Меню

Провод для сетевого трансформатора

Как рассчитать диаметр провода для любой обмотки

Чем толще, тем лучше, но с условием, что он поместится в окно магнитопровода. Если окно небольшое, то желательно посчитать ток каждой наматываемой обмотки, чтобы рассчитать оптимальный диаметр провода обмотки трансформатора из имеющихся в наличии.

Рассчитать ток катушки можно по формуле:

P – мощность потребляемая от данной обмотки,

U – действующее напряжение данной обмотки.

Например, у меня потребляемая мощность 31 Ватт и вся она будет отдаваться катушками «III» и «IV».

31 / (12,8+12,8) = 1,2 Ампер

Диаметр провода обмотки трансформатора, первичной или вторичной можно вычислить по формуле:

D – диаметр провода в мм,

I – ток обмотки в Амперах,

j – плотность тока в Ампер/мм².

Плотность тока можно выбрать по таблице

Конструкция трансформатора Плотность тока (а/мм2) при мощности трансформатора (Вт)
5-10 10-50 50-150 150-300 300-1000
Однокаркасная 3,0-4,0 2,5-3,0 2,0-2,5 1,7-2,0 1,4-1,7
Двухкаркасная 3,5-4,0 2,7-3,5 2,4-2,7 2,0-2,5 1,7-2,3
Кольцевая 4,5-5,0 4,0-4,5 3,5-4,5 3,0-3,5 2,5-3,0

Ток, протекающий через катушки «III» и «IV» – 1,2 Ампера.

А плотность тока я выбрал – 2,5 А/ мм².

1,13√ (1,2 / 2,5) = 0,78 мм

У меня нет провода диаметром 0,78 мм, но зато есть провод диаметром 1,0мм. Поэтому, я на всякий случай посчитаю, хватит ли мне места для этих катушек.

каркас трансформатора

На картинке два варианта конструкции каркаса: А – обычная, В– секционная.

  1. Количество витков в одном слое.
  2. Количество слоёв.

Ширина моего не секционированного каркаса 40мм.

Мне нужно намотать 124 витка проводом 1,0 мм, у которого диаметр с изоляцией равен 1,08 мм. Таких обмоток требуется две.

124 * 1,08 * 1,1 : 40 ≈ 3,68 слоя

1,1 – коэффициент. На практике, при расчёте заполнения нужно прибавить 10 – 20% к полученному результату. Я буду мотать аккуратно, виток к витку, поэтому добавил 10%.

Получилось 4 слоя провода диаметром 1,08мм. Хотя, последний, четвёртый слой заполнен только на несколько процентов.

Определяем толщину обмотки:

У меня в распоряжении 9мм глубины каркаса, а значит, обмотка влезет и ещё останется свободное место.

Ток катушки «II» вряд ли будет больше чем – 100мА.

1,13√ (0,1 / 2,5) = 0,23 мм

Диметр провода катушки «II» – 0,23мм.

Это малюсенькая по заполнению окна обмоточка и её можно даже не принимать в расчёт, когда остаётся так много свободного места.

Конечно, на практике у радиолюбителя выбор проводов невелик. Если нет провода подходящего сечения, то можно намотать обмотку сразу несколькими проводами меньшего диаметра. Только, чтобы не возникло перетоков, мотать нужно одновременно двумя, тремя или даже четырьмя проводами. Перетоки, возникают тогда, когда есть даже незначительные отклонения в длине обмоток соединённых параллельно. При этом, из-за разности напряжений, возникает ток, который греет обмотки и создаёт лишние потери.

Перед намоткой в несколько проводов, сначала нужно посчитать длину провода обмотки, а затем разрезать провод на требуемые куски.

Длина проводов будет равна:

L – длина провода,

p – периметр каркаса в середине намотки,

ω – количество витков,

Укладывать обмотку при намотке в несколько проводов сложно и утомительно, поэтому лучше перестраховаться и использовать этот коэффициент, компенсирующий ошибки расчёта и неаккуратной укладки.

Толстый провод необходимо мотать виток к витку, а более тонкие провода можно намотать и в навал. Главное, чтобы обмотка поместилась в окно магнитопровода.

Если намотка производится аккуратно без повреждения изоляции, то никаких прокладок между слоями можно не применять, так как, при постройке УНЧ средней мощности, большие напряжения не используются. Изоляция же обмоточного провода рассчитана на напряжение в сотни вольт. Чем толще провод, тем выше пробивное напряжение изоляции провода. У тонкого провода пробивное напряжение изоляции около 400 Вольт, а у толстого может достигать 2000 Вольт.

Читайте также:  Как провод сделать белым

Закрепить конец провода можно обычными нитками.

Если при удалении вторичной обмотки повредилась межобмоточная изоляция, защищающая первичную обмотку, то её нужно обязательно восстановить. Тут можно применить плотную бумагу или тонкий картон. Не рекомендуется использовать всякие синтетические материалы вроде скотча, изоленты и им подобные.

Если катушка разделена на секции для первичных и вторичных обмоток трансформатора, то тогда и вовсе можно обойтись без изоляционных прокладок.

Видео: Расчет сечения провода в силовом трансформаторе. Excel

Пример использования Excel в качестве универсального калькулятора для расчета диаметра провода в импульсном трансформаторе. Произведен расчет зависимости максимального тока от сечения проводника.

Источник

Упрощенный вид расчета трансформатора

Но проще и дешевле собрать его своими руками. К тому же сам процесс сборки достаточно интересный. Но как показывает практика, в основе сборки лежит расчет трансформатора, он же блок питания. Поэтому стоит поговорить именно о проводимых расчетах, то есть, разобраться с формулами и указать на нюансы.

Конструкция трансформатора

Если посмотреть на трансформатор с внешней стороны, то это Ш-образное устройство, состоящее из металлического сердечника, картонного или пластикового каркаса и обмотки из медной проволоки. Обмоток две.

Сердечник – это несколько стальных пластин, которые обработаны специальным лаком и соединены между собой. Лак наносится специально, чтобы между пластинами не проходило напряжение. Таким способом борются с так называемыми вихревыми токами (токами Фуко). Все дело в том, что токи Фуко просто будут нагревать сам сердечник. А это потери.

Именно с потерями связан и состав пластин сердечника. Трансформаторное железо (так чаще всего называют сталь для сердечника специалисты), если посмотреть ее в разрезе, состоит из больших кристаллов, которые, в свою очередь, изолированы друг от друга окисной пленкой.

Назначение и функциональность

Итак, какие функции выполняет трансформатор?

  1. Это снижение напряжения до необходимых параметров.
  2. С его помощью снижается гальваническая развязка сети.

Что касается второй функции, то необходимо дать пояснения. Обе обмотки (первичная и вторичная) трансформатора тока между собой напрямую не соединены. Значит, сопротивление прибора, по сути, должно быть бесконечным. Правда, это идеальный вариант. Соединение же обмоток происходит через магнитное поле, создаваемой первичной обмоткой. Вот такой непростой функционал.

Расчет

Существует несколько видов расчетов, которыми пользуются профессионалы. Для новичков все они достаточно сложные, поэтому рекомендуем так называемый упрощенный вариант. В его основе лежат четыре формулы.

Формула закона трансформации

Итак, закон трансформации определяется нижеследующей формулой:

  • U1 – напряжение на первичной обмотке,
  • U2 – на вторичной,
  • n1 – количество витков на первичной обмотке,
  • n2 – на вторичной.

Так как разбирается именно сетевой трансформатор, то напряжение на первичной обмотке у него будет 220 вольт. Напряжение же на вторичной обмотке – это необходимый для вас параметр. Для удобства расчета берем его равным 22 вольт. То есть, в данном случае коэффициент трансформации будет равен 10. Отсюда и количество витков. Если на первичной обмотке их будет 220, то на вторичной 22.

Представьте, что прибор, который будет подсоединен через трансформатор, потребляет нагрузку в 1 А. То есть, на вторичную обмотку действует именно этот параметр. Значит, на первичную будет действовать нагрузка 0,1 А, потому что напряжение и сила тока находятся в обратной пропорциональности.

Читайте также:  Высоковольтные провода для газель евро 3

А вот мощность, наоборот, в прямой зависимости. Поэтому на первичную обмотку будет действовать мощность: 220×0,1=22 Вт, на вторичную: 22×1=22 Вт. Получается, что на двух обмотках мощность одинаковая.

Источник



Провод для сетевого трансформатора

Кабель оптом со склада

  • Главная
  • Новости
  • Каталог
  • Доставка
  • Сотрудничество
  • О Компании
  • Контакты
  • Главная
  • Новости
  • Каталог
  • Доставка
  • Сотрудничество
  • О Компании
  • Контакты

Почта для заявок

  • Отправить заявку
    • Главная
    • Новости
    • Каталог
    • Доставка
    • Сотрудничество
    • О Компании
    • Контакты
    • Главная
    • ||
    • Статьи
    • ||
    • Провод для трансформатора

    Провод для трансформатора

    Провод для трансформатора

    Работа трансформаторов электрического тока и большинства других электрических основана на создании электромагнитного поля посредством катушек с обмоткой. Для формирования таких катушек используют специальные электрические провода, которые изолированы определенным образом. Рассмотри марки обмоточных проводов для трансформаторов и их отличие друг от друга.

    Какие провода применяются для намотки трансформаторов?

    Обмоточные провода изготавливаются различных модификаций, при этом они классифицируются по материалу жилы и изоляции, форме и сечению проводника.

    Изолирующий материал обмоточных проводов может быть:

    • волокнистым;
    • эмалированным;
    • комбинированным.

    Волокнистый тип изолятора отличается высокой механической прочностью, так как имеет большую толщину. Выполняется из натурального или искусственного шелкового волокна, а также с использованием хлопчатобумажного материала, стекловолокна, капрона, лавсана или асбеста. Волокнистая изоляция применяется для изготовления катушек масляных трансформаторов и некоторых типов электрических двигателей и маркируется следующим образом: для натурального шелка – буквой «Ш» в марке, искусственный шелк – «ИШ», капрон – «К», хлопчатобумажная – «Б», стекловолокно – «С» и асбест – «А». Такой тип изоляции наименее стоек к агрессивным средам и воздействию химических веществ.

    Пример конструкция lan-кабеля

    Рис. 1 Расшифровка маркировки обмоточных проводов

    Эмалированная изоляция — это специальный состав, которым покрывают проводник. При этом, такой тип изолятора имеет минимальную толщину, но отличается высокой прочностью и стойкостью к воздействию химически активных веществ и агрессивных сред, а также выдерживают высокие температуры. Изготавливается такая изоляция из теплостойкой полиэфирной (в маркировке «ЭВ»), лакостойкой («ЭЛ»), полиамиднорезольной («ЭЛР») или полиуретановой («ЭВТЛ») эмали, а также из винифлекса («ЭВ») — специального высокопрочного состава.

    Комбинированный изолирующий материал – это нанесение несколько слоев изоляции различного типа. Чаще всего внутренний слой – это эмалированный состав, а наружный выполнен из волокнистого материала. При применении комбинированного изолирующего состава маркировка изоляции провода состоит из двух кодов, которые обозначают оба типа.

    По материалу жил проводники для обмотки бывают:

    • медные;
    • алюминиевые;
    • с применением различных сплавов;

    Алюминиевые обмоточные провода маркируются буквой «А» в наименовании и выполняют, соответственно, из алюминиевого сплава. Такие проводники применяются реже, чем другие типы, ввиду своего высокого удельного сопротивления. Но так как алюминий имеет меньшую цену, то все же такие проводники в некоторых типах оборудования оправдывают свое применение.

    Медные провода не имеют в маркировке обозначения. Провода с медными жилами получили наибольшее распространение в обмотках различных трансформаторов и электродвигателей, так как имеют улучшенные электрические свойства и менее подвержены коррозии. Единственным минусом медных проводников является его более высокая цена в сравнении с алюминиевыми, но так как сечение медных проводников при одинаковых условиях обычно необходимо меньше, чем у алюминиевых, то разница в цене по итогу не слишком большая.

    Читайте также:  Человек как оголенный провод

    Провода из различных сплавов имеет узкую направленность и применяются только в специальном оборудовании. К таким изделиям можно отнести, например, нихромовые проводники. Для получения различных характеристик подбирают разнообразные сплавы, которые обычно изготавливаются на заказ и поэтому наименее распространены на рынке.

    Форма сечения – это следующая характеристика, которая отличает обмоточные кабели между собой. Различают проводники с круглой и прямоугольной формой поперечного сечения.

    Таблица подбора сечения

    Таблица подбора сечения

    Для прямоугольного проводника в нормативно-технической документации указывается соотношение его толщины к ширине. Толщина самых распространенных моделей варьируется от 1,30 – 6,0 мм, а ширина от 3,5 до 15,0 мм. Провод с прямоугольным сечением применяют для больших токовых нагрузок.

    Круглое сечение используют при намотке на катушки при эксплуатации в условиях малых токов, но несмотря на это, круглое сечение – наиболее распространено. Прочностные характеристики у круглых кабелей выше, чем у прямоугольных. Также положительным качеством такого типа сечения является удобство его намотки на сердечник.

    Обзор популярных марок медных обмоточных проводов для трансформаторов

    Обмоточные провода выпускают большое количество различных типов и модификаций, маркировки которых запомнить просто невозможно. Для каждой сферы применения, условий эксплуатации и типа оборудования кабель подбирают исходя из целесообразности и эффективности использования. Рассмотрим наиболее популярные варианты обмоточных проводников.

    ПЭВ – медных провод, изолированный лаком на поливинилформальэтилалевой основе ВЛ-931. Изоляция является высокопрочной. Применяется такой провод для производства катушек электрических трансформаторов и электродвигателей длительно работающих при температуре до 110 градусов Цельсия. ПЭВ-1 – имеет один слой эмали, а ПЭВ-2, соответственно, два слоя. Провод ПЭВ имеет круглое сечение с диаметром от 0,02 до 2,44 мм.

    ПЭТВЛ – медный провод, имеющий изоляцию из высокопрочного эмалевого состава на основе полиуретанового лака. Отличительной особенностью данного типа провода является его обслуживание без предварительной зачистки эмали и без использования травильных компонентов для лужения). ПЭТВЛ-1 и ПЭТВЛ-2 отличают количеством слоев изолирующего материала. Данный кабель применяют в электрических машинах, работающих при температуре до 120 градусов Цельсия. Имеет круглое сечение и диаметр жилы от 0,06 до 1,56 мм.

    ПЭМ – медный провод с высокопрочной изоляцией, изготовленной с применением металвинового лака. Различают ПЭМ-1, ПЭМ-2 и ПЭМ-3, которые отличаются между собой количеством слоев нанесённого лака. Может иметь круглое и прямоугольное сечение. Круглый проводник имеет диаметр от 0,06 до 2,44 мм, прямоугольный по толщине от 0,5 до 1,95 мм, по ширине от 2,1 до 8,8 мм. Такой тип провода используется при производстве катушек для электрических машин, работающих при длительной температуре до 105 градусов Цельсия.

    Как выбрать диаметр провода для трансформатора?

    Диаметр провода для трансформаторных катушек выбирают исходя из электрических характеристик данной машины. Главной характеристикой для катушки является ток. Рассчитать его можно по формуле:

    I=P/U, где I – ток, P – потребляемая мощность, U – действующее напряжение.

    Диаметр же обмоточного провода подбирается с помощью следующей формулы:

    D=1,13 √(I/j), где D – диаметр, I – ток обмотки в Амперах, j – плотность тока в Ампер/кв.мм.

    Плотность тока подбирается по специальной таблице исходя из конструкции и мощности трансформатора.

    Для замены старого провода на катушке на новый подойдет способ измерения диаметра старого проводника. Его можно измерить при помощи микрометра или вручную. Для ручного (менее точного способа) на любой стержень плотно наматывают десяток витков провода и измеряют длину намотки, потом разделяя её на количество витков.

    Источник