Hvordan man laver Step Down Transformers

En trin ned transformer er en enhed, der reducerer et højere vekselstrømspotentiale til et lavere vekselstrømspotentiale i henhold til dets viklingsforhold og specifikationer.

I denne artikel vil vi diskutere, hvordan man designer og konstruerer en grundlæggende trin ned transformer, der typisk anvendes i strømforsyninger.

Introduktion

Dette vil sandsynligvis hjælpe elektroniske hobbyister med at udvikle og opbygge deres helt egne transformere baseret på deres særlige krav. Inden for de næste sider præsenteres en forenklet layoutmetode for at opnå tilfredsstillende udviklede transformere. På den anden side kan designprocessen være genstand for nogle eksperimenter.

Tabellerne præsenteret i denne artikel beskærer korte beregninger, som hjælper designeren med at finde den passende størrelse på ledning eller endda kernelaminering. Her leveres udelukkende relevante data og beregninger for at sikre, at designeren absolut ikke forvirres af uønskede detaljer.

Her vil vi specifikt diskutere om transformere som har 2 eller flere viklinger af isoleret kobbertråd omkring en jernkerne. Disse er: en primærvikling og en eller måske mere sekundærvikling.

Hver vikling er elektrisk isoleret fra den anden, men er magnetisk forbundet ved hjælp af en lamineret jernkerne. Små transformatorer har en skalstruktur, dvs. viklingen er omgivet af kernen som vist i fig. 1. Effekten leveret af sekundæren transmitteres faktisk fra den primære, skønt den er på et spændingsniveau afhængigt af viklingsforholdet mellem a par vikling.

Videotolkning

Grundlæggende Transformer Design

Som den indledende fase mod design af en transformer skal den primære og sekundære spændingsevaluering og den sekundære ampere-værdi udtrykkes tydeligt.

Derefter bestemme det kerneindhold, der skal anvendes: almindelig stålstempling eller koldvalset kornorienteret (CRGO) stempling. CRGO har en større tilladt fluxdensitet og reducerede tab.

Den bedst mulige tværsnitsdel af kernen tildeles groft af:

Kerneområde: 1,152 x √ (udgangsspænding x udgangsstrøm) sq cm.

Med hensyn til transformatorer, der har flere sekundærer, skal summen af ​​output-volt-amp-produktet fra hver vikling overvejes.

Mængden af ​​drejninger på den primære og sekundære vikling bestemmes ved hjælp af formlen for omdrejninger pr. Volt-forhold som:

Drejer pr. Volt = 1 / (4,44 x 10^-4frekvens x kerneområde x fluxdensitet)

Her er frekvensen normalt 50Hz for indiske husholdningsnettet. Fluxdensiteten kunne betragtes som ca. 1,0 Weber / kvm. beregnet til almindeligt stålstansning og ca. 1,3 Weber / kvm. til CRGO-stempling.

Beregning af primærvikling

Strømmen i den primære vinde præsenteres med formlen:

Primærstrøm = Summen af ​​o / p Volt og o / p Amp divideret med primær volt x effektivitet

Effektiviteten af ​​små transformatorer kan afvige mellem 0,8 og 0§6. En værdi på 0,87 fungerer meget godt for almindelige transformere.

Den korrekte ledningsstørrelse skal bestemmes for viklingen. Ledningsdiameteren afhænger af strømmen, der er klassificeret for viklingen, og også den tilladte strømtæthed for ledningen.

Den aktuelle tæthed kan være så høj som 233 ampere / kvadratmeter. i små transformatorer og så minimalt som 155 ampere / kvadratmeter. i store.

Winding Data

Typisk en værdi på 200 ampere / kvadratmeter. kan overvejes, i henhold til hvilken tabel nr. 1 oprettes. Mængden af ​​drejninger i den primære vikling præsenteres med formlen:

Primær Turns = Drejer pr. Volt x primære volt

Rummet, der forbruges af viklingen, bestemmes af isoleringstætheden, viklingsteknikken og tråddiameteren.

Tabel # 1 giver de anslåede værdier for omdrejningerne pr. Kvadrat cm. hvorigennem vi er i stand til at beregne vinduesarealet, der forbruges af den primære vikling.

Primært viklingsområde = Primær drejning / drejer pr. Cm cm fra tabel nr. 1

Beregning af sekundærvikling

I betragtning af at vi har den antagne sekundære strømværdi, er vi i stand til at bestemme ledningsstørrelsen for sekundærviklingen ved blot at gå direkte gennem tabel # 1.

Mængden af ​​drejninger på sekundæren beregnes på samme måde, når det kommer til primær, men omkring 3% overskridende drejninger skal medtages for at godtgøre det interne fald i transformatorens sekundære viklingsspænding ved belastning. Derfor

Sekundære drejninger = 1,03 (omdrejninger pr. Volt x sekundære volt)

Det nødvendige vinduesareal til sekundærvikling identificeres fra tabel 2 som

Sekundært vinduesareal = Sekundær drejning / Drejning pr. Kvm. Cm. (fra tabel 2 nedenfor)

Beregning af kernestørrelse

Den vigtigste kvalificerende foranstaltning ved plukning af kernen kan være det samlede vinduesareal af det tilgængelige viklingsrum.

Samlet vinduesareal = Primært vinduesareal + sum af sekundære vinduesarealer + plads til tidligere & isolering.

Lidt ekstra plads er nødvendig for at understøtte førstnævnte og isolering imellem vikling. Den specifikke mængde ekstra areal kan variere, selvom 30% kan overvejes at begynde med, selvom dette måske skal tilpasses senere.

Tabel Dimension af transformerstempling

De perfekte kernestørrelser, der har et mere betydeligt vinduesrum, bestemmes generelt fra tabel # 2 under hensyntagen til afstanden mellem laminering, mens de stables (kernestabelelementet kan tages som 0,9), har vi nu

Brutto kerneareal = kerneområde / 0,9 kvm. Generelt foretrækkes en firkantet central lem.

Til dette er bredden af ​​lamineringstungen

Tungebredde = √Kerneområde (kvm. Cm)

Henvis nu til tabel nr. 2 igen og find som den sidste punkt den passende kernestørrelse med tilstrækkeligt vinduesareal og en nærliggende værdi af tungen bredde som beregnet. Rediger stakshøjden efter behov for at erhverve den tilsigtede kernesektion.

Stakhøjde = Brutto kerneområde / Faktisk tungebredde

Stakken må ikke være meget under tungen bredde, men skal være mere. Det må dog ikke være større end 11/2 gange tungen.

Kernemonteringsdiagram

Sådan samles transformeren

Opviklingen udføres over en isoleringsformer eller spole, der passer på den midterste søjle i kernelaminering. Primæren vikles normalt først, og derefter er den sekundær, idet den holder en isolering mellem de to lag af viklingen.

Et sidste isolerende lag påføres oven på viklingen for at beskytte dem alle mod mekanisk og vibrationsforringelse. Når der anvendes tynde ledninger, skal deres særlige ender loddes til tungere ledninger for at bringe terminalerne uden for førstnævnte.

Lamineringen sættes normalt sammen på den førstnævnte ved alternativ laminering vendt i opsætning. Lamineringen skal være tæt bundet sammen gennem en passende fastspændingsramme eller ved hjælp af møtrikker og bolte (hvis gennemgående huller leveres i lamineringsenheden).

Sådan anvendes afskærmning

Dette kan være en klog idé at bruge en elektrostatisk afskærmning mellem den primære og sekundære vikling for at omgå elektrisk interferens fra at bevæge sig over til den sekundære fra den primære.

Skjoldet til trappetransformatorer kan konstrueres af en kobberfolie, der kan vikles mellem de to viklinger i noget mere end en tum. Isolering skal præsenteres på tværs af hele folien, og der skal tages behørig pleje, så foliens to ender aldrig kommer i kontakt med hinanden. Derudover kan en ledning loddes med dette afskærmningsfelt og forbindes med kredsløbets jordledning eller med laminering af transformeren, som kan fastspændes med kredsløbets jordledning.