Los transformadores son dispositivos electromagnéticos que proporcionan dos o más devanados conectados por inducción y se utilizan para determinar el valor de la corriente alterna (voltaje). El dispositivo incluye un núcleo magnético con devanados colocados en él. Las unidades monofásicas de bajo voltaje se utilizan para controlar los circuitos.
Un devanado conectado a una fuente de voltaje se denomina primario, y aquellos a los que están conectados los consumidores actuales son secundarios. Los agregados se dividen en función del resultado del trabajo.
Los radioaficionados son conscientes de esta situación cuando es necesario hacer un transformador que tenga indicadores de corriente y voltaje que sean diferentes de los indicadores estándar. A veces es posible encontrar un dispositivo terminado con los parámetros de bobinado necesarios, pero más a menudo el transformador tiene que ser fabricado por su cuenta .
Pasos generales para el cálculo del transformador.
Es necesario calcular el transformador, que en una situación industrial es un proceso complejo, pero los radioaficionados pueden calcular sus unidades utilizando un esquema relativamente simplificado:
Primero determinado con los valores de los parámetros en la salida del dispositivo futuro. Elija la tasa óptima de potencia nominal, que se calcula sumando las potencias de todos los devanados de la orden secundaria. Este indicador en cada devanado se determina multiplicando el voltaje en voltios y la corriente de salida en amperios .
La potencia nominal le permitirá calcular la sección transversal del núcleo, obtenida en centímetros cuadrados. La elección del núcleo se ve afectada por el ancho de su placa central y el grosor de la capa de composición. Para determinar la sección del núcleo, multiplique estos dos parámetros. La potencia cambia a medida que la corriente fluye de la primaria a la secundaria. Esto se debe al flujo magnético en el núcleo, por lo que el tamaño del área del núcleo depende directamente del indicador de potencia.
El mejor tipo es un núcleo blindado . Si comparas el tipo toroidal o de varilla, para la fabricación de armaduras necesitarás una vez y media menos cable para el dispositivo de enrollamiento. Una estructura toroidal consiste en un anillo en el que se encuentran los devanados, este tipo tiene la radiación magnética más pequeña de todas.
El diseño del núcleo asume la presencia de dos bobinas con alambre enrollado en cada una. Los bobinados se dividen en dos y se conectan en serie. Las dificultades surgen con la determinación de la dirección del devanado, los tipos de núcleo de núcleos se utilizan generalmente para transformadores de alta potencia. El diseño del núcleo blindado se utiliza para transformadores pequeños y medianos y consiste en una sola bobina con una disposición de bobinado conveniente.
Para verificar si todos los devanados encajan en la unidad seleccionada, use el factor de relleno de la ventana . Para comprobarlo, calcule el área de la ventana en el núcleo. Después de eso, se encuentra un coeficiente que indica el número de vueltas que deben enrollarse para aumentar el voltaje a un tamaño en un devanado de 1 voltio.
El número de vueltas se calcula en función de la necesidad de una vuelta del devanado por 50 cm2. Si mide el área central, se considera que el número de vueltas divide el área resultante por 50. Por ejemplo, si el área de la sección transversal es de 100 cm, debe realizar dos vueltas del devanado en 1 voltio.
El cálculo del número total de vueltas del cable se realiza multiplicando la cantidad obtenida por 1 voltio por el voltaje total. Por ejemplo, si multiplica 2 vueltas a 220, obtenemos 440 vueltas en un solo giro. En el modo de operación cargado del transformador, parte del voltaje puede perderse para superar la resistencia de los devanados secundarios. Se recomienda determinar el número de giros en un 5-9% más que el obtenido en el cálculo.
Multiplique la magnitud de la tensión del devanado por el coeficiente obtenido, este cálculo es idéntico para todos los devanados del transformador. La corriente de funcionamiento se calcula a partir de los parámetros de la tensión de red y la potencia del transformador. El valor de la corriente de operación resultante se convierte a miliamperios y se calcula el diámetro del alambre.
Usar tabla
Para seleccionar el indicador óptimo del número de cables, se utilizan tablas especiales que muestran cómo se reemplaza el diámetro del cable resultante en lugar de uno por dos o más con los mismos indicadores de rendimiento.
Por ejemplo, el valor obtenido en el cálculo es de 0, 52 mm, por lo tanto, según la tabla, se determina que este indicador puede intercambiarse por dos cables de 0, 32 mm o tomar tres cables de 0, 28 mm cada uno. Esto significa que el diámetro del alambre puede consistir en varios diámetros, cuyo valor total no debe ser inferior al obtenido en el cálculo.
Selección de validación
Por último, compruebe el factor de relleno de la ventana. No debe ser superior a la lectura de 0, 5, teniendo en cuenta el aislamiento del cable. Si su valor resulta ser más, entonces necesita tomar una sección más grande del núcleo y todo el cálculo se realiza de nuevo.
El principio de calcular el transformador online.
Este cálculo le permite cambiar los parámetros muy rápidamente, al tiempo que reduce el tiempo para desarrollar una capacidad de transformador. Los datos iniciales y los datos de las tablas automáticas se ingresan en campos de diferentes colores. Puede ajustar los datos introduciendo sus propios indicadores. La calculadora permitirá calcular el área requerida del cable y el número de vueltas en cada uno de los devanados.
Datos a ser ingresados en el campo de la calculadora automática.
Antes de realizar un cálculo automático del transformador en línea, debe determinar los indicadores de entrada:
- Tensión en el devanado primario, suele sustituir el valor de 220 V;
- voltaje de salida del devanado secundario en voltios (sustituye los datos de sus requisitos);
- corriente de salida del devanado secundario en amperios (ingrese su propio valor);
- los parámetros del diámetro exterior e interior del núcleo (establecer su valor);
- Especifique la altura del núcleo en sus propios parámetros.
El cálculo del transformador según las fórmulas elegidas de las fuentes es bastante lento, existe el peligro de cometer errores. El cálculo en línea le permitirá realizar el diseño de forma rápida y eficiente. Este cálculo conveniente es adecuado para principiantes, radioaficionados, con no menos éxito, y los profesionales pueden usarlo. La forma más rápida de realizar un cálculo es ingresar todos los datos y hacer clic en un botón .
Aspectos positivos de trabajar con cálculo automático en línea.
Los cálculos del viejo transformador que cayó en las manos ya no parecerán difíciles y largos. Los datos obtenidos para el rebobinado del transformador serán ideales precisamente para aquellos datos iniciales que se ingresan en los campos de la tabla, además, la calculadora automática tiene muchas ventajas:
No hay nada para que el diseñador cuente;- para sus propios fines, puede elegir una gran cantidad de opciones y ejecutarlas de forma independiente;
- todas las operaciones realizadas en el cálculo son claras y simples, incluso para aquellos que primero encuentran un problema;
- para aquellos que decidieron probar la calculadora en línea, hay una información especial simple y accesible y explicaciones comprensibles;
- para obtener los resultados, simplemente presione un botón;
- La elección de la variante óptima permite realizar cálculos repetidos utilizando varios parámetros.
Los diseñadores de transformadores recibieron un asistente confiable en forma de calculadora en línea, ahora cualquier radioaficionado novato cumplirá sus sueños de hacer un transformador con sus propias manos.