Kā var noteikt pārveidotāja spīdola spūles skaitu un vadi līmeža izmēru?

Kā var noteikt spīdveida skaitu un drātas izmēru transformatoram?

Spīdveida skaita un drātas izmēra noteikšana transformatora spīdveidam prasa ņemt vērā nospiestspriegumu, strāvu, frekvenci, dzesēja raksturlielus un slodzes prasības. Zemāk ir detaļējie soļi un formulas:

I. Definējiet Pamata Transformatora Parametrus

1. Ievades/Izvades Spriegums (V1,V2): Primārais un sekundārais spriegumi (voltos).

2. Nominālā Jauda (P): Transformatora jauda (VA vai vatās).

3. Darbības Frekvence (f): Parasti 50 Hz vai 60 Hz.

4. Dzesēja Parametri:

• Dzesēja materiāls (piem., kremnijdzelzs, ferrīts)

• Efektīvā dzesēja šķērsgriezuma laukums (A, m²)

• Maksimālais magnetiskais plūsmas blīvums (Bmax, T)

• Kopējais magnētiskais ceļš (le, m)

II. Aprēķini Spīdveida Skaitu

1. Spīdveida Attiecības Formula

Kur N1 un N2 ir primārā un sekundārā spīdveida skaiti.

2. Nospiestsprieguma Aprēķins uz Spīdveidu

Izmantojot Faradeja indukcijas likumu:

Pārrakstīts, lai atrisinātu N:

Parametri:

• V: Spīdveida spriegums (primārais vai sekundārais)

• Bmax: Maksimālais magnetiskais plūsmas blīvums (atcerieties dzesēja materiāla datu lapas, piem., 1.2–1.5 T kremnijdzelzam)

• A: Efektīvā dzesēja šķērsgriezuma laukums (m²)

Piemērs:
Projektējiet 220V/110V, 50Hz, 1kVA transformatoru ar kremnijdzelza dzesēju (Bmax=1.3T, A=0.01m2):

III. Noteikt Drātas Izmēru

1. Aprēķini Spīdveida Strāvi

2. Drātas Šķērsgriezuma Laukuma Aprēķins

Balstoties uz strāvas blīvumu (J, A/mm²):

• Strāvas Blīvuma Rādītnieki:

• Standarta transformatori: J=2.5∼4A/mm2

• Augstfrekvences vai augstefektīvības transformatori: J=4∼6A/mm2 (ņemot vērā ādas efektu)

3. Drātas Diametra Aprēķins

IV. Validācija un Optimizācija

Dzesēja Zudējumu Validācija:
Pārliecinieties, ka dzesējs darbojas drošā Bmax robežās, lai izvairītos no satura:

(k: Materiāla koeficients, Ve: Dzesēja tilpums)

Loga Laukuma Izmantošana:
Kopējais drātas šķērsgriezuma laukums jāiekļauj dzesēja loga laukumā (Awindow):

(Ku: Loga aizpildījuma koeficients, parasti 0.2–0.4)

Temperatūras Paaugstinājuma Pārbaude:
Pārliecinieties, ka drātas strāvas blīvums atbilst temperatūras paaugstinājuma prasībām (parasti ≤ 65°C).

V. Rīki un Atsauces

1. Projektēšanas Programmatūra:

• ETAP, MATLAB/Simulink (simulācijai un validācijai)

• Transformer Designer (tiešsaistes rīks)

2. Ģidi un Standarti:

• Transformer Design Handbook autorstā Colin Hart

• IEEE Standard C57.12.00 (Vispārīgās prasības pieejamo transformatoru dēļ)

Galvenie Aspekti

• Augstfrekvences Transformatori: Risinājums ādas un tuvuma efektiem, izmantojot Litz drātu vai plaknas vaļrūpniecības juostas.

• Izolācijas Prasības: Pārliecinieties, ka izolācija iztur spriegumu starp spīdveidiem (piem., ≥ 2 kV primārā-sekundārā izolācija).

• Drošības Marge: Rezervējiet 10–15% marge spīdveida skaitam un drātas izmēram.

Šis metodoloģisks pamats nodrošina transformatora projektēšanu, bet beigu validācijai ieteicams veikt eksperimentālus testus.