Как да изчислим навиването на трансформатор

Ако някога сте се чудили как къщите и сградите използват електричеството от електроцентралите, трябва да научите за трансформатори в разпределителни мрежи, които преобразуват токове с високо напрежение в тези, които използвате в домакинството уреди. Тези трансформатори използват прости конструкции за повечето видове трансформатори, но могат да варират значително в степента, в която променят входното напрежение въз основа на това как са построени.

Трансформаторите, които системите за разпределение на електропреносната мрежа използват, следват прости конструкции, които използват бобина, навита около магнитно ядро ​​в различни области.

Тези намотки от проводник поемат входящия ток и променят напрежението споредсъотношение на оборотите на трансформатора, кое е

за броя намотки на първичната и вторичната намоткан_стрин_ссъответно и напрежението на първичната намотка и на вторичната намоткаV_стриV_с, съответно.

Товаформула за намотка на трансформатора

Имайте предвид, че макар тази формула да се нарича „съотношение“, тя всъщност е дроб, а не съотношение. Например, ако сте имали една намотка в първичната намотка и четири намотки във вторичната намотка на a трансформатор, това би съответствало на част от 1/4, което означава, че трансформаторът намалява напрежението с a стойност 1/4. Но съотношението 1: 4 означава, че за едно от нещо има четири от нещо друго, което не винаги означава същото като дроб.

Трансформаторите могат да увеличават или намаляват напрежението и са известни катоповишаванеилислизамтрансформатори в зависимост от това кое действие извършват. Това означава, че съотношението на оборотите на трансформатора винаги ще бъде положително, но може да варира между по-голямо от едно за повишаващи трансформатори или по-малко от едно за понижаващи трансформатори.

Формулата на намотката на трансформатора е вярна само когато ъглите на първичната и вторичната намотки са във фаза един с друг. Това означава, че за даден променлив ток (AC) захранване, което превключва напред-назад между напред и обратен ток, токът както в първичната, така и във вторичната намотка са синхронизирани помежду си по време на тази динамика процес.

Може да има някои трансформатори със съотношение на оборотите на трансформатора 1, които не променят напрежението, но, вместо това се използват за разделяне на различни вериги една от друга или за леко изменение на съпротивлението на a верига.

Можете да разберете свойствата на трансформаторите, за да определите какво калкулаторът за проектиране на трансформатора ще вземе предвид като метод за определяне на начина за конструиране на самите трансформатори.

Въпреки че първичната и вторичната намотки на трансформатора са отделни една от друга, първичната намотка индуцира ток във вторичните намотки чрез метод на индуктивност. Когато се подава променливотоково захранване през първичните намотки, токът преминава през завоите и създава магнитно поле чрез метод, наречен взаимна индуктивност.

​Магнитно полеописва в каква посока и колко силен магнетизъм би действал върху движеща се заредена частица. Максималната стойност на това поле еdΦ / dt, скоростта на промяна намагнитен поток​ ​Φза малък период от време.

Потокът е измерване на това колко магнитно поле протича през определена повърхност като правоъгълна площ. В трансформатора линиите на магнитното поле се изпращат навън от магнитната намотка, около която се навиват проводниците.

Магнитният поток свързва двете намотки заедно, а силата на магнитното поле зависи от количеството ток и броя на намотките. Това може да ни дадетрансформатор калкулатор дизайнкоето отчита тези свойства.

Законът на индуктивността на Фарадей, който описва как се индуцират магнитни полета в материалите, диктува, че напрежението от индуцираната от двете намотки

или за първични намотки, или за вторични намотки. Това обикновено се нарича индуцирана електродвижеща сила (emf​).

Ако трябваше да измерите изменението на магнитния поток за малък период от време, бихте могли да получите стойност отdΦ / dtи го използвайте за изчисляване наemf. Общата формула за магнитния поток е

за магнитно полеБ., площ на равнината в полетоAи ъгълът между линиите на магнитното поле и посоката, перпендикулярна на площтаθ​.

Можете да отчетете геометрията на намотките около магнитната сърцевина на трансформатора за измерване на потока askat

за променливотоково захранване, къдетоωе ъгловата честота (2πfза честотае) иΦ​_макс е максималният поток. В този случай честотаесе отнася до броя на вълните, които преминават през дадено място всяка секунда. Инженерите също така наричат ​​произведението на текущото умножение по броя на завъртанията на намотките като "ампер-завои, "мярка за магнетизиращата сила на намотката.

Ако искате да сравните експерименталните резултати за това как намотките на трансформаторите влияят върху тях използване, можете да сравните наблюдаваните експериментални свойства с тези на намотката на трансформатора калкулатор.

Софтуерната компания Micro Digital предлага онлайн калкулатор за навиване на трансформатор за изчисляване на стандартен габарит (SWG) или американски габарит (AWG). Това позволява на инженерите да произвеждат проводници с подходяща дебелина, така че да могат да носят жични заряди, необходими за техните цели. Завъртанията на трансформаторния калкулатор ви казват индивидуалното напрежение през всеки завой на намотката.

Други калкулатори като този от производствената компания Flex-Core ви позволява да изчислите размера на проводника за различни практически приложения, ако въведете в рейтинга на тежестта, номинален вторичен ток, дължината на проводника между токовия трансформатор и измервателния уред и входната тежест на метър.

Токовият трансформатор създава захранване с променливо напрежение във вторичната си намотка, което е пропорционално на тока в първичната намотка. Тези трансформатори намаляват токовете с високо напрежение до по-ниски стойности, използвайки лесен метод за наблюдение на действителния електрически ток. Тежестта е съпротивлението на самия измервателен уред към тока, изпратен през него.

Хиперфизика предлага онлайн Изчисляване на мощността на трансформатора интерфейс, който ви позволява да използвате като калкулатор за проектиране на трансформатор или като калкулатор на съпротивление на трансформатора. За да го използвате, трябва да въведете честота на захранващото напрежение, индуктивност на първичната намотка, индуктивност на вторичната намотка, брой намотки на първичната намотка, брой намотки на вторичната намотка, вторично напрежение, съпротивление на първичната намотка, съпротивление на вторичната намотка, устойчивост на натоварване на вторичната намотка и взаимно индуктивност.

Взаимната индуктивностМотчита ефекта, който промяната в натоварването на вторичната намотка може да окаже върху тока през първичната с emf:

за промяна на тока през първичната намоткаΔI₁и промяна във времетоΔt​.

Всеки онлайн калкулатор за навиване на трансформатора прави предположения относно самия трансформатор. Уверете се, че знаете как всеки уебсайт изчислява стойностите, за които твърди, че ги прави, за да можете да разберете теорията и принципите на трансформаторите като цяло. Колко близо са до формулата на намотката на трансформатора, която следва от физиката на трансформатора, зависи от тези свойства.