Како можам да одредам бројот на завоици по бобина и големината на жицата за трансформатор?

Как да одредам бројот на витки во секоја језичка и големината на жицата за трансформатор?

Одредувањето на бројот на витки и големината на жицата за језички на трансформатор избара потреба да се земат предвид напонот, стројмот, фреквенцијата, карактеристиките на језглото и барањата на оптоварувањето. Подолу се деталните чекори и формули:

I. Дефинирање на Основни Параметри на Трансформаторот

1. Влез/Излез Напон (V1,V2): Примарен и вторичен напон (во волти).

2. Номинална Моч (P): Капацитет на трансформаторот (во VA или вати).

3. Радна Фреквенција (f): Обично 50 Hz или 60 Hz.

4. Параметри на Језглото:

• Материјал на језглото (напр. силациумска стал, ферит)

• Ефективна површина на пресекот на језглото (A, во m²)

• Максимална магнетна густина (Bmax, во T)

• Вкупна магнетна патека (le, во m)

II. Израчување на Бројот на Витки

1. Формула за Однос на Витки

Каде што N1 и N2 се броевите на витките на примарната и вторичната језичка.

2. Израчување на Напон по Витка

Со користење на законот на Фарадеј за индукција:

Преработено за решавање на N:

Параметри:

• V: Напон на језичка (примарен или вторичен)

• Bmax: Максимална магнетна густина (видејте датотеки со податоци за материјалот, напр. 1.2–1.5 T за силациумска стал)

• A: Ефективна површина на пресекот на језглото (во m²)

Пример:
Дизајнирајте 220V/110V, 50Hz, 1kVA трансформатор со језгло од силациумска стал (Bmax=1.3T,A=0.01m2):

III. Одредување на Големината на Жицата

1. Израчување на Стрojот на Језичка

2. Израчување на Површина на Пресекот на Жицата

Базирано на густината на стројот (J, во A/mm²):

• Упатства за Густина на Стројот:

• Стандардни трансформатори: J=2.5∼4A/mm2

• Трансформатори со висока фреквенција или висок ефикасност: J=4∼6A/mm2 (забележете ефектот на кожата)

3. Израчување на Пречникот на Жицата

IV. Валидација и Оптимизација

Валидација на Губитоци на Језглото:
Осигурете дека језглото функционира во сигурни Bmax ограничувања за да се избегне наситување:

(k: Коefициент на материјалот, Ve: Волумен на језглото)

Исполнување на Површината на Проzорот:
Вкупната површина на пресекот на жицата мора да се прилагоди во површината на проzорот на језглото (Awindow):

(Ku: Фактор на исполнување на проzорот, обично 0.2–0.4)

Проверка на Температурски Подиг:
Осигурете дека густината на стројот на жицата задоволува барањата за температурски подиг (обично ≤ 65°C).

V. Алaти и Референци

1. Софтвер за Дизајн:

• ETAP, MATLAB/Simulink (за симулација и валидација)

• Transformer Designer (онлајн алатка)

2. Упатства и Стандарди:

• Transformer Design Handbook од Colin Hart

• IEEE Standard C57.12.00 (Генерални Барања за Трансформатори со Моќ)

Клучни Рассмотренија

• Трансформатори со Висока Фреквенција: Адресирајте ефектите на кожата и близоста со користење на Litz жица или плоски медни ленти.

• Барања за Изолација: Осигурете дека изолацијата издружи напон меѓу језичките (напр. ≥ 2 kV за изолација на примарен-вторичен).

• Маргин за Безбедност: Зарезервирајте маргин од 10–15% за бројот на витки и големината на жицата.

Оваа методологија дава основа за дизајн на трансформатор, но е препорачано експериментално тестирање за крајна валидација.