Трансформердің әр катушасына неше айналым және қаншалықты қамыр қажет болатынын қалай анықтауға болады?
Трансформатордың айналым санын және тел өлшемін қалай анықтауға болады?
Трансформатордың айналым санын және тел өлшемін анықтау үшін напрямдасу, ағым, дауыс, ядро қасиеттері және заттық талаптарды ескеру керек. Төменде толық қадамдар мен формулалар көрсетілген:
I. Негізгі Трансформатордың Параметрлерін Анықтау
Кіріс/Шығыс Напрямдасу (V1,V2): Бастапқы және екінші айналым напрямдасуы (вольтта).
Рейтингтік Күш (P): Трансформатордың қабілеті (ВА немесе ваттта).
Іске қосылу Дауысы (f): Көбінесе 50 Гц немесе 60 Гц.
Ядро Параметрлері:
Ядро материалы (мысалы, кремний темір, феррит)
Негізгі ядро пішіндік ауданы (A, м²)
Максималды индукция (Bmax, Т)
Жалпы магниттік жол ұзындығы (le, м)
II. Айналымдарды Есептеу
1. Айналымдардың Қатынасы Формуласы
Мұнда N1 және N2 - бастапқы және екінші айналымдардың айналым саны.
2. Айналымға Түсірілген Напрямдасу Есептеуі
Фарадей индукция заңын қолдану арқылы:
N үшін шешу үшін қайта құрастырылады:
Параметрлер:
V: Айналым напрямдасуы (бастапқы немесе екінші)
Bmax: Максималды индукция (ядро материалының техникалық картасына сілтеме, мысалы, кремний темір үшін 1.2–1.5 Т)
A: Негізгі ядро пішіндік ауданы (м²)
Мысал:
Силициум темір ядролы 220V/110V, 50Гц, 1кВА трансформаторды құру (Bmax=1.3T, A=0.01м2):
III. Тел Өлшемін Анықтау
1. Айналым Ағымын Есептеу
2. Тел Пішіндік Ауданын Есептеу
Ағым тығыздығына негізделген (J, А/мм²):
Ағым тығыздығынің Әдістемелері:
Стандартты трансформаторлар: J=2.5∼4А/мм2
Жоғары дауысты немесе жоғары өндірістік трансформаторлар: J=4∼6А/мм2 (күйіктік эффектін ескере отырып)
3. Тел Диаметрін Есептеу
IV. Тексеру және Оптимизациялау
Ядро Жойылысын Тексеру:
Ядронун Bmax шектерінен тыс жұмыс істеугін көздейтініңізді тексеріңіз:
(k: Материалдың коэффициенті, Ve: Ядро көлемі)
Ойнақ Ауданын Пайдалану:
Барлық тел пішіндік ауданы ядро ойнақ ауданына (Awindow) сәйкес болуы керек:
(Ku: Ойнақ толтыру коэффициенті, көбінесе 0.2–0.4)
Жылу Даму Тексеруі:
Тел ағым тығыздығының жылу даму талаптарына сәйкес болуы керек (көбінесе ≤ 65°C).
V. Құралдар және Сілтемелер
Дизайн Программалары:
ETAP, MATLAB/Simulink (симуляция және тексеру үшін)
Transformer Designer (онлайн құрал)
Рұқсат берілген Әдістемелер және Стандарттар:
Colin Hart авторындағы Transformer Design Handbook
IEEE Standard C57.12.00 (Энергия трансформаторлары үшін негізгі талаптар)
Негізгі Ескертулар
Жоғары дауысты трансформаторлар: Литц телі немесе тирік мис қолдану арқылы күйіктік және жақындық эффекттерін шешу.
Изоляция Талаптары: Айналымдар арасындағы напрямдасуға (мысалы, бастапқы-екінші айналым изоляциясы үшін ≥ 2 кВ) қолданылатын изоляцияның қамтылғанын қамтамасыз ету.
Күту Маржы: Айналым саны мен тел өлшемі үшін 10–15% маржу қолдайтын.
Бұл әдіс трансформатор дизайны үшін негіз болады, бірақ соңғы тексеру үшін эксперименттік тесттер ұсынылады.
