250 ампер сечение кабеля на обмотку трансформатора. Онлайн-калькулятор расчёта по размерам магнитопровода габаритной мощности трансформатора. Ламповый звук hi-end и ретро электроника. Исходные данные для расчета трансформатора

Потери энергии в трансформаторе

Примеры трансформаторов повышающего и понижающего напряжения. Шаг вниз: электрические сети, стерео, подстанции, источники питания низкого напряжения и аудиосистемы в телевизорах. Энергия может быть потеряна как: тепло в катушках из-за сопротивления провода; неполная передача магнитного поля; нагрев сердечника из-за индуцированных токов в нем. Это сокращается за счет того, что сердечник из изолированного мягкого железа в ламинированных полосках. Если бы это не было сделано, ядра крупных трансформаторов были бы настолько горячими, что они расплавились бы.

Анимация анимации трансформатора школьной физики

Скопируйте и заполните следующую таблицу. Первый был сделан для вас.

Несколько интересных экспериментов с трансформатором

Плавильный гвоздь. Во втором эксперименте вторичные катушки имеют только пять или шесть оборотов, а концы соединены друг с другом точками, касающимися друг друга двумя гвоздями. Еще раз это понижающий трансформатор для напряжения, но это означает, что вторичный ток будет высоким. Фактически отношение числа катушек на первичной к числу катушек на вторичном уровне настолько велико, что ток огромен, настолько велик, что концы ногтей фактически тают. Если вы отключите питание, пока они горячие, они фактически свариваются вместе!

Для преобразования напряжения переменного тока трансформаторы 50 Гц по-прежнему являются самыми простыми и обычно самыми дешевыми трансформаторами напряжения. Даже в эпоху переключения источников питания и быстрых силовых полупроводников трансформаторы с частотой 50 Гц незаменимы в электронике. В конце концов, эти компоненты не вызывают никаких проблем с гармоническими помехами в сети с напряжением 230 В или высокочастотным излучением. Что касается надежности и нечувствительности к перенапряжениям, то такие трансформаторы по-прежнему будут непревзойденными.

Напряжение сети 230 вольт. Ток катушки генерирует магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует напряжение в первичной обмотке. Чтобы ток катушки не увеличивался неизмеримо, напряжение, индуцированное в первичной обмотке, должно быть примерно того же размера, что и приложенное напряжение. Приложенное напряжение, таким образом, заставляет магнитное поле индуцировать его. Если возможно установить вторую катушку, вторичная катушка, таким образом, чтобы она протекала через один и тот же магнитный поток, в ней индуцируется одно и то же напряжение на оборот, как и в первичной обмотке.

Когда вторичная катушка загружается, она генерирует магнитное противоположное поле, которое ослабляет первичное магнитное поле. Однако, поскольку первичное магнитное поле в силу своей силы прикладывается первичным напряжением, оно может поддерживаться только дополнительным первичным током, соответствующим вторичной нагрузке. Таким образом, тогда мощность может передаваться от первичной к вторичной катушке. Тем не менее, все еще существуют практические проблемы с конструкцией трансформатора: во-первых, требуются довольно большие амплитуды магнитного поля на частоте 50 Гц, чтобы вызвать значительное напряжение в катушке, а во-вторых, очень сложно обеспечить, чтобы один и тот же магнитный поток производился двумя катушками Речные потоки.

Обе проблемы можно в значительной степени решить, используя замкнутое ядро ​​мягкого железа. Это делает возможным создание трансформаторов на 50 Гц. Высокая проницаемость мягкого железа для магнитных полей также гарантирует, что едва ли полевая линия принимает аббревиатуру по воздуху, и поэтому практически весь магнитный поток должен проходить через железный сердечник. Это автоматически протекает через все катушки, расположенные на сердечнике того же потока. Условия, к сожалению, не идеальны, когда вторичная катушка трансформатора заряжается током.

Обратное магнитное поле, генерируемое вторичной катушкой, уменьшает эффективную магнитную проводимость железа и заставляет одну или другую полевую линию проходить короткую прорезь через воздух и мимо вторичной катушки. Этот нежелательный эффект, называемый рассеянием, тем более выражен, что дальше катушки отстоят друг от друга.

Практический эффект рассеяния заключается в том, что индуктивная составляющая, так называемая паразитная индуктивность, добавляется к уже существующему омическому сопротивлению медных проводов. Таким образом, рассеяние увеличивает внутреннее сопротивление вторичного напряжения и, следовательно, также зависимость от нагрузки. Другая проблема заключается в напряжениях, вызванных в железном сердечнике и возникающих вихревых токах. Если бы кто-то использовал массивное железное ядро ​​обычного мягкого железа, эффективность трансформатора не только значительно ухудшилась бы, но железный сердечник сильно нагрелся и вызовет значительные проблемы с охлаждением.

Поскольку индукционные напряжения в сердечнике неизбежны, вихревые токи могут быть уменьшены только за счет снижения электропроводности железа. Наиболее эффективное снижение проводимости достигается за счет деления ядра на максимально возможное количество отдельных листов. Листы лежат в направлении линий магнитного поля, так что проводимость сердечника для магнитного поля не ухудшается. Однако вихревые токи, которые текут перпендикулярно линиям магнитного поля, не могут преодолеть границы между листами, изолированными друг от друга.

Тогда могут течь только гораздо меньшие вихревые токи в отдельных листах. Эти остаточные вихревые токи могут быть дополнительно уменьшены за счет значительного снижения электропроводности железа за счет добавления нескольких процентов кремния. Вальтер, Хулио Целья, Херардо Гусман, Виктор Гименес, Мария Изабель.

Четыре автора этой работы выполняют свою деятельность в Отделе электроники и цепей, Университете Симона Боливара, Долине Сартенежас, Баруте, Эдо. Основные параметры трех моделей рассчитываются с помощью упрощенного метода генерической конструкции трансформаторов. Три модели рассчитаны с помощью простого упрощенного метода проектирования трансформатора. Постоянной тенденцией в развитии электронных технологий в последние годы является использование переключаемых ступеней мощности, которые все чаще предлагают лучшую энергоэффективность с уменьшением веса и объема.

Эта тенденция была общей во всех отраслях электротехники: от электронного оборудования для домашнего и офисного использования до промышленного энергетического оборудования. Эта тенденция использовать все более мелкие трансформаторы столкнулась с все более серьезной проблемой: используемые в настоящее время методы проектирования все еще рассматривают модели традиционных трансформаторов, разработанные на основе средних значений магнитных переменных, хотя они их модифицируют. включая дополнительные элементы кругооборота, чтобы учесть некоторые нелинейности.