Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Kategoria: Akumulatorki / Baterie / Ładowarki

Klasyczne zasilacze transformatorowe

-RoMan- 13 Kwi 2006 18:02
  • #1 13 Kwi 2006 18:02
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Jednym z częściej powtarzających się pytań jest pytanie o to, jaką moc ma transformator zbudowany na rdzeniu o znanych wymiarach.
    Tak naprawdę możemy jedynie określić tzw. moc obliczeniową transformatora. Wzór można wyprowadzić od zera ale już dawno temu mądrzy ludzie to zrobili:

    Moc obliczeniowa transformatora na rdzeniu z blach:

    P = (Qr * Qo * 2.22 * f * Bm * r * n * kż * km)/10^6

    P - moc obliczeniowa [VA]
    Qr - przekrój rdzenia [cm^2]
    Qo - przekrój okna [cm^2]
    f - częstotliwość [Hz]
    Bm - max indukcja [Gs]
    r - gęstość prądu [A/mm^2]
    n - sprawność
    kż - współczynnik wypełnienia rdzenia żelazem
    km - współczynnik wypełnienia miedzią okna

    Wzór na pierwszy rzut oka jest zaskakujący ale zapewniam - jest poprawny. Praktyka pokazuje, że wzór jest również poprawny dla transformatorów na rdzeniach ferrytowych. Dla przebiegu prostokątnego współczynnik 2.22 (PI * sqrt(2)/2) należy zmienić na 2.

    Co decyduje o mocy obliczeniowej transformatora?

    - przekrój rdzenia (Qr) - w przypadku rdzeni klasycznych EI - pole przekroju kolumny środkowej rdzenia. Przekrój rdzenia, częstotliwość pracy oraz maksymalna indukcja decydują o ilości zwojów uzwojenia, zgodnie ze wzorem:

    n = (U * 10^8)/(4.44*f*Bm*Qr) gdzie:
    n - liczba zwojów
    U - napięcie [V]
    f - częstotliwość [Hz]
    Bm - maksymalna indukcja [Gs]
    Qr - przekrój rdzenia

    Jak łatwo policzyć, dla indukcji maksymalne 10000 Gs (== 1T), czestotliwości 50 Hz, przekroju rdzenia 1 cm^2 i napięcia 1V potrzebujemy 45 zwojów.
    Po przeanalizowaniu i przekształceniu wzoru możemy wyprowadzić dość praktyczny wzór na ilość zwojów na wolt dla klasycznego transformatora sieciowego 50 Hz:

    n = 45/Qr [zw/V, cm^2]

    - kolejnym czynnikiem decydującym o mocy obliczeniowej transformatora jest... ilość miejsca na nawinięcie uzwojenia. W oknie transformatora (Qo) zmieści nam się ograniczona ilość drutu - im większe okno, tym grubszy drut możemy zastosować do nawinięcia transformatora. Im grubszy drut, tym większy prąd moze popłynąć przez uzwojenie. A im większy prąd, tym większa moc transformatora.

    Wszystkie te czynniki łącznie decydują o mocy obliczeniowej transformatora - im wyższa indukcja, tym mniej zwojów potrzeba do nawinięcia transformatora. Im wyższa częstotliwość - również trzeba mniej zwojów. A im mniej zwojów, tym grubszym przewodem można transformator nawinąć i moc rośnie nam ze wzrostem każdego czynnika. Po uwzględnieniu wszystkich czynników wychodzi nam wzór z początku artykułu.

    Edit:

    Przez długi czas nie mogłem sobie przypomnieć, skąd wziąłem wzór na moc obliczeniową transformatora i dlaczego jest on akurat taki a nie inny. Przez przypadek, szukając czegoś zupełnie innego, znalazłem źródło - jest to przekształcony, z poprawionymi drobnymi nieścisłościami wzór (6) z książki:
    A Żurawlew, K. Mazel, Tranzystorowe przetwornice napięcia stałego, WKiŁ 1962.

    Wzór dotyczy transformatora pracującego z napięciem prostokątnym, stąd w nim współczynnik 2 a nie - jak powinno być dla sinusoidy - PI * sqrt(2)/2 czyli ok. 2.22 - poprawiam ten błąd.

  Szukaj w 4mln produktów
Przeglądaj produkty