Силовые трансформаторы купить в Москве

Расчет сетевого трансформатора для источника питания

Купить понижающий трансформатор трехфазный масляный трансформатор в наличии. напрямую с завода-производителя.

  В линейных источниках питания, как правило, основной элемент — сетевой трансформатор, обычно понижающий, который уменьшает сетевое напряжение до необходимого значения. О том, как правильно его рассчитать (выбрать магнитопровод, рассчитать диаметр обмоточного провода, число витков в обмотках и т. д.), пойдет речь в предлагаемой статье.

Как выбрать магнитопровод

По конструктивному исполнению магнитопроводы для сетевых трансформаторов подразделяют на броневые, стержневые и тороидальные, а по технологии изготовления — на пластинчатые (рис. 1) и ленточные (рис. 2). На рис.1 и 2 обозначены магнитопроводы: а) — броневые, б) — стержневые, с) — тороидальные.

      В трансформаторах малой (до 300 Вт) и средней мощности (до 1000 Вт) чаще используют ленточные магнитопроводы . А среди ленточных наиболее применимы тороидальные магнитопроводы. Они имеют ряд    преимуществ по сравнению например, с броневыми :

  •  Меньшая, приблизительно на 25 % масса при одинаковой мощности трансформатора.
  •  Меньшая, примерно на 30 % индуктивность рассеяния.
  •  Больше КПД.
  •  Меньшая чувствительность к внешним электромагнитным полям.
  •  Большая поверхность охлаждения обмоток.
  •                       Закажите сетевой тороидальный трансформатор прямо сейчас  

     Однако тороидальным магнитопроводам присущи и недостатки:

  • Технологически сложная намотка катушек.
  • Меньшая защищенность катушек от механического воздействия.
                                                               

                                                             

      

       В тороидальных трансформаторах практически весь магнитный поток проходит по магнитопроводу, поэтому индуктивность рассеяния у них минимальная, однако сложность изготовления обмоток весьма высока.

  • Для примера выберем стержневой ленточный магнитопровод . Подобные магнитопроводы изготавливают следующих типов: ПЛ — стержневой ленточный; ПЛВ — стержневой ленточный наименьшей массы; ПЛМ — стержневой ленточный с уменьшенным расходом меди; ПЛ Р — стержневой ленточный наименьшей стоимости . На рис. 3 показаны обозначения габаритных размеров магнитопровода: А — ширина; Н — высота; а — толщина стержня; b — ширина ленты; с — ширина окна; h — высота окна; h1 — высота ярма. Стержневым магнитопроводам присвоено сокращенное обозначение, например ПЛ8х 12,5х 16 где ПЛ — П-образный ленточный, 8 — толщина стержня, 12,5 — ширина ленты, 16 — высота окна. Размеры магнитопроводов ПЛ и ПЛР приведены в табл. 1 и 2.

    Читать  Трансформатор ТМЗ 2500 6/10 0,4 кВ.

    Варианты размещения катушек на магнитопроводе

       Различные варианты расположения катушек на стержнях магнитопровода сравним по одному из основных параметров трансформаторов — индуктивности рассеяния, которую рассчитаем по формуле:

                                                                                                                     LS=2uO*w12 *вср.об.*b/(3h)

      где uO= 4л*107Гн/м — магнитная постоянная; w, — число витков первичной обмотки; вср.об.— средняя длина витка обмоток, см; b — толщина обмоток, см; h — высота обмотки, см. Эта формула получена при условии, что обмогки — цилиндрические, не секционированы и расположены концентрически. Схемы соединения обмоток для всех вариантов показаны на рис. 4.
       Сравнительные расчеты проведем для трансформатора на магнитопроводе ПЛ 10×12,5×40, имеющего одну первичную и одну вторичную обмотки. Чтобы все расчетные варианты находились в одинаковых условиях, примем толщину обмоток b = = с/4 и число витков первичной обмотки w, = 1000.

    Рассмотрим первый вариант, когда первичная и вторичная обмотки расположены на одном стержне (рис. 4, а). Чертеж катушки показан на рис. 5. Сначала рассчитаем среднюю длину витка обмоток:
     Вср.об.=2а+2b+2п*с/4=6,5см.  , а затем индуктивность рассеяния катушки первого варианта: LS1=uo*c*w12*вср.об./(6h)=4п*10-9*6,5*1,25/(6*4)=4,25мГн. Во втором варианте первичная и вторичная обмотки разделены на две равные части, которые размещены на двух стержнях (рис. 4, б). Каждая катушка состоит из половины обмотки w, и половины w2. Чертеж катушек показан на рис. 6. Вычислим индуктивность рассеяния одной катушки (w, = 500), а затем результат удвоим, поскольку катушки одинаковы: LS2=2*uO*c*w12*вср.об./(6h)=2*4п*10-9*25*104*6,5*1,25/(6-4)=2,13мГн. Две первичные обмотки в третьем варианте расположены в двух катушках на разных стержнях, каждая из которых содержит по 1000 витков. Обе первичные обмотки соединены параллельно. Вторичная обмотка также размещена в двух катушках на разных стержнях, причем возможны два случая: две полуобмотки с полным числом витков, соединенные параллельно (рис. 4, в), или вторичная обмотка разделена на две полуобмотки с вдвое меньшим числом витков, соединенные последовательно (рис. 4, г). Чертеж катушек показан на рис. 6 В этом варианте индуктивность рассеяния такая же, как и во втором варианте: LS3=LS2=2.13мГн.
      Следует помнить, что во втором и третьем вариантах первичные и вторичные обмотки и полуобмотки должны быть включены согласно, чтобы создаваемые ими магнитные потоки в магнитопроводе имели одинаковое направление. Другими словами, магнитные потоки должны суммироваться, а не вычитаться. На рис. 7а показано неправильное подключение, а на рис 7б — правильное.

    Читать  Снижение потерь в трансформаторах-уменьшение стоимости эксплуатации

                              

                              

         Необходимость соблюдения правил соединения обмоток и полуобмоток — недостаток второго и третьего вариантов. Кроме того, в третьем варианте суммарный магнитный поток от первичной обмотки вдвое больше по сравнению с другими, что может привести к насыщению магнитопровода и, как следствие, к искажению синусоидальной формы напряжения. Поэтому применять третий вариант включения обмоток на практике следует осторожно. В четвертом варианте первичная обмотка полностью расположена на одном стержне магнитопровода, а вторичная — на другом (рис. 4, д) Чертеж катушек показан на рис. 8 Поскольку обмотки расположены не концентрически, для расчета индуктивности рассеяния воспользуемся формулой:  

     где b = с/4 — толщина обмоток, см RВН=воб./(2п)— внешний радиус обмотки, см; воб.=2а+2b+2пb— наружная длина витка обмотки, см. Вычислим наружную длину витка и внешний радиус обмотки: воб.=6,5см; R=1,04см. Подставляя рассчитанные значения в формулу для вычисления индуктивности рассеяния, получим LS4= 88,2 мГн.
       Кроме рассмотренных четырех существует еще много других вариантов расположения обмоток на стержнях магнитопровода, однако во всех остальных случаях индуктивность рассеяния больше, чем во втором и третьем вариантах.

         Анализируя полученные результаты, можно сделать следующие выводы:
     1. Индуктивность рассеяния минимальна во втором и третьем вариантах расположения обмоток и находится в таком соотношении LS4>>LS1>LS2=LS3.
     2 У трансформаторов третьего варианта две одинаковые первичные обмотки, поэтому они более тяжелые, трудоемкие и дорогие, чем во втором варианте.
        Следовательно, при изготовлении трансформаторов малой мощности следует выбирать схему соединения и расположение обмоток, рассмотренные во втором варианте. Вторичные полуобмотки можно соединять и последовательно, если необходимо получить более высокое напряжение на выходе, и параллельно, если требуется больший выходной ток.
                                                                                                           

    Читать  Автотрасформаторы питания на частоту 50Гц

                                                                                                                           

     В. ПЕРШИН


    Купить трансформатор