როგორ შემიძლია დაადგინო ტრანსფორმატორის კატუშის თავების რაოდენობა და მისი გადაღების ზომა?

როგორ შემიძლია დავსახელო კოილების მრავალზედი რაოდენობა და კაბელის ზომა ტრანსფორმატორისთვის?

ტრანსფორმატორის კოილების მრავალზედი რაოდენობის და კაბელის ზომის დასასახელებლად უნდა განიხილოთ წერტილი, დენი, სიხშირე, ბურთულის ქვედასახე და ტვირთის მოთხოვნები. ქვემოთ მოცემულია დეტალური ნაბიჯები და ფორმულები:

I. ტრანსფორმატორის ძირითადი პარამეტრების დასახელება

1. შეყვანის/გამოყვანის წერტილი (V1,V2): ძირითადი და მიღებული წერტილები (ვოლტებში).

2. დანიშნული ძალა (P): ტრანსფორმატორის მოცულობა (VA ან ვატებში).

3. მუშაობის სიხშირე (f): ჩვეულებრივ 50 Hz ან 60 Hz.

4. ბურთულის პარამეტრები:

• ბურთულის მასალა (მაგალითად, სილიკონის სტალი, ფერიტი)

• ეფექტური ბურთულის გადაკვეთის ფართობი (A, მ²-ში)

• მაქსიმალური მაგნიტური სიმკვრივე (Bmax, ტესლაში)

• სრული მაგნიტური ტრაექტის სიგრძე (le, მ-ში)

II. კოილების მრავალზედი რაოდენობის გამოთვლა

1. მრავალზედი რაოდენობის კოეფიციენტის ფორმულა

სადაც N1 და N2 არის ძირითადი და მიღებული კოილების მრავალზედი რაოდენობები.

2. წერტილი ერთ მრავალზედზე გამოთვლა

ფარადეის ინდუქციის კანონის გამოყენებით:

დახურული გადაადგილებით N-ის გასადგენად:

პარამეტრები:

• V: კოილის წერტილი (ძირითადი ან მიღებული)

• Bmax: მაქსიმალური მაგნიტური სიმკვრივე (იხილეთ ბურთულის მასალის დოკუმენტები, მაგალითად, 1.2–1.5 T სილიკონის სტალისთვის)

• A: ეფექტური ბურთულის გადაკვეთის ფართობი (მ²-ში)

მაგალითი:
დიზაინირება 220V/110V, 50Hz, 1kVA ტრანსფორმატორი სილიკონის სტალის ბურთულით (Bmax=1.3T,A=0.01m2):

III. კაბელის ზომის დასახელება

1. კოილის დენის გამოთვლა

2. კაბელის გადაკვეთის ფართობის გამოთვლა

დენის სიმკვრივის საფუძველზე (J, A/mm²-ში):

• დენის სიმკვრივის რეკომენდაციები:

• სტანდარტული ტრანსფორმატორები: J=2.5∼4A/mm2

• მაღალი სიხშირის ან მაღალი ეფექტურობის ტრანსფორმატორები: J=4∼6A/mm2 (განიხილეთ კაბელის ზედაპირული ეფექტი)

3. კაბელის დიამეტრის გამოთვლა

IV. ვალიდაცია და ოპტიმიზაცია

ბურთულის დაკარგული ძალის ვალიდაცია:
დარწმუნდით, რომ ბურთული მუშაობს უსაფრთხო Bmax ზღვარებში, რათა ავიცილოთ სატურაცია:

(k: მასალის კოეფიციენტი, Ve: ბურთულის მოცულობა)

ფანჯრის ფართობის გამოყენება:
სრული კაბელის გადაკვეთის ფართობი უნდა ჩამოერთოს ბურთულის ფანჯრის ფართობში (Awindow):

(Ku: ფანჯრის შევსების კოეფიციენტი, ჩვეულებრივ 0.2–0.4)

ტემპერატურის ზრდის შემოწმება:
დარწმუნდით, რომ კაბელის დენის სიმკვრივე შეესაბამება ტემპერატურის ზრდის მოთხოვნებს (ჩვეულებრივ ≤ 65°C).

V. ინსტრუმენტები და რეფერენციები

1. დიზაინის პროგრამები:

• ETAP, MATLAB/Simulink (სიმულაციისა და ვალიდაციისთვის)

• ტრანსფორმატორის დიზაინერი (ონლაინ ინსტრუმენტი)

2. განათლების რესურსები და სტანდარტები:

• ტრანსფორმატორის დიზაინის ხელმისაწვდომი წიგნი კოლინ ჰარტის მიერ

• IEEE Standard C57.12.00 (ტრანსფორმატორების საერთო მოთხოვნები)

ძირითადი შესახედავი მოთხოვნები

• მაღალი სიხშირის ტრანსფორმატორები: გამოიყენეთ Litz კაბელი ან ფლატული თხელი კაპარი კაბელი კაბელის ზედაპირული და ახლოს მდებარე ეფექტების ამოცანაში.

• იზოლაციის მოთხოვნები: დარწმუნდით, რომ იზოლაცია შეიძლებს წერტილს კოილებს შორის (მაგალითად, ≥ 2 kV ძირითად-მიღებული იზოლაციისთვის).

• უსაფრთხოების მარჯვენა: დარწმუნდით 10–15% მარჯვენა კოილების მრავალზედი რაოდენობისა და კაბელის ზომისთვის.

ეს მეთოდოლოგია მიძღვნის ტრანსფორმატორის დიზაინის ფუნდამენტს, მაგრამ ბოლო ვალიდაციისთვის რეკომენდებულია ექსპერიმენტული ტესტირება.