Как рассчитать обмотку трансформатора

Если вы когда-нибудь задумывались, как дома и здания используют электроэнергию от электростанций, вы должны узнать о трансформаторы в распределительных сетях электросети, которые преобразуют токи высокого напряжения в те, которые вы используете в домашних условиях бытовая техника. Эти трансформаторы имеют простую конструкцию для большинства типов трансформаторов, но могут сильно различаться по степени изменения входного напряжения в зависимости от конструкции.

Трансформаторы, которые используются в системах распределения электроэнергии, имеют простую конструкцию, в которой в различных областях используются катушки, намотанные на магнитный сердечник.

Эти катушки с проволокой принимают входящий ток и изменяют напряжение в соответствии скоэффициент трансформации трансформатора, который

для количества обмоток первичной обмотки и вторичной обмоткиN_па такжеN_sсоответственно, а напряжение первичной обмотки и вторичной обмоткиV_па такжеV_s, соответственно.

Этотформула обмотки трансформаторасообщает вам долю, на которую трансформатор изменяет входящее напряжение, и что напряжение обмоток катушки прямо пропорционально количеству обмоток самих катушек.

Имейте в виду, что, хотя эта формула называется «соотношением», на самом деле это дробь, а не соотношение. Например, если у вас одна обмотка первичной обмотки и четыре обмотки вторичной обмотки трансформатора, это будет соответствовать доле 1/4, что означает, что трансформатор снижает напряжение на значение 1/4. Но соотношение 1: 4 означает, что для одного из чего-то есть четыре из чего-то другого, что не всегда означает то же самое, что и дробь.

Трансформаторы могут увеличивать или уменьшать напряжение и известны какповышениеили жеШаг внизтрансформаторы в зависимости от того, какое действие они выполняют. Это означает, что коэффициент трансформации трансформатора всегда будет положительным, но может быть больше единицы для повышающих трансформаторов или меньше единицы для понижающих трансформаторов.

Формула обмотки трансформатора верна только тогда, когда углы первичной и вторичной обмоток совпадают по фазе друг с другом. Это означает, что для данного источника переменного тока (AC), который переключается вперед и назад между прямым и обратный ток, ток в первичной и вторичной обмотках синхронизируется друг с другом во время этого динамического процесс.

Могут быть трансформаторы с коэффициентом трансформации 1, которые не изменяют напряжение, но, вместо этого используются для разделения различных цепей друг от друга или для небольшого изменения сопротивления схема.

Вы можете понять свойства трансформаторов, чтобы определить, что калькулятор конструкции трансформатора учтет в качестве метода определения того, как построить сами трансформаторы.

Хотя первичная и вторичная обмотки трансформатора отделены друг от друга, первичная обмотка индуцирует ток во вторичных обмотках с помощью метода индуктивности. Когда источник питания переменного тока подается через первичные обмотки, ток течет по виткам и создает магнитное поле с помощью метода, называемого взаимной индуктивностью.

​Магнитное полеописывает, в каком направлении и насколько сильный магнетизм будет действовать на движущуюся заряженную частицу. Максимальное значение этого поляdΦ / dt, скорость изменениямагнитный поток​ ​Φза небольшой промежуток времени.

Поток - это измерение того, сколько магнитного поля проходит через определенную площадь поверхности, например прямоугольную. В трансформаторе силовые линии магнитного поля направляются наружу от магнитной катушки, вокруг которой намотаны провода.

Магнитный поток связывает обе обмотки вместе, а сила магнитного поля зависит от силы тока и количества обмоток. Это может дать намкалькулятор расчета трансформаторакоторый принимает во внимание эти свойства.

Закон индуктивности Фарадея, который описывает, как магнитные поля индуцируются в материалах, диктует, что напряжение любой из обмоток индуцирует

для первичной или вторичной обмотки. Обычно это называют наведенной электродвижущей силой (ЭДС​).

Если бы вы измерили изменение магнитного потока за небольшой период времени, вы могли бы получить значениеdΦ / dtи использовать его для расчетаЭДС. Общая формула для магнитного потока:

для магнитного поляB, площадь поверхности самолета в полеАи угол между силовыми линиями магнитного поля и направлением, перпендикулярным областиθ​.

Вы можете учесть геометрию обмоток вокруг магнитопровода трансформатора, чтобы измерить аскат потока.

для источника питания переменного тока, гдеω- угловая частота (2πfдля частотыж) а такжеΦ​_{Максимум} - максимальный поток. В этом случае частотажотносится к количеству волн, которые проходят через заданное место каждую секунду. Инженеры также называют произведение силы тока на количество витков обмоток как "ампер-витки, "мера силы намагничивания катушки.

Если вы хотите сравнить экспериментальные результаты того, как обмотки трансформаторов влияют на их использования, вы можете сравнить наблюдаемые экспериментальные свойства со свойствами обмотки трансформатора. калькулятор.

Софтверная компания Micro Digital предлагает онлайн-калькулятор обмотки трансформатора для расчета стандартного калибра проволоки (SWG) или американского калибра проволоки (AWG). Это позволяет инженерам изготавливать провода соответствующей толщины, чтобы они могли нести заряды, необходимые для их целей. Калькулятор оборотов трансформатора подскажет вам индивидуальное напряжение на каждом витке обмотки.

Другие калькуляторы, такие как тот, что от компании-производителя Flex-Core позволяет рассчитать размер провода для различных практических применений, если вы введете в номинальную нагрузку, номинальный вторичный ток, длина провода между трансформатором тока и счетчиком и входная нагрузка метр.

Трансформатор тока создает переменное напряжение во вторичной обмотке, пропорциональное току в первичной обмотке. Эти трансформаторы снижают токи высокого напряжения до более низких значений, используя простой метод контроля фактического электрического тока. Нагрузка - это сопротивление самого измерительного прибора пропускаемому через него току.

Hyperphysics предлагает онлайн Расчет мощности трансформатора интерфейс, который позволяет использовать в качестве калькулятора конструкции трансформатора или в качестве калькулятора сопротивления трансформатора. Чтобы использовать его, вам необходимо ввести частоту напряжения питания, индуктивность первичной обмотки, индуктивность вторичной обмотки, количество катушек первичной обмотки, вторичная обмотка количество витков, вторичное напряжение, сопротивление первичной обмотки, сопротивление вторичной обмотки, сопротивление нагрузки вторичной обмотки и взаимное индуктивность.

Взаимная индуктивностьMучитывает влияние изменения нагрузки на вторичную обмотку на ток через первичную обмотку с ЭДС:

для изменения тока через первичную обмоткуΔI₁и меняются во времениΔt​.

Любой онлайн-калькулятор обмотки трансформатора делает предположения о самом трансформаторе. Убедитесь, что вы знаете, как каждый веб-сайт рассчитывает заявленные ценности, чтобы вы могли понять теорию и принципы, лежащие в основе трансформаторов в целом. Насколько они близки к формуле обмотки трансформатора, вытекающей из физики трансформатора, зависит от этих свойств.