Kaip apskaičiuoti transformatoriaus apviją

Jei kada nors susimąstėte, kaip namai ir pastatai naudoja elektrinių elektrą, turėtumėte sužinoti apie elektros tinklo paskirstymo transformatoriai, konvertuojantys aukštos įtampos sroves į tas, kurias naudojate buityje prietaisai. Šie transformatoriai naudoja paprastą dizainą daugeliui transformatorių tipų, tačiau gali labai skirtis, kiek jie keičia įvesties įtampą, atsižvelgiant į tai, kaip jie pastatyti.

Transformatoriai, kuriuos naudoja elektros tinklo paskirstymo sistemos, naudojasi paprastomis konstrukcijomis, kurios naudoja ritę, suvyniotą aplink magnetinę šerdį skirtingose ​​srityse.

Šios vielos ritės ima gaunamą srovę ir keičia įtampą pagaltransformatoriaus posūkių santykis, kuris yra

pirminės ritės ir antrinės ritės skaičiaus apvijomsN_pirN_s, atitinkamai, ir pirminės ritės ir antrinės ritės įtampąV_pirV_s, atitinkamai.

Taitransformatoriaus apvijos formulėpasakoja, kokia dalimi transformatorius keičia įeinančią įtampą ir kad ritės vėjų įtampa yra tiesiogiai proporcinga pačių ritinių apvijų skaičiui.

Nepamirškite, kad nors ši formulė vadinama „santykiu“, ji iš tikrųjų yra trupmena, o ne santykis. Pvz., Jei jūs turite vieną apviją pirminėje ritėje ir keturias apvijas antrinėje ritėje a transformatoriaus, tai atitiktų 1/4 dalį, o tai reiškia, kad transformatorius sumažina įtampą a vertė 1/4. Bet santykis 1: 4 reiškia, kad vienam iš kažkokių dalykų yra keturi kiti dalykai, o tai ne visada reiškia tą patį dalyką kaip trupmeną.

Transformatoriai gali padidinti arba sumažinti įtampą ir yra žinomi kaippakeltiarbapasitraukiatransformatoriai, priklausomai nuo to, kurį veiksmą jie atlieka. Tai reiškia, kad transformatoriaus posūkių santykis visada bus teigiamas, tačiau jis gali skirtis, jei jis yra didesnis nei vienas pakopinių transformatorių atveju arba mažesnis nei vienas - žemesnių transformatorių.

Transformatoriaus apvijos formulė galioja tik tada, kai pirminių ir antrinių apvijų kampai yra fazėje. Tai reiškia, kad tam tikros kintamosios srovės (AC) maitinimo šaltiniui, kuris persijungia pirmyn ir atgal į priekį ir į priekį atvirkštinė srovė, tiek pirminės, tiek antrinės apvijų srovė šios dinamikos metu yra sinchronizuota procesą.

Gali būti keletas transformatorių su transformatoriaus posūkių santykiu 1, kurie nekeičia įtampos, tačiau vietoj to, naudojami skirtingoms grandinėms padalinti viena nuo kitos arba šiek tiek pakeisti a varžą grandinė.

Galite suprasti transformatorių savybes, kad nustatytumėte, į ką atsižvelgtų transformatoriaus dizaino skaičiuoklė, kaip metodas nustatyti, kaip patys transformatoriai konstruojami.

Nors pirminės ir antrinės transformatoriaus apvijos yra atskirtos viena nuo kitos, pirminė apvija indukcijos metodu sukelia antrinių apvijų srovę. Kai kintamosios srovės maitinimas yra siunčiamas per pirmines apvijas, srovė teka per posūkius ir sukuria magnetinį lauką taikant metodą, vadinamą abipusiu induktyvumu.

​Magnetinis laukasaprašoma kuria kryptimi ir kaip stiprus magnetas veiktų judančią įkrautą dalelę. Didžiausia šio lauko vertė yradΦ / dt, pokyčio greitismagnetinis srautas​ ​Φper trumpą laiką.

Srautas yra matavimas, kiek magnetinis laukas teka per tam tikrą paviršiaus plotą, pavyzdžiui, stačiakampį. Transformatoriuje magnetinio lauko linijos siunčiamos į išorę nuo magnetinės ritės, aplink kurią vyniojami laidai.

Magnetinis srautas sujungia abi apvijas, o magnetinio lauko stiprumas priklauso nuo srovės kiekio ir apvijų skaičiaus. Tai gali mums suteiktitransformatoriaus konstrukcijos skaičiuoklėkad atsižvelgiama į šias savybes.

Faradėjaus induktyvumo dėsnis, apibūdinantis magnetinių laukų indukciją medžiagose, nurodo, kad įtampa, kurią sukelia bet kuri apvija

pirminėms arba antrinėms apvijoms. Tai paprastai vadinama sukelta elektromotorine jėga (emf​).

Jei matuotumėte magnetinio srauto pokytį per trumpą laiką, galėtumėte gauti vertędΦ / dtir naudokite jį apskaičiuotiemf. Bendroji magnetinio srauto formulė yra

magnetiniam laukuiB, plokštumos paviršiaus plotas laukeAo kampas tarp magnetinio lauko linijų ir krypties, statmenos plotuiθ​.

Norėdami apskaičiuoti srauto askatą, galite atsižvelgti į apvijų, esančių aplink transformatoriaus magnetinę šerdį, geometriją

kintamosios srovės maitinimo šaltiniui, kurωyra kampinis dažnis (2πfdažniuif) irΦ​_maks yra didžiausias srautas. Šiuo atveju dažnisfreiškia bangų, kurios kiekvieną sekundę praeina tam tikrą vietą, skaičių. Inžinieriai taip pat nurodo dabartinių kartų apvijų apsisukimų sandaugą kaip "amperų apsisukimai, "ritės įmagnetinančios jėgos matas.

Jei norėtumėte palyginti eksperimentų rezultatus, kaip transformatorių apvijos veikia juos naudodami galite palyginti pastebėtas eksperimentines savybes su transformatoriaus apvija skaičiuoklė.

Programinės įrangos įmonė „Micro Digital“ siūlo internetinis transformatoriaus apvijos skaičiuoklė standartinio vielos gabarito (SWG) arba amerikietiško vielos gabarito (AWG) apskaičiavimui. Tai leidžia inžinieriams gaminti tinkamo storio laidus, kad jie galėtų gabenti laidus, reikalingus jų tikslams. Transformatoriaus skaičiuoklės posūkiai nurodo individualią įtampą per kiekvieną apvijos posūkį.

Kiti skaičiuotuvai kaip gamybos įmonės „Flex-Core“ leiskite apskaičiuoti laido dydį įvairiems praktiniams tikslams, jei įvesite naštos reitingą, nominali antrinė srovė, laido ilgis tarp srovės transformatoriaus ir skaitiklio ir įėjimo įkrovos našta metras.

Srovės transformatorius sukuria kintamosios srovės įtampą savo antrinėje apvijoje, proporcingą pirminės apvijos srovei. Šie transformatoriai sumažina aukštos įtampos sroves iki mažesnių verčių naudodami paprastą faktinės elektros srovės stebėjimo metodą. Apkrova yra pačios matavimo priemonės pasipriešinimas per ją siunčiamai srovei.

„Hyperphysics“ siūlo internetą Transformatoriaus galios apskaičiavimas sąsaja, leidžianti naudoti kaip transformatoriaus konstrukcijos skaičiuoklę arba kaip transformatoriaus varžos skaičiuoklę. Norėdami jį naudoti, turite įvesti maitinimo įtampos dažnį, pirminės apvijos induktyvumą, antrinės apvijos induktyvumą, pirminės apvijos ritinių skaičių, antrinės apvijos ritinių skaičius, antrinė įtampa, pirminės apvijos varža, antrinės apvijos varža, antrinės apvijos apkrovos varža ir abipusis induktyvumas.

Abipusis induktyvumasMatsižvelgia į poveikį, kurį antrinės ritės apkrovos pokytis gali sukelti srovę per pirminę su emf:

srovės pokyčiams per pirminę ritęΔI₁ir pasikeisti laikeΔt​.

Bet kuris internetinis transformatoriaus apvijos skaičiuoklė daro prielaidas apie patį transformatorių. Įsitikinkite, kad žinote, kaip kiekviena svetainė apskaičiuoja savo teigiamas vertes, kad suprastumėte transformatorių teoriją ir principus. Kaip arti jos yra transformatoriaus apvijos formulė, kuri išplaukia iš transformatoriaus fizikos, priklauso nuo šių savybių.