Мотаем сетевой трансформатор

[TuzRostislav]

Хотя когда посчитаешь сечение провода, то раздумаешь мотать такой трансформатор.

Я сам не мотаю. Я заказываю на предприятии, которое специализируется на производстве трансформаторов.
Самому мотать, получается дороже и ниже качество.

[Starichok51]

TuzRostislav, не знаю, где ты нашел эту формулу, на она дает совершенно не правильный результат.
считать нужно из этого уравнения: C * U = I * t.
время разряда емкости t примерно равно 8 миллисекунд.
I = 60 Ампер.
10% выпрямленного напряжения 12,5 Вольт = 1,25 Вольта.
откуда емкость равна 8 * 60 / 1,25 = 384 миллифарады, или 384000 микрофарад.

[TuzRostislav]

Где нашёл, где нашёл.... Я ссылку дал, где нашёл.

Ну, а как быть с выходным напряжением трансформатора? Не меньше 11 вольт - не совсем понятная величина.
Если я закажу трансформатор с выходным напряжением 12 вольт, то под предельной нагрузкой напряжение не просядет ниже 10,5 вольт, на выходе выпрямителя?

Можно ли в качестве выпрямительных диодов в мосте использовать 4 диодные сборки 80CPQ150 с запараллелеными диодами в каждой сборке, если КЗ исключить?

[Pavel83]

Здравствуйте. Мне очень нужна ваша помощь с расчетом силового трансформатора. Трансформатор будет использоваться в двух режимах:
1) Силовой трансформатор с «жесткой» характеристикой;
2) Сварочный трансформатор с «мягкой» характеристикой для сварки и электродуговой пайки.
Теперь подробней про расчет и имеющиеся материалы.
Есть торроидальный магнитопровод с внутренним диаметром 100 мм и наружным диаметром 180 мм, высота магнитопровода 95 мм (точнее я думаю сделать такой из двух магнитопроводов от ЛАТРа). Для начала рассчитаем «жесткий» трансформатор. Я пользовался «Правильным расчетом силового трансформатора».
Ссылка: http://www.radiostation.ru/home/expexch1.html
Статья прилагается.
Для начала рассчитаем габаритную мощность трансформатора:

Где:
η = 0,95 - КПД трансформатора;
Sc и So - площади поперечного сечения сердечника и окна, соответственно [кв. см];

Sc = (18-10)х9,5/2 = 38 см кв.
So = (3,14х10^2)/4 = 78,5 см кв.
f - нижняя рабочая частота трансформатора [Гц] = 50;
B = 1,2 - магнитная индукция [T];
j - плотность тока в проводе обмоток [A/кв.мм]=3,2;
Km - коэффициент заполнения окна сердечника медью = 0,35;
Kc = 0,96 - коэффициент заполнения сечения сердечника сталью.

P = (0,95х38х78,5х4,44х50х1,2х3,2х0,35х0,96)/((1+0,95)х100) = 4162,6 Вт = 4162 Вт.
P габ.=4162 Вт.

Теперь рассчитаем количество витков первичной (сетевой) обмотки по формуле:

Где:
U1, U2, U3, ... - напряжения обмоток в вольтах, а n1, n2, n3, ... - число витков обмоток.

n = (220х10^4)/(4,44х50х1,2х38х0,96) = 226 витков
Число витков первичной обмотки = 226.

Автор вышеупомянутой статьи плотность тока берет равную 3,2 А/мм кв. (для медной жилы) для избегания нагрева провода.
В моем трансформаторе в первичной обмотке будет использоваться монтажный провод (ПВХ изоляция) сечением 2,5 мм кв (другого просто нет). Максимальный ток будет равен 8 А. Максимальная мощность в первичной обмотке будет равна: 220 х 8 = 1760 Вт. КПД трансформатора примем 0,95. Следовательно, мощность, отдаваемая во вторичную обмотку, будет равна: 1760 х 0,95 = 1672 Вт.
Во вторичной цепи будет применена медная жила сечением 8 мм кв. в стеклотканевой изоляции. Максимальная сила тока (при плотности тока 3,2 А/мм кв.) равна:
8 х 3,2 = 25,6 А.
Напряжение вторичной обмотки любое, то, что будет нужно, например, 60 В. Тогда число витков будет равно 62.
В результате вот что мы имеем «для жесткого» трансформатора:
- Габаритная мощность трансформатора: 4162 Вт;
- Напряжение сети: 220 В;
- число витков сетевой обмотки: 226;
- сечение провода сетевой обмотки: 2,5 А/мм кв;
- максимальный ток сетевой обмотки: 8 А;
- КПД: 0,95;
- напряжение вторичной обмотки: 60 В;
- сечение провода вторичной обмотки: 8 А/мм кв;
- максимальный ток вторичной обмотки: 25,6 А;

На этом расчет «жесткого» трансформатора закончен.
Я думаю, при плотности тока 3,2 А/мм кв, провода в ПВХ изоляции греться сильно не будут.

А теперь самое интересное. Из этого трансформатора нужно сделать сварочный трансформатор малой мощности для сварки электродом ф2 или максимум ф3. Работать в режиме СТ он будет недолго. Для ф2: 1 – 5 электродов, затем перерыв минут на 15 – 20. Для ф3: 1 – 3 электрода, затем перерыв минут на 20 – 30. Обдув вентилятором будет обязательно.
Расчет сварочного трансформатора взят из книжки «Домашняя электросварка 1999», Кияница В.
Напряжение холостого хода = 60 В.
Просчитаем для электрода ф 2 мм.
Сила тока для «2» нужна 60 – 70 А.
Мощность трансформатора тогда равна: Pтр = 25 х Iсв = 25 х 70 = 1750 Вт,
где Iсв – сварочный ток, А.
Исходя из этой мощности выбираем сечение магнитопровода: S > 0,015 х Р тр
S > 0,015 х 1750
S > 26,25 см кв. ( в трансформаторе S=38 см кв.)
Так как габаритная мощность трансформатора равна 4162 Вт, а для электрода ф 2 нужно 26,25 см кв., то есть необходимый запас по мощности.
Число витков сетевой обмотки считаем так. Сначала найдем количество витков на 1 В:
W = 40/S,
где W - количество витков на 1 В;
S – сечение магнитопровода, см кв.
W = 40/38 = 1.0526
Тогда число витков ( n ) сетевой обмотки будет равно: n = 220 х 1,0526 = 232
Число витков вторичной обмотки равно: 63
Плотность тока во вторичной обмотке будет равна: 70/8 = 8,75 А/мм кв.
Мощность в первичной обмотке с учетом КПД равна: 1750/0,95 = 1842 Вт
Сила тока в первичной обмотке: 1842/220 = 8,37 А
Плотность тока: 3,35 А/мм кв.
Перегрев первички практически будет отсутствовать.

Просчитаем для электрода ф 3 мм.
Сила тока для «3» нужна 90 – 120 А. Я буду использовать 90А ( 100 А – это мах.)
Мощность трансформатора тогда равна: Pтр = 25 х Iсв = 25 х 100 = 2500 Вт,
Исходя из этой мощности выбираем сечение магнитопровода: S > 0,015 х Р тр
S > 0,015 х 2500
S > 37,5 см кв. ( в трансформаторе S=38 см кв.)
Так как габаритная мощность трансформатора равна 4162 Вт, а для электрода ф 3 нужно 2500 см кв., то есть необходимый запас по мощности. По сечению хоть и на пределе, но все же должно подойти.

Мощность в первичной обмотке с учетом КПД равна: 2500/0,95 = 2632 Вт
Сила тока в первичной обмотке: 2632/220 = 12 А
Плотность тока: 4,8 А/мм кв.
Перегрев первички будет незначительный.


Трансформатор я хочу сделать универсальным, т. е. переключаться тумблером между режимами «жесткий» и «мягкий» меняя при этом количество витков первички ( от вторички будут соответствующие отводы для сварки-пайки ). Но количество витков первичной обмотки для «жесткого» и «мягкого» трансформатора практически одинаковые. Какой расчет правильный? В чем ошибка? Как можно превратить «жесткий» трансформатор в «мягкий»?

Я извиняюсь, что формулы расчета габаритной мощности и сечения магнитопровода не видны, смотрите ссылку.



Сюда перенес.

aen

[malashigeri]

Ребят есть два тора одинаковых. можно их сложить что бы мотать как один транс??
И подскажите где в украине через почту можно заказать обмоточный провод недорого?? или возможно кто-то согласится мне продать?

[nik-as]

Можно, хоть три складывай.

[TuzRostislav]

Вот, что мне ответили на предприятии, на вопрос о параметрах испльзуемого магнитопровода для трансформаторов 1000Вт.

Код: Выделить всё

Сердечник из стали марки 3408 размером около 165*65*55мм.
Габаритная мощность около 1300 Вт
Сечение магнитопровода около 27,5 см.кв.
Магнитную индукцию не используем в расчетах и не меряем.
Ток х.х. около 70-80 мА.
Плотность тока для обмоток около 3,4 А/мм.кв.
Эмаль провод медный типа ПЕТ-155

Вопрос, не слишком ли они занижают амплитуду индукции для стали 3408 или может у них качество изготовления магнитопровода хреновое?

Вот, чего я насчитал предварительно.



зы

Что-то у меня не получается в программе использовать желаемый диаметр провода. Программа себя как-то неадекватно ведёт.

[Starichok51]

устанавливаешь галочку, потом задаешь желаемые диаметры.
для аудиоприменений, как раз, подходит такая индукция.

[TuzRostislav]

В заказ я им вбил параметры из вашей программы, а они ещё увеличили размер магнитопровода. А количество витков на вольт исходят похоже из предельной амплитуды магнитной индукции для этой стали.
Что вы по этому поводу думаете?

Тут дали два варианта с небольшой разницей в стоимости.

Код: Выделить всё

При расчете получается или малый запас по вторичке или больше чем позволяет номенклатура размеров проводов.
Согласно Вашему ТЗ сообщаем параметры трансформаторов:


Наименование - ТПН 1224/13,6 (больше запас)
Расчетная мощность - 1224 ВА
На входе: 220В (Ток х.х. ~80мА, запас по проводу 9% )
1.7 мм диаметр провода.
На выходе: 13,6В под нагрузкой 90А (в хол.ходу ~14,4В, запас по проводу 13% )
6,73мм диаметр провода (будет мотаться в 3 шины 2.12*5.6мм.).
Расчетные габариты после намотки (D*d*H) - 186*40*76 мм
Расчетный вес готового трансформатора - 10,8 кг
Расчет произведен с запасом прочности по железу - 44%
170*80*55мм.
После фактической намотки возможны небольшие массогабаритные отклонения 
Сердечник и вторичка будут обязательно пропитываться лаком !
Гарантия на изделия - 2 года.


Наименование - ТПН 1224/13,6 (меньше запас)
Расчетная мощность - 1224 ВА
На входе: 220В (Ток х.х. ~80мА, запас по проводу 9% )
1.7 мм диаметр провода.
На выходе: 13,6В под нагрузкой 90А (в хол.ходу ~14,5В, запас по проводу 0% )
6,00мм диаметр провода (будет мотаться в 2 шины 2.24*6.3мм.).
Расчетные габариты после намотки (D*d*H) - 185*40*75 мм
Расчетный вес готового трансформатора - 10,44 кг
Расчет произведен с запасом прочности по железу - 44%
170*80*55мм.
После фактической намотки возможны небольшие массогабаритные отклонения 
Сердечник и вторичка будут обязательно пропитываться лаком !
Гарантия на изделия - 2 года.

Значение Виток/Вольт = 1,35.

[Starichok51]

а что нужно тут сказать? выбирать тебе. вот и определись, какой вариант тебя больше устраивает.
170*80*55мм. - если это размер кольца, то у него почти 3000 Ватт габаритная мощность. зачем тебе такой излишек?

Значение Виток/Вольт = 1,35.

при этом амплитуда индукции при напряжении питания 242 Вольта примерно 1,65 Тесла.

[TuzRostislav]

170*80*55мм. - если это размер кольца, то у него почти 3000 Ватт габаритная мощность. зачем тебе такой излишек?

Я так понял, они за счёт большего магнитопровода 30% меди экономят.

[Starichok51]

да, это вполне возможно.

[TuzRostislav]

Вопрос, программа пишет 2,79 витка на вольт. И при этом количество витков первичной обмотки 596. Но 596/2,79=213,6

Почему так?

[Starichok51]

там еще нужно добавить падение напряжения в обмотках. как раз, наберется 220 Вольт.

[Pavel83]

Здравствуйте. Мне очень нужна ваша помощь с расчетом силового трансформатора...
viewtopic.php?p=1193614#p1193614

Пожалуйста, помогите мне с расчетом, очень надо.

[TuzRostislav]

Пожалуйста, помогите мне с расчетом, очень надо.

В чём помогать? Циферки в программу вбить не можешь?

[Pavel83]

Правильно ли я расчеты сделал для "мягкого" и "жесткого" трансформатора. Использоваться то будет один магнитопровод и однаобмотка. От каких витков отводы делать ?

[TuzRostislav]

Тут я не помошник. Но как минимум проверь себя с помощью программы

Trans50Hz(3100)

[TuzRostislav]

Почему при увеличении тока во вторичной обмотке, габаритная мощность уменьшается в два раза?

[Starichok51]

сейчас буду разбираться с этим глюком.
пока не обращай на это внимание, все остальное программа считает правильно.

нашел ошибку. я забыл при расчете габаритной мощности умножить на число жил в первичной обмотке.
у тебя во втором расчете в первичке 2 жилы. умножь на 2, и получишь правильный результат.