упустив из виду, что автор темы хотел совсем иных расчетов, которые нужны для выведения формул и методов для расчета трансформатора!

 Профиль  
                  
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение13.06.2017, 20:25 
Аватара пользователя


14/02/12

841
Лорд Амбера
Видно мне судьба обосновать радиотехнический (=пионерский) расчет трансформатора. Чисто на пальцах, к формулам патологическое отвращение. Хотя скобки раскрывать умею.
Основное в формуле коэффициент 60 (или 50-70, как пишут). Это число витков на вольт при площади сечения сердечника 1 кв.см, т.е. напрямую определяет индукцию, которая выбирается исходя из материала магнитопровода. Для наиболее распространенных материалов коэффициент 60 вполне годится. Число витков на вольт понятно обратно пропорционально сечению сердечника, что сохраняет допускаемую индукцию.

Другой входной параметр - плотность тока в меди. При ее постоянстве поперечное сечение провода пропорционально току, а раз количество витков пропорционально напряжению, общее сечение меди обмотки пропорционально произведению тока и напряжения, т.е. мощности.

Выходит так, что при постоянстве площади сердечника площадь окна пропорциональна мощности. Но такого не может быть, площадь окна не может изменяться независимо от сечения магнитопровода, при пропорциональном их изменении (т.е. изменении масштаба размеров) площадь окна пропорциональна площади сердечника. Т.е. мощность пропорциональна произведению площади окна на площадь сердечника. Отсюда вытекает, что мощность пропорциональна квадрату как площади сердечника, так и площади окна (с разными понятно коэффициентами). Отсюда формула пропорциональности площади сердечника корню квадратному из мощности.

Отсутствие коэффициента (=1) в формуле чисто случайно, выпало так вследствие выбора единиц измерения - ватты и кв. см. Если есть сомнение, что обмотка уместится в окне (при малой мощности тонкий провод, изоляция относительно толще, плюс больше места занимает межслойная (мотают и внавал) и межобмоточная изоляция, и тогда сечение сердечника выбирают равным корню из мощности с коэффициентом 1,2.

Эти простые соображения помогают понять более сложные формулы, и в случае чего реконструировать их, не попутав числитель со знаменателем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение13.06.2017, 20:51 
Аватара пользователя


09/06/17
62
Нижний Тагил
Korvin, Я слышал от старых радиолюбителей- пенсионеров что в послевоенное время с электротехникой совсем был напряг, очень БОЛЬШОЙ напряг и люди сами собирали себе сварочные трансформаторы, мотая катушки на простом кровельном железе. Вы случайно не знаете, а какими методами расчета трансформатора они пользовались? Ведь для кровельного железа, по идее нужны уже совсем другие методы!

 Профиль  
                  
 
 Re: Как рассчитать самый простой трансформатор?
Сообщение13.06.2017, 23:00 
Аватара пользователя


14/02/12

841
Лорд Амбера
Vladimir Lugovskoy в сообщении #1225102 писал(а):
Korvin, Я слышал от старых радиолюбителей- пенсионеров что в послевоенное время с электротехникой совсем был напряг, очень БОЛЬШОЙ напряг и люди сами собирали себе сварочные трансформаторы, мотая катушки на простом кровельном железе. Вы случайно не знаете, а какими методами расчета трансформатора они пользовались? Ведь для кровельного железа, по идее нужны уже совсем другие методы!

Скорей всего индукция допустимая в 2 раза меньше чем у магнитопровода из средней стали, соответственно коэффициент не 60, а 120, т.е. витков на вольт при той-же площади в 2 раза больше, соответственно в 2 раза возрастает сечение меди при прежней площади сердечника, или в 2 раза возрастает произведение площади окна на площадь сердечника, или в 1,4 раза площадь сердечника при сохранении пропорций и соответствующем увеличении площади окна. Т.е расчет начался бы с того, что по формуле 1,4 умножить на корень из мощности получил сечение сердечника, потом еще раз извлек корень, чтобы получить ширину магнитопровода при условии, что сердечник квадратный. Взял бы оцинкованное кровельное железо и нарезал из листа прямоугольников, из них потом 2 буквы Г, потом их перевернул и сдвинул Г ˩, и мотал бы на катушку. Прежде полюбому имеет смысл проверить, разместятся ли обмотки в окне, просто считая укладку провода диаметром с изоляцией и с прокладками изоляции.

Хотя наверняка никто ничего не считал, делали по готовым проверенным практикой рецептам. Но вот для интереса: мощность пускай минимальная 2500 Вт (отдавать будет больше, оттого как работает прерывисто), корень равен 50, умножаем на 1,4, имеем 70 кв. см, это ширина и толщина магнитопровода пускай 8-9 см. 120 делим на 70, на вольт выходит 1,7 витка, итого 350-400 витков первичная обмотка 220 В и в 4-5 раз меньше вторичная = 70-100 витков, полюбому придется подобрать под диаметр сварочного электрода на практике.

Ток первичной больше 10 А, соответственно сечение провода 5 кв.мм, диаметр 2,5 мм, вторичная шина сечением 25 кв.мм или совсем толстый провод. Проверить, разместится ли каждая обмотка на своей букве Г. Очень низкий будет КПД (провода больше чем с хорошим магнитопроводом, да и потери в железе больше), да и рассеяние большое (плохая магнитная связь между обмотками), но это даже лучше, как-бы последовательно с электродом будет включена большая индуктивность рассеяния, которая будет ограничивать ток. Хотя по такой методике можно намотать и дроссель (или его называют реактором?), который включить последовательно с первичной обмоткой для ограничения сварочного тока. Если этот дроссель еще сделать с отводами и переключать их, будет совсем хорошо - подбирать ток под электрод.
Сейчас ведь все это делает электроника, сварочные трансформаторы компактные, ток поддерживается заданный автоматически.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 38 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group