Isi:

Setiap peralatan listrik dicirikan oleh daya listrik pengenalnya. Itu disediakan oleh sumber listrik. Itu dapat ditempatkan di dalam peralatan listrik atau di luar sebagai perangkat eksternal. Contoh yang bagus adalah laptop, telepon, dan banyak perangkat lainnya. Mereka berisi baterai yang memberi daya pada perangkat dalam mode mandiri. Namun sumber dayanya terbatas, dan jika habis, perangkat dihubungkan melalui adaptor ke catu daya 220 V.

Beberapa baterai hanya menyediakan 3-5 volt. Oleh karena itu, adaptor berfungsi untuk menurunkan tegangan dan menyamakan parameter baterai. Fungsi utama dalam mengubah nilai tegangan dilakukan oleh trafo. Artikel ini akan bermanfaat bagi para pembaca yang memiliki keinginan untuk membuat sendiri catu daya dengan trafo untuk keperluan tertentu.

Sedikit teori

Mari kita ingat secara singkat bagaimana transformator disusun dan apa yang terjadi di dalamnya. Dahulu kala, jika dilihat dari standar kehidupan manusia, fenomena induksi elektromagnetik ditemukan. Hal ini didasarkan pada perbedaan mendasar dalam sifat listrik konduktor lurus dari kumparan jika arus bolak-balik yang sama dilewatkan melaluinya. Ini adalah bagaimana parameter induktansi muncul. Dengan setiap putaran baru, induktansi meningkat. Peningkatan tambahannya dicapai dengan mengisi ruang internal belokan dengan bahan yang memiliki sifat magnetik (inti).

Namun, pengaruh inti terhadap arus terbatas. Setelah termagnetisasi sepenuhnya, efek penggunaannya hilang.

• Keadaan batas inti, yang sesuai dengan magnetisasi lengkapnya, disebut saturasi.

Putaran yang ditempatkan di atas inti disebut belitan. Jika terdapat dua belitan yang identik, tetapi tegangan bolak-balik hanya disuplai ke salah satunya (primer), pada terminal belitan lainnya (sekunder) tegangannya akan sama frekuensi dan besarnya seperti pada belitan pertama. Di sinilah transformasi listrik diwujudkan, dan perangkat itu sendiri disebut transformator. Jika terdapat kontak listrik antar belitan, alat tersebut disebut autotransformator.

• Dasar dari sifat-sifat transformator adalah intinya (inti magnet). Oleh karena itu, perhitungan trafo selalu dilakukan sehubungan dengan bahan dan bentuk rangkaian magnet.

Pilihan material ditentukan oleh arus eddy dan kerugian yang terkait dengannya. Mereka meningkat seiring dengan frekuensi tegangan pada terminal belitan primer. Pada frekuensi rendah (50–100 Hz), pelat baja transformator digunakan. Pada frekuensi yang lebih tinggi (beberapa kilohertz) - pelat yang terbuat dari paduan khusus, misalnya permalloy. Puluhan dan ratusan kilohertz adalah area penerapan inti ferit. Jenis (bentuk dan dimensi, terutama penampang sepanjang belitan) rangkaian magnet menentukan besarnya daya yang dapat diperoleh pada belitan sekunder.

Memilih inti magnet

Proporsi geometri inti yang diproduksi secara industri adalah standar. Oleh karena itu, mereka dipilih sesuai dengan dimensi penampang di dalam kumparan. Parameter lain yang mempengaruhi pemilihan rangkaian magnet adalah induktansi kebocoran. Ini lebih sedikit untuk struktur lapis baja dan toroidal. Tidak perlu menghitung apa pun - tabel disediakan di banyak buku referensi, dan analognya tersedia di situs tematik di Internet.

Misalnya, beban dengan daya 100 W 12 V perlu dihubungkan ke jaringan berdasarkan tabel dasar di bawah ini, ukuran standar inti magnet dipilih. Namun kami memperhitungkan bahwa daya VT lebih kecil dari VA ditambah beban sebagian untuk keandalan. Oleh karena itu, kami menggunakan koefisien 1,43. Daya yang dibutuhkan dan ukuran standar akan diperoleh sebagai suatu produk, yaitu. 143 VA. Dengan menggunakan tabel, pilih nilai daya keseluruhan dan sirkuit magnet terdekat yang lebih tinggi:

Contoh perhitungan

Kami memilih 150 VA dan ShL25x32. Tabel juga menunjukkan jumlah putaran yang disarankan per 1 volt - W0: 3,9. Oleh karena itu, jumlah belitan W1 belitan primer akan sama dengan produk tegangan jaringan dan W0:

Karena jumlah lilitan per 1 volt diketahui, maka mudah untuk menghitung belitan sekunder. Dalam kasus ini, tiga putaran saja tidak cukup, tetapi empat putaran itu banyak. Untuk menghindari kesalahan, kami memutar tiga putaran dan meninggalkan cadangan kawat untuk ditambahkan setelah menguji trafo di bawah beban. Untuk kawat lilitan jaringan, diameternya dihitung menggunakan kuat arus. Hal ini ditentukan berdasarkan daya pada belitan primer dan tegangan listrik. Dalam belitan jaringan, kekuatan arus yang dihitung adalah:

Pada belitan sekunder arusnya adalah:

Kemudian, berdasarkan tabel, pilih diameter kawat pada rapat arus 2,5 A/mm kV:

Untuk belitan primer, diameter kawat adalah 0,59 mm, untuk belitan sekunder - 2,0 mm. Setelah ini, Anda perlu mencari tahu apakah belitan cocok dengan jendela sirkuit magnet. Hal ini mudah ditentukan berdasarkan jumlah lilitan dan diameter kabel, dengan mempertimbangkan ketebalan rangka kumparan dan lapisan insulasi tambahan. Disarankan untuk membuat sketsa untuk perhitungan visual.

Jika terdapat beberapa belitan sekunder, daya masing-masing belitan tersebut harus diketahui. Mereka dijumlahkan untuk mendapatkan parameter belitan primer. Perhitungannya kemudian dilakukan serupa dengan contoh yang dibahas di atas. Namun penentuan arus dilakukan berdasarkan kekuatan masing-masing belitan sekunder.

Data perhitungan dalam bentuk tabel diberikan dalam buku referensi untuk semua jenis inti, tetapi pada frekuensi tegangan tertentu dari belitan primer:

Untuk beban 100 W yang dipertimbangkan, pilih PL20x40-50

Jika parameter yang diperlukan tidak sesuai dengan nilai tabel, Anda harus menggunakan rumus:

S0 – area jendela di sirkuit magnetik,

Sc adalah penampang bahan inti magnet sepanjang belokan,

Рг – kekuatan keseluruhan,

kf – koefisien bentuk gelombang tegangan pada belitan primer,

f – frekuensi tegangan pada belitan primer,

j – rapat arus pada kawat belitan,

Bm – induksi saturasi sirkuit magnetik,

k0 – faktor pengisian jendela sirkuit magnetik,

ks – faktor pengisian baja.

Rumus yang disederhanakan hanya berlaku untuk kasus-kasus yang ditentukan oleh penyederhanaan ini. Oleh karena itu, mereka tidak dapat mencakup semua situasi yang mungkin terjadi dan tidak akan memberikan akurasi yang dapat diterima di sebagian besar situasi tersebut.

Hal pertama yang harus dilakukan adalah mengambil selembar kertas, pensil dan multimeter. Dengan menggunakan semua ini, lingkari belitan trafo dan gambar diagram di atas kertas. Ini akan terlihat sangat mirip dengan Gambar 1.

Terminal belitan pada gambar harus diberi nomor. Ada kemungkinan bahwa output akan jauh lebih sedikit, dalam kasus paling sederhana hanya ada empat: dua output dari belitan primer (jaringan) dan dua output dari belitan sekunder. Namun hal ini tidak selalu terjadi; lebih sering terdapat beberapa belitan lagi.

Beberapa kesimpulan, meskipun ada, mungkin tidak “berhubungan” dengan apa pun. Apakah belitan ini rusak? Tidak sama sekali, kemungkinan besar ini adalah belitan pelindung yang terletak di antara belitan lainnya. Ujung-ujung ini biasanya dihubungkan ke kabel biasa - "pembumian" dari rangkaian.

Oleh karena itu, disarankan untuk mencatat resistansi belitan pada diagram yang dihasilkan, karena tujuan utama penelitian ini adalah untuk menentukan belitan jaringan. Hambatannya, sebagai suatu peraturan, lebih besar daripada belitan lainnya, puluhan dan ratusan Ohm. Selain itu, semakin kecil trafo, semakin besar resistansi belitan primer: diameter kawat yang kecil dan jumlah lilitan yang banyak mempunyai pengaruh. Resistansi belitan sekunder step-down hampir nol - sejumlah kecil belitan dan kawat tebal.

Beras. 1. Diagram belitan trafo (contoh)

Misalkan kita berhasil menemukan belitan dengan resistansi tertinggi, dan kita dapat menganggapnya sebagai belitan jaringan. Namun Anda tidak perlu langsung menghubungkannya ke jaringan. Untuk menghindari ledakan dan akibat tidak menyenangkan lainnya, yang terbaik adalah melakukan uji coba dengan menghubungkan secara seri dengan belitan bola lampu 220V dengan daya 60...100W, yang akan membatasi arus yang melalui belitan menjadi 0,27... 0,45A.

Kekuatan bola lampu kira-kira harus sesuai dengan kekuatan keseluruhan transformator. Jika belitan ditentukan dengan benar, maka bola lampu tidak menyala; dalam kasus ekstrim, filamennya sedikit bersinar. Dalam hal ini, Anda hampir dapat dengan aman menghubungkan belitan ke jaringan; sebagai permulaan, lebih baik menggunakan sekering untuk arus tidak lebih dari 1...2A.

Jika bola lampu menyala cukup terang, ini mungkin belitan 110...127V. Dalam hal ini, Anda harus membunyikan trafo lagi dan menemukan paruh kedua belitan. Setelah ini, sambungkan separuh belitan secara seri dan mulai ulang. Jika lampu padam, berarti belitan tersambung dengan benar. Jika tidak, tukar ujung salah satu setengah belitan yang ditemukan.

Jadi, kita asumsikan belitan primer telah ditemukan dan trafo telah terhubung ke jaringan. Hal berikutnya yang perlu Anda lakukan adalah mengukur arus tanpa beban pada belitan primer. Untuk trafo yang berfungsi tidak lebih dari 10...15% dari arus pengenal di bawah beban. Jadi untuk trafo, datanya ditunjukkan pada Gambar 2, ketika ditenagai dari jaringan 220V, arus tanpa beban harus berada dalam 0,07...0,1A, yaitu. tidak lebih dari seratus miliampere.

Beras. 2. Trafo TPP-281

Cara mengukur arus tanpa beban pada trafo

Arus tanpa beban harus diukur dengan ammeter AC. Dalam hal ini, pada saat sambungan ke jaringan, kabel ammeter harus dihubung pendek, karena arus ketika transformator dihidupkan bisa seratus kali atau lebih tinggi dari arus pengenal. Jika tidak, amperemeter mungkin akan terbakar. Selanjutnya, buka kabel ammeter dan lihat hasilnya. Selama pengujian ini, biarkan trafo beroperasi selama 15...30 menit dan pastikan tidak terjadi pemanasan yang nyata pada belitan.

Langkah selanjutnya adalah mengukur tegangan pada belitan sekunder tanpa beban – tegangan rangkaian terbuka. Misalkan transformator mempunyai dua belitan sekunder, dan tegangan masing-masing adalah 24V. Hampir apa yang dibutuhkan untuk amplifier dibahas di atas. Selanjutnya kita periksa kapasitas beban masing-masing belitan.

Untuk melakukan ini, Anda perlu menghubungkan beban ke setiap belitan, idealnya rheostat laboratorium, dan dengan mengubah resistansinya, pastikan tegangan pada belitan turun 10-15%. Ini dapat dianggap sebagai beban optimal untuk belitan tertentu.

Seiring dengan pengukuran tegangan, arus juga diukur. Jika penurunan tegangan yang ditunjukkan terjadi pada arus, misalnya 1A, maka ini adalah arus pengenal untuk belitan yang diuji. Pengukuran harus dimulai dengan mengatur penggeser rheostat R1 ke posisi yang tepat sesuai diagram.

Gambar 3. Rangkaian uji belitan sekunder transformator

Alih-alih rheostat, Anda bisa menggunakan bola lampu atau spiral dari kompor listrik sebagai beban. Anda harus mulai mengukur dengan spiral panjang atau dengan menghubungkan satu bola lampu. Untuk menambah beban, Anda dapat memperpendek spiral secara bertahap dengan menyentuhnya dengan kawat di titik yang berbeda, atau menambah jumlah lampu yang terhubung satu per satu.

Untuk memberi daya pada amplifier, diperlukan satu belitan dengan titik tengah (lihat artikel). Kami menghubungkan dua belitan sekunder secara seri dan mengukur tegangan. Seharusnya 48V, titik sambungan belitan akan menjadi titik tengah. Jika dari hasil pengukuran tegangan pada ujung-ujung belitan yang dihubungkan seri adalah nol, maka ujung salah satu belitan harus ditukar.

Dalam contoh ini, semuanya hampir berhasil. Tetapi lebih sering trafo harus digulung ulang, hanya menyisakan belitan primer, yang hampir setengah pertempuran. Cara menghitung trafo adalah topik untuk artikel lain; di sini kita hanya berbicara tentang cara menentukan parameter trafo yang tidak diketahui.

Di rumah tangga, mungkin perlu melengkapi pencahayaan di area lembab: ruang bawah tanah atau ruang bawah tanah, dll. Kamar-kamar ini memiliki peningkatan risiko sengatan listrik.
Dalam kasus ini, Anda harus menggunakan peralatan listrik yang dirancang untuk mengurangi tegangan suplai,tidak lebih dari 42 volt.
Anda dapat menggunakan senter bertenaga baterai atau menggunakan trafo step-down dari 220 volt menjadi 36 volt.
Kami akan menghitung dan membuat trafo daya satu fasa 220/36 volt, dengan tegangan keluaran 36 volt yang ditenagai oleh jaringan listrik AC 220 volt.

Untuk menerangi tempat seperti itu Bola lampu listrik sudah cukup pada tegangan 36 Volt dan daya 25 - 60 Watt. Bola lampu dengan alas soket listrik biasa ini banyak dijual di toko peralatan listrik.
Jika Anda menemukan bola lampu dengan daya berbeda, misalnya 40 watt, tidak ada yang perlu dikhawatirkan - itu juga bisa. Hanya saja trafonya akan dibuat dengan cadangan daya.

MARI MEMBUAT PERHITUNGAN TRANSFORMATOR 220/36 VOLT LEBIH SEDERHANA.

Daya pada rangkaian sekunder : P_2 = U_2 I_2 = 60 watt

Di mana:
P_2 – daya pada keluaran trafo, kami atur 60 watt;
U_2 - tegangan pada keluaran transformator, kami atur 36 volt;
I _2 - arus di sirkuit sekunder, di beban.

Efisiensi trafo dengan daya hingga 100 watt biasanya tidak lebih dari = 0,8.
Efisiensi menentukan berapa banyak daya yang dikonsumsi dari jaringan yang disalurkan ke beban. Sisanya digunakan untuk memanaskan kabel dan inti. Kekuatan ini telah hilang dan tidak dapat diperoleh kembali.
Mari kita tentukan daya yang dikonsumsi oleh transformator dari jaringan, dengan memperhitungkan kerugian:

P_1 = P_2 / η = 60 / 0,8 = 75 watt.

Daya ditransfer dari belitan primer ke belitan sekunder melalui fluks magnet pada inti magnet P_1, kekuatan dikonsumsi dari jaringan 220 volt, tergantung pada luas penampang rangkaian magnet S.

Inti magnet adalah inti berbentuk W atau O yang terbuat dari lembaran baja transformator. Inti akan berisi gulungan kawat primer dan sekunder.

Luas penampang rangkaian magnet dihitung dengan rumus:

S = 1,2 · √P_1.

Di mana:
S - luas dalam sentimeter persegi,
P_1 - kekuatan jaringan utama dalam watt.

S = 1,2 · √75 = 1,2 · 8,66 = 10,4 cm².

Nilai S digunakan untuk menentukan jumlah lilitan w per volt dengan menggunakan rumus:

w = 50/detik

Dalam kasus kita, luas penampang inti adalah S = 10,4 cm2.

w = 50/10,4 = 4,8 putaran per 1 volt.

Mari kita hitung jumlah belitan pada belitan primer dan sekunder.

Jumlah lilitan belitan primer pada tegangan 220 volt:

W1 = U_1 · w = 220 · 4,8 = 1056 putaran.

Jumlah lilitan belitan sekunder pada tegangan 36 volt:

W2 = U_2 w = 36 4,8 = 172,8 putaran,

bulatkan menjadi 173 putaran.

Dalam mode beban, mungkin ada hilangnya sebagian tegangan pada resistansi aktif kabel belitan sekunder. Oleh karena itu, bagi mereka disarankan untuk mengambil jumlah putaran 5-10% lebih banyak dari yang dihitung. Mari kita ambil W2 = 180 putaran.

Besarnya arus pada belitan primer trafo :

I_1 = P_1/U_1 = 75/220 = 0,34 ampere.

Arus pada belitan sekunder transformator:

I_2 = P_2/U_2 = 60/36 = 1,67 ampere.

Diameter kabel belitan primer dan sekunder ditentukan oleh nilai arus di dalamnya berdasarkan kerapatan arus yang diizinkan, jumlah ampere per 1 milimeter persegi luas konduktor. Untuk transformator, rapat arus, untuk kawat tembaga, 2 A/mm² diterima.

Pada rapat arus ini, diameter kawat tanpa insulasi dalam milimeter ditentukan dengan rumus: d = 0,8√I.

Untuk belitan primer, diameter kawat adalah:

d_1 = 0,8 · √1_1 = 0,8 · √0,34 = 0,8 · 0,58 = 0,46 mm. Mari kita ambil 0,5 mm.

Diameter kawat untuk belitan sekunder:

d_2 = 0,8 · √1_2 = 0,8 · √1,67 = 0,8 · 1,3 = 1,04 mm. Mari kita ambil 1,1 mm.

JIKA TIDAK ADA KAWAT DENGAN DIAMETER YANG DIPERLUKAN, kemudian Anda dapat mengambil beberapa kabel tipis yang dihubungkan secara paralel. Total luas penampangnya harus tidak kurang dari yang sesuai dengan perhitungan satu kawat.

Luas penampang kawat ditentukan dengan rumus:

s = 0,8d².

dimana: d - diameter kawat.

Misalnya: kami tidak dapat menemukan kawat untuk belitan sekunder dengan diameter 1,1 mm.

Luas penampang kawat berdiameter 1,1 mm. sama dengan:

s = 0,8 d² = 0,8 1,1² = 0,8 1,21 = 0,97 mm².

Mari kita bulatkan menjadi 1,0 mm².

Daritabelkami memilih diameter dua kabel, jumlah luas penampangnya adalah 1,0 mm².

Misalnya, ini adalah dua kabel dengan diameter 0,8 mm. dan luas 0,5 mm².

Atau dua kabel:
- yang pertama dengan diameter 1,0 mm. dan luas penampang 0,79 mm²,
- yang kedua dengan diameter 0,5 mm. dan luas penampang 0,196 mm².
yang jika dijumlahkan menjadi: 0,79 + 0,196 = 0,986 mm².

Kumparan dililitkan dengan dua kabel secara bersamaan; jumlah lilitan yang sama dari kedua kabel dijaga dengan ketat. Awal mula kabel-kabel ini saling terhubung satu sama lain. Ujung-ujung kabel ini juga terhubung.

Ternyata seperti satu kawat dengan total penampang dua kabel.

Alat listrik - trafo - digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik yang masuk menjadi tegangan keluar yang lain, misalnya: 220 V menjadi 12 V (konversi khusus ini dicapai dengan menggunakan trafo step-down). Sebelum mengetahui cara menghitung trafo, Anda harus memiliki pengetahuan terlebih dahulu tentang strukturnya.

Trafo paling sederhana adalah susunan rangkaian magnet dan 2 jenis belitan: primer dan sekunder, yang dililitkan secara khusus. Gulungan primer menerima tegangan bolak-balik yang disuplai dari jaringan (misalnya: 220 V), dan belitan sekunder, melalui kopling induktif, menghasilkan tegangan bolak-balik lainnya. Perbedaan belitan pada belitan mempengaruhi tegangan keluaran.

Perhitungan trafo berbentuk w

1. Mari kita perhatikan, sebagai contoh, proses penghitungan transformator berbentuk W konvensional. Misalkan parameter berikut diberikan: arus beban i2=0,5A, tegangan keluaran (tegangan belitan sekunder) U2=12V, tegangan jaringan U1=220V.
2. Indikator pertama menentukan daya keluaran: P2=U2ˣi2=12ˣ0.5=6 (W). Artinya daya tersebut memerlukan penggunaan inti magnet dengan luas penampang sekitar 4 cm² (S=4).
3. Kemudian ditentukan jumlah lilitan yang diperlukan untuk satu volt. Rumus trafo jenis ini adalah: K=50/S=50/4=12,5 (belitan/volt).
4. Kemudian tentukan jumlah lilitan pada belitan primer: W1=U1ˣK=220ˣ12.5=2750 (belitan). Kemudian jumlah lilitan yang terletak pada belitan sekunder: W2=U2ˣK=12ˣ12.5=150.
5. Hitung kuat arus yang timbul pada belitan primer sebagai berikut: i1=(1,1×P2)/U1=(1,1×6)/220=30mA berkelok-kelok dan tidak dilengkapi insulasi. Diketahui kuat arus maksimum kawat tembaga adalah 5 ampere per mm², maka: d1=5A/(1/i1)=5A/(1/0.03A)=0.15 (mm) .
6. Langkah terakhir adalah menghitung diameter kawat lilitan sekunder menggunakan rumus d2=0.025ˣ√i2, dengan nilai i2 yang digunakan dalam miliampere (mA): d2=0.025ˣ22.4=0.56 (mm).

Cara menghitung daya trafo

1. Cari tahu terlebih dahulu tegangan yang tersedia pada belitan sekunder dan arus beban maksimum. Kemudian kalikan faktor 1,5 dengan arus beban maksimum (diukur dalam amp). Ini akan menentukan belitan trafo kedua (juga dalam ampere).
2. Tentukan daya yang dikonsumsi penyearah dari belitan sekunder transformator yang dihitung: kalikan arus maksimum yang melewatinya dengan tegangan belitan sekunder.
3. Hitung daya transformator dengan mengalikan daya sekunder maksimum dengan 1,25.

Jika Anda perlu menentukan daya trafo yang akan dibutuhkan untuk keperluan tertentu, maka Anda perlu menjumlahkan daya perangkat pemakan energi yang terpasang dengan 20%, sehingga memiliki cadangan. Misalnya, jika Anda memiliki strip LED 10m yang mengonsumsi 48 watt, Anda perlu menambahkan 20% ke angka ini. Hasilnya adalah 58 watt - daya minimum trafo yang perlu dipasang.

Cara menghitung trafo arus

Ciri khas utama sebuah transformator adalah rasio transformasi, yang menunjukkan seberapa besar parameter utama arus akan berubah karena melewati perangkat ini.

Jika rasio transformasi melebihi 1 maka trafo tersebut merupakan trafo step down, dan jika kurang dari indikator tersebut maka trafo tersebut merupakan trafo step up.

1. Trafo konvensional terdiri dari dua kumparan. Tentukan banyaknya lilitan kumparan N1 dan N2 yang dihubungkan oleh suatu rangkaian magnet. Tentukan perbandingan transformasi k dengan membagi jumlah lilitan kumparan primer N1 yang dihubungkan ke sumber arus dengan jumlah lilitan kumparan N2 yang dihubungkan dengan beban: k=N1/N2.
2. Ukur gaya gerak listrik (EMF) pada kedua belitan transformator ε1 dan ε2 jika tidak dapat diketahui jumlah lilitannya. Hal ini dapat dilakukan dengan cara ini: sambungkan belitan primer ke sumber arus. Hasilnya adalah kecepatan idle yang disebut. Dengan menggunakan tester, tentukan tegangan pada setiap belitan. Ini akan sesuai dengan EMF belitan yang diukur. Jangan lupa bahwa kehilangan energi akibat hambatan belitan sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Koefisien transformasi dihitung melalui rasio EMF belitan primer dengan EMF belitan sekunder: k= ε1/ε2.
3. Cari tahu rasio transformasi transformator yang beroperasi ketika konsumen dihubungkan ke belitan sekunder. Tentukan dengan membagi arus pada belitan I1 primer dengan arus yang dihasilkan pada belitan I2 sekunder. Ukur arus dengan menghubungkan tester secara seri (beralih ke mode operasi ammeter) ke belitan: k=I1/I2.

Alat listrik - trafo - digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik yang masuk menjadi tegangan keluar yang lain, misalnya: 220 V menjadi 12 V (konversi khusus ini dicapai dengan menggunakan trafo step-down). Sebelum mengetahui cara menghitung trafo, Anda harus memiliki pengetahuan terlebih dahulu tentang strukturnya.

Trafo paling sederhana adalah susunan rangkaian magnet dan 2 jenis belitan: primer dan sekunder, yang dililitkan secara khusus. Gulungan primer menerima tegangan bolak-balik yang disuplai dari jaringan (misalnya: 220 V), dan belitan sekunder, melalui kopling induktif, menghasilkan tegangan bolak-balik lainnya. Perbedaan belitan pada belitan mempengaruhi tegangan keluaran.

Perhitungan trafo berbentuk w

1. Mari kita perhatikan, sebagai contoh, proses penghitungan transformator berbentuk W konvensional. Misalkan parameter berikut diberikan: arus beban i2=0,5A, tegangan keluaran (tegangan belitan sekunder) U2=12V, tegangan jaringan U1=220V.
2. Indikator pertama menentukan daya keluaran: P2=U2ˣi2=12ˣ0.5=6 (W). Artinya daya tersebut memerlukan penggunaan inti magnet dengan luas penampang sekitar 4 cm² (S=4).
3. Kemudian ditentukan jumlah lilitan yang diperlukan untuk satu volt. Rumus trafo jenis ini adalah: K=50/S=50/4=12,5 (belitan/volt).
4. Kemudian tentukan jumlah lilitan pada belitan primer: W1=U1ˣK=220ˣ12.5=2750 (belitan). Kemudian jumlah lilitan yang terletak pada belitan sekunder: W2=U2ˣK=12ˣ12.5=150.
5. Hitung kuat arus yang timbul pada belitan primer sebagai berikut: i1=(1,1×P2)/U1=(1,1×6)/220=30mA berkelok-kelok dan tidak dilengkapi insulasi. Diketahui kuat arus maksimum kawat tembaga adalah 5 ampere per mm², maka: d1=5A/(1/i1)=5A/(1/0.03A)=0.15 (mm) .
6. Langkah terakhir adalah menghitung diameter kawat lilitan sekunder menggunakan rumus d2=0.025ˣ√i2, dengan nilai i2 yang digunakan dalam miliampere (mA): d2=0.025ˣ22.4=0.56 (mm).

Cara menghitung daya trafo

1. Cari tahu terlebih dahulu tegangan yang tersedia pada belitan sekunder dan arus beban maksimum. Kemudian kalikan faktor 1,5 dengan arus beban maksimum (diukur dalam amp). Ini akan menentukan belitan trafo kedua (juga dalam ampere).
2. Tentukan daya yang dikonsumsi penyearah dari belitan sekunder transformator yang dihitung: kalikan arus maksimum yang melewatinya dengan tegangan belitan sekunder.
3. Hitung daya transformator dengan mengalikan daya sekunder maksimum dengan 1,25.

Jika Anda perlu menentukan daya trafo yang akan dibutuhkan untuk keperluan tertentu, maka Anda perlu menjumlahkan daya perangkat pemakan energi yang terpasang dengan 20%, sehingga memiliki cadangan. Misalnya, jika Anda memiliki strip LED 10m yang mengonsumsi 48 watt, Anda perlu menambahkan 20% ke angka ini. Hasilnya adalah 58 watt - daya minimum trafo yang perlu dipasang.

Cara menghitung trafo arus

Ciri khas utama sebuah transformator adalah rasio transformasi, yang menunjukkan seberapa besar parameter utama arus akan berubah karena melewati perangkat ini.

Jika rasio transformasi melebihi 1 maka trafo tersebut merupakan trafo step down, dan jika kurang dari indikator tersebut maka trafo tersebut merupakan trafo step up.

1. Trafo konvensional terdiri dari dua kumparan. Tentukan banyaknya lilitan kumparan N1 dan N2 yang dihubungkan oleh suatu rangkaian magnet. Tentukan perbandingan transformasi k dengan membagi jumlah lilitan kumparan primer N1 yang dihubungkan ke sumber arus dengan jumlah lilitan kumparan N2 yang dihubungkan dengan beban: k=N1/N2.
2. Ukur gaya gerak listrik (EMF) pada kedua belitan transformator ε1 dan ε2 jika tidak dapat diketahui jumlah lilitannya. Hal ini dapat dilakukan dengan cara ini: sambungkan belitan primer ke sumber arus. Hasilnya adalah kecepatan idle yang disebut. Dengan menggunakan tester, tentukan tegangan pada setiap belitan. Ini akan sesuai dengan EMF belitan yang diukur. Jangan lupa bahwa kehilangan energi akibat hambatan belitan sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Koefisien transformasi dihitung melalui rasio EMF belitan primer dengan EMF belitan sekunder: k= ε1/ε2.
3. Cari tahu rasio transformasi transformator yang beroperasi ketika konsumen dihubungkan ke belitan sekunder. Tentukan dengan membagi arus pada belitan I1 primer dengan arus yang dihasilkan pada belitan I2 sekunder. Ukur arus dengan menghubungkan tester secara seri (beralih ke mode operasi ammeter) ke belitan: k=I1/I2.

Penentuan daya transformator daya

Bagaimana cara mengetahui kekuatan trafo?

Untuk pembuatan catu daya transformator, diperlukan transformator daya satu fasa, yang mengurangi tegangan bolak-balik dari sumber listrik 220 volt menjadi 12-30 volt yang diperlukan, yang kemudian disearahkan oleh jembatan dioda dan disaring oleh kapasitor elektrolitik. Transformasi arus listrik ini diperlukan karena setiap peralatan elektronik dirakit pada transistor dan sirkuit mikro, yang biasanya memerlukan tegangan tidak lebih dari 5-12 volt.

Untuk merakit catu daya sendiri. seorang amatir radio pemula perlu mencari atau membeli transformator yang cocok untuk catu daya masa depan. Dalam kasus luar biasa, Anda dapat membuat trafo daya sendiri. Rekomendasi tersebut dapat ditemukan di halaman buku-buku lama tentang elektronik radio.

Namun saat ini lebih mudah untuk mencari atau membeli trafo yang sudah jadi dan menggunakannya untuk membuat catu daya sendiri.

Perhitungan penuh dan produksi transformator secara mandiri untuk amatir radio pemula adalah tugas yang cukup sulit. Tapi ada cara lain. Anda dapat menggunakan trafo bekas tetapi masih bisa diservis. Untuk memberi daya pada sebagian besar desain buatan sendiri, catu daya rendah dengan daya 7-15 watt sudah cukup.

Jika trafo dibeli di toko, maka biasanya tidak ada masalah khusus dalam memilih trafo yang tepat. Produk baru menunjukkan semua parameter utamanya, seperti kekuatan. tegangan masukan. tegangan keluaran. serta jumlah lilitan sekunder jika lebih dari satu.

Tetapi bagaimana jika Anda menemukan trafo yang sudah berfungsi di beberapa perangkat dan Anda ingin menggunakannya kembali untuk merancang catu daya Anda sendiri? Bagaimana cara menentukan kekuatan sebuah transformator, setidaknya kira-kira? Kekuatan transformator adalah parameter yang sangat penting, karena keandalan catu daya atau perangkat lain yang Anda rakit akan bergantung langsung padanya. Seperti yang Anda ketahui, daya yang dikonsumsi oleh suatu perangkat elektronik bergantung pada arus yang dikonsumsi dan tegangan yang diperlukan untuk pengoperasian normalnya. Kira-kira daya ini dapat ditentukan dengan mengalikan arus yang dikonsumsi oleh perangkat ( Di dalam ke tegangan suplai perangkat ( kamu n). Saya rasa banyak yang familiar dengan rumus ini dari sekolah.

Mari kita lihat menentukan daya suatu transformator dengan menggunakan contoh nyata. Kami akan berlatih tentang trafo TP114-163M. Ini adalah trafo tipe lapis baja, yang dirakit dari pelat berbentuk W dan lurus. Perlu dicatat bahwa trafo jenis ini bukan yang terbaik dalam hal efisiensi (Efisiensi). Namun kabar baiknya adalah trafo semacam itu tersebar luas, sering digunakan dalam bidang elektronik dan dapat dengan mudah ditemukan di rak-rak toko radio atau di peralatan radio yang sudah tua dan rusak. Selain itu, transformator ini lebih murah dibandingkan transformator toroidal (atau, dengan kata lain, cincin), yang memiliki efisiensi tinggi dan digunakan pada peralatan radio yang cukup kuat.

Jadi, di depan kita ada trafo TP114-163M. Mari kita coba menentukan secara kasar kekuatannya. Sebagai dasar perhitungan, kami akan mengambil rekomendasi dari buku populer karya V.G. Borisov "Amatir Radio Muda".

Untuk menentukan daya suatu transformator, perlu dihitung penampang inti magnetnya. Sehubungan dengan trafo TP114-163M, inti magnet adalah seperangkat pelat lurus berbentuk W yang terbuat dari baja listrik. Jadi, untuk menentukan penampang, perlu mengalikan ketebalan kumpulan pelat (lihat foto) dengan lebar lobus tengah pelat berbentuk W.

Saat menghitung, Anda harus memperhatikan dimensinya. Ketebalan set dan lebar kelopak tengah paling baik diukur dalam sentimeter. Perhitungan juga harus dilakukan dalam sentimeter. Jadi, ketebalan himpunan trafo yang diteliti adalah sekitar 2 sentimeter.

Selanjutnya, ukur lebar kelopak tengah dengan penggaris. Ini adalah tugas yang lebih sulit. Faktanya adalah trafo TP114-163M memiliki rangkaian padat dan rangka plastik. Oleh karena itu, kelopak tengah pelat berbentuk W praktis tidak terlihat; ditutupi oleh pelat, dan cukup sulit untuk menentukan lebarnya.

Lebar kelopak tengah dapat diukur di bagian samping, pelat berbentuk W pertama di celah antara bingkai plastik. Pelat pertama tidak dilengkapi dengan pelat lurus sehingga tepi lobus tengah pelat berbentuk W terlihat. Lebarnya sekitar 1,7 sentimeter. Meskipun perhitungan yang diberikan adalah indikatif. namun tetap diinginkan untuk melakukan pengukuran seakurat mungkin.

Kami mengalikan ketebalan kumpulan inti magnet ( 2 cm.) dan lebar lobus tengah pelat ( 1,7 cm.). Kita mendapatkan penampang rangkaian magnet - 3,4 cm 2. Selanjutnya kita memerlukan rumus berikut.

Di mana S— luas penampang sirkuit magnetik; P tr— daya transformator; 1,3 — koefisien rata-rata.

Setelah beberapa transformasi sederhana, kita memperoleh rumus sederhana untuk menghitung daya transformator berdasarkan penampang rangkaian magnetiknya. Ini dia.

Mari kita gantikan nilai bagian tersebut ke dalam rumus S = 3,4 cm2. yang kami terima sebelumnya.

Dari hasil perhitungan, diperoleh perkiraan nilai daya transformator

7 watt. Trafo seperti itu cukup untuk merakit catu daya untuk penguat audio monofonik 3-5 watt, misalnya berdasarkan chip amplifier TDA2003.

Ini salah satu trafo lainnya. Diberi label sebagai PDPC24-35. Ini adalah salah satu perwakilan dari transformator - "bayi". Trafo ini sangat kecil dan, tentu saja, berdaya rendah. Lebar kelopak tengah pelat berbentuk W ini hanya 6 milimeter (0,6 cm).

Ketebalan kumpulan pelat seluruh rangkaian magnet adalah 2 sentimeter. Menurut rumusnya, daya trafo mini ini sekitar 1 W.

Trafo ini mempunyai dua lilitan sekunder yang arus maksimum yang diijinkan cukup kecil yaitu sebesar puluhan miliampere. Trafo semacam itu hanya dapat digunakan untuk memberi daya pada rangkaian dengan konsumsi arus rendah.

9zip.ru Suara tabung elektronik hi-end dan retro Kalkulator online untuk menghitung daya keseluruhan transformator berdasarkan ukuran rangkaian magnet

Bukan rahasia lagi bahwa amatir radio sering kali memutar trafo secara mandiri untuk memenuhi kebutuhan mereka. Lagi pula, tidak selalu mungkin untuk menemukan, misalnya, trafo jaringan yang sudah jadi. Pertanyaan ini menjadi lebih relevan ketika Anda memerlukan filamen anoda atau transformator keluaran untuk penguat tabung. Yang tersisa hanyalah menyimpan kabel dan memilih inti yang bagus.

Terkadang tidak mudah untuk mendapatkan inti magnet yang diperlukan dan Anda harus memilih dari apa yang tersedia. Untuk menghitung daya keseluruhan dengan cepat, kalkulator online yang diberikan di sini telah ditulis. Berdasarkan dimensi inti, Anda dapat dengan cepat melakukan semua penghitungan yang diperlukan, yang dilakukan menggunakan rumus di bawah ini, untuk dua jenis: PL dan SHL.

Masukkan dimensi rangkaian magnet inti transformator. Sesuaikan nilai lain jika perlu. Di bawah ini Anda akan melihat perhitungan daya keseluruhan transformator, yang dapat dibuat pada inti tersebut, sesuai dengan rumus:

Dan FAQ kecil:

Apakah mungkin menggunakan besi dari trafo UPS untuk membuat trafo keluaran?

Pada trafo ini, pelatnya memiliki ketebalan 0,5 mm, yang tidak diterima dalam audio. Tapi kalau kamu mau, kamu bisa. Saat menghitung output, seseorang harus melanjutkan dari parameter 0,5 T pada frekuensi 30 Hz. Saat menghitung kekuatan keamanan pada perangkat keras ini, Anda harus menetapkan tidak lebih dari 1,2 T.

Apakah mungkin menggunakan pelat dari trafo yang berbeda?

Jika ukurannya sama, maka ya. Untuk melakukan ini, Anda harus mencampurkannya.

Bagaimana cara merakit sirkuit magnetik dengan benar?

Untuk keluaran satu siklus, Anda dapat menempatkan dua pelat Sh bagian luar di sisi yang berlawanan, seperti yang sering dilakukan di TVZ pabrik. Tempatkan pelat I di celah kertas, kurangi 2 lembar. Ambil trafo sehingga pelat I berada di bawah, letakkan di atas pelat logam datar yang tebal dengan pukulan ringan. Hal ini dapat dilakukan beberapa kali, memantau proses dengan meteran induktansi, untuk mendapatkan pasangan trafo yang sama.

Bagaimana cara menentukan daya transformator menggunakan rangkaian magnet?

Untuk amplifier dorong-tarik, Anda perlu membagi daya keseluruhan setrika dengan 6-7. Untuk ujung tunggal - 10-12 untuk triode dan 20 untuk tetrode-pentode.

Bagaimana cara mengencangkan trafo daya, apakah perlu merekatkan inti magnetnya?

Jika ingin merekatkan maka gunakanlah lem cair. Kami menerapkan konstanta 5-15 volt ke belitan primer untuk mendapatkan arus sekitar 0,2A. Dalam hal ini, tapal kuda akan mengencang tanpa berubah bentuk. Setelah itu, Anda bisa mengenakan perban, mengencangkannya dengan hati-hati dan membiarkannya sampai lem mengering.

Bagaimana cara menghilangkan pernis yang menutupi trafo UPS?

Rendam selama beberapa hari dalam aseton atau rebus selama beberapa jam dalam air. Setelah itu, pernis harus dihilangkan. Penghapusan pernis secara mekanis tidak dapat diterima, karena gerinda akan muncul dan pelat akan mengalami hubungan arus pendek satu sama lain.

Apakah trafo ini cocok di mana saja tanpa perlu dibongkar dan diputar ulang?

Jika mereka memiliki belitan tambahan (sekitar 30 volt), maka dengan menghubungkannya secara seri dengan belitan primer, Anda bisa mendapatkan trafo pijar yang kuat. Namun Anda perlu melihat arus tanpa beban, karena... trafo ini tidak dirancang untuk bertahan lama dan sering kali tidak digulung seperti yang kita inginkan.

Jenis inti magnet transformator daya.

Inti magnetik transformator frekuensi rendah terdiri dari pelat baja. Menggunakan laminasi sebagai pengganti inti padat mengurangi arus eddy, sehingga meningkatkan efisiensi dan mengurangi panas.

Inti magnetik tipe 1, 2 atau 3 diproduksi dengan cara dicap.
Inti magnetik tipe 4, 5 atau 6 diproduksi dengan melilitkan pita baja ke templat, dan inti magnetik tipe 4 dan 5 kemudian dipotong menjadi dua.

1, 4 – lapis baja,
2, 5 – batang,
6, 7 – berdering.

Untuk menentukan penampang rangkaian magnet, Anda perlu mengalikan dimensi “A” dan “B”. Untuk perhitungan pada artikel ini, ukuran bagian dalam sentimeter digunakan.

Transformer dengan posisi batang bengkok 1 dan inti magnet lapis baja posisi 2.

Transformer dengan inti magnet lapis baja yang dicap, posisi 1, dan inti magnet inti, posisi 2.

Transformer dengan inti magnet cincin bengkok.

Cara menentukan daya keseluruhan suatu trafo.

Kekuatan keseluruhan transformator kira-kira dapat ditentukan oleh penampang inti magnet. Benar, kesalahannya bisa mencapai 50%, dan ini disebabkan oleh beberapa faktor. Daya keseluruhan secara langsung bergantung pada fitur desain inti magnet, kualitas dan ketebalan baja yang digunakan, ukuran jendela, jumlah induksi, penampang kawat belitan, dan bahkan kualitas insulasi antara piring individu.

Semakin murah trafonya, semakin rendah daya relatifnya secara keseluruhan.
Tentu saja, melalui eksperimen dan perhitungan, dimungkinkan untuk menentukan daya maksimum sebuah transformator dengan akurasi tinggi, tetapi hal ini tidak banyak gunanya, karena selama pembuatan transformator, semua ini sudah diperhitungkan dan tercermin dalam jumlah lilitan belitan primer.
Jadi, dalam menentukan daya, Anda dapat berpedoman pada luas penampang himpunan pelat yang melewati rangka atau rangka, jika ada dua.

P = B * S² / 1,69

Di mana:
P– daya dalam Watt,
B– induksi di Tesla,
S– penampang dalam cm²,
1,69 – koefisien konstan.

Pertama kita tentukan penampangnya, lalu kita kalikan dimensi A dan B.

S = 2,5 * 2,5 = 6,25 cm²

Kemudian kita substitusikan ukuran penampang ke dalam rumus dan dapatkan pangkatnya. Saya memilih induksi 1,5Tc, karena saya memiliki sirkuit magnet bengkok lapis baja.

P = 1,5 * 6,25² / 1,69 = 35 Watt

Jika Anda perlu menentukan luas penampang manipulator yang diperlukan berdasarkan daya yang diketahui, Anda dapat menggunakan rumus berikut:

S = ²√ (P * 1,69 / B)

Penting untuk menghitung penampang sirkuit magnetik lapis baja untuk pembuatan transformator 50 watt.

S = ²√ (50 * 1,69 / 1,3) = 8cm²

Besarnya induksi dapat dilihat pada tabel. Anda tidak boleh menggunakan nilai induksi maksimum, karena nilai tersebut dapat sangat bervariasi untuk inti magnet dengan kualitas berbeda.

Nilai indikatif maksimum induksi.

Di rumah tangga, mungkin perlu melengkapi pencahayaan di area lembab: ruang bawah tanah atau ruang bawah tanah, dll. Kamar-kamar ini memiliki peningkatan risiko sengatan listrik.

Dalam kasus ini, Anda harus menggunakan peralatan listrik yang dirancang untuk tegangan suplai rendah, tidak lebih dari 42 volt.
Anda bisa menggunakan senter listrik bertenaga baterai atau menggunakan trafo step down dari 220 volt menjadi 36 volt.

Sebagai contoh, mari kita hitung dan buat transformator daya satu fasa 220/36 volt.
Untuk menerangi ruangan seperti itu, cocok digunakan bola lampu listrik 36 volt dengan daya 25-60 watt. Bola lampu dengan alas soket standar ini dijual di toko perlengkapan listrik.

Jika Anda menemukan bola lampu dengan daya berbeda, misalnya 40 watt. Tidak ada yang perlu dikhawatirkan - dia juga akan melakukannya. Hanya saja trafo kita akan dibuat dengan cadangan daya.

MARI MEMBUAT PERHITUNGAN TRANSFORMATOR 220/36 VOLT LEBIH SEDERHANA.

Kekuatan sekunder: P2 = U2 I2 = 60 watt

Di mana:
hal2– daya pada keluaran trafo, kita atur menjadi 60 watt;
U2- tegangan pada keluaran trafo, kami atur 36 volt;
I2- arus di rangkaian sekunder, di beban.

Efisiensi transformator hingga 100 watt biasanya sama dengan tidak lebih &51; = 0,8 .
Efisiensi menentukan berapa banyak daya yang dikonsumsi dari jaringan yang disalurkan ke beban. Sisanya digunakan untuk memanaskan kabel dan inti. Kekuatan ini telah hilang dan tidak dapat diperoleh kembali.

Mari kita tentukan daya yang dikonsumsi oleh transformator dari jaringan, dengan memperhitungkan kerugian:

P1 = P2 / = 60 / 0,8 = 75 watt.

Daya ditransfer dari belitan primer ke belitan sekunder melalui fluks magnet pada inti magnet. Oleh karena itu, dari nilai P1. daya yang dikonsumsi dari jaringan 220 volt. Luas penampang rangkaian magnet S bergantung.

Inti magnet adalah inti berbentuk W atau O yang terbuat dari lembaran baja transformator. Inti akan berisi bingkai dengan belitan primer dan sekunder.

Luas penampang rangkaian magnet dihitung dengan rumus:

Di mana:
S- luas dalam sentimeter persegi,
P1- kekuatan jaringan utama dalam watt.

S = 1,2 √75 = 1,2 8,66 = 10,4 cm².

Berdasarkan nilai S Banyaknya lilitan w per volt ditentukan dengan rumus:

Dalam kasus kita, luas penampang inti adalah S = 10,4 cm2.

w = 50 / 10,4 = 4,8 putaran per 1 volt.

Mari kita hitung jumlah belitan pada belitan primer dan sekunder.

Jumlah lilitan belitan primer pada tegangan 220 volt:

W1 = U1 w = 220 4,8 = 1056 putaran.

Jumlah lilitan belitan sekunder pada tegangan 36 volt:

W2 = U2 w = 36 4,8 = 172,8 putaran, dibulatkan menjadi 173 putaran.

Dalam mode beban, mungkin ada hilangnya sebagian tegangan pada resistansi aktif kabel belitan sekunder. Oleh karena itu, bagi mereka disarankan untuk mengambil jumlah putaran 5-10% lebih banyak dari yang dihitung. Mari kita ambil W2 = 180 putaran.

Besarnya arus pada belitan primer trafo :

I1 = P1 / U1 = 75 / 220 = 0,34 ampere.

Arus pada belitan sekunder transformator:

I2 = P2 / U2 = 60 / 36 = 1,67 ampere.

Diameter kabel belitan primer dan sekunder ditentukan oleh nilai arus di dalamnya berdasarkan kerapatan arus yang diizinkan, jumlah ampere per 1 milimeter persegi luas konduktor. Untuk trafo, rapat arus kawat tembaga diasumsikan 2 A/mm².

Pada rapat arus ini, diameter kawat tanpa insulasi dalam milimeter ditentukan dengan rumus:

Untuk belitan primer, diameter kawat adalah:

d1 = 0,8 √I 1 = 0,8 √0,34 = 0,8 * 0,58 = 0,46 mm. Mari kita ambil 0,5 mm.

Diameter kawat untuk belitan sekunder:

d2 = 0,8 √I 2 = 0,8 √1,67 = 0,8 * 1,3 = 1,04 mm. Mari kita ambil 1,1 mm.

JIKA TIDAK ADA KAWAT DENGAN DIAMETER YANG DIPERLUKAN. kemudian Anda dapat mengambil beberapa kabel tipis yang dihubungkan secara paralel. Total luas penampangnya harus tidak kurang dari yang sesuai dengan perhitungan satu kawat.

Luas penampang kawat ditentukan dengan rumus:

Di mana: d - diameter kawat.

Misalnya: Kami tidak dapat menemukan kawat untuk belitan sekunder dengan diameter 1,1 mm.

Luas penampang kawat dengan diameter 1,1 mm sama dengan:

s = 0,8 d² = 0,8 1,1² = 0,8 1,21 = 0,97 mm²

Mari kita bulatkan menjadi 1,0 mm².

Dari tabel kami memilih diameter dua kabel, jumlah luas penampangnya sama dengan 1,0 mm².

Misalnya, ini adalah dua kabel dengan diameter 0,8 mm. dan luas 0,5 mm².

Atau dua kabel:

Yang pertama memiliki diameter 1,0 mm. dan luas penampang 0,79 mm²,
- yang kedua dengan diameter 0,5 mm. dan luas penampang 0,196 mm².
yang jika dijumlahkan menjadi: 0,79 + 0,196 = 0,986 mm².

Kumparan dililitkan dengan dua kabel secara bersamaan; jumlah lilitan yang sama dari kedua kabel dijaga dengan ketat. Awal mula kabel-kabel ini saling terhubung satu sama lain. Ujung-ujung kabel ini juga terhubung.
Ternyata seperti satu kawat dengan total penampang dua kabel.

Program untuk menghitung trafo daya Trans50Hz v.3.7.0.0.

Pengguna yang terhormat!

Untuk mengunduh file dari server kami,
Klik tautan mana pun di bawah baris “Iklan berbayar:”!

Perhitungan paling sederhana dari transformator daya

Perhitungan paling sederhana dari transformator daya memungkinkan Anda menemukan penampang inti, jumlah belitan pada belitan, dan diameter kawat. Tegangan bolak-balik dalam jaringan adalah 220 V, lebih jarang 127 V dan sangat jarang 110 V. Untuk rangkaian transistor, diperlukan tegangan konstan 10 - 15 V, dalam beberapa kasus, misalnya, untuk tahap keluaran kuat frekuensi rendah amplifier - 25 50 V. Untuk memberi daya pada rangkaian anoda dan layar lampu elektronik, tegangan konstan 150 - 300 V paling sering digunakan, untuk memberi daya pada rangkaian lampu pijar, tegangan bolak-balik 6,3 V. Semua tegangan yang diperlukan untuk perangkat apa pun adalah diperoleh dari satu trafo, yang disebut trafo daya.

Transformator daya dibuat pada inti baja yang dapat dilipat dari pelat tipis berbentuk W, lebih jarang berbentuk U yang diisolasi satu sama lain, serta inti strip berlubang tipe ShL dan PL (Gbr. 1).

Dimensinya, atau lebih tepatnya, luas penampang inti bagian tengah, dipilih dengan mempertimbangkan daya total yang harus ditransfer transformator dari jaringan ke semua konsumennya.

Perhitungan yang disederhanakan menghasilkan hubungan berikut: penampang inti S dalam cm², kuadrat, menghasilkan daya total transformator dalam W.

Misalnya, sebuah transformator dengan inti bersisi 3 cm dan 2 cm (pelat tipe Sh-20, tebal tetap 30 mm), yaitu dengan luas penampang inti 6 cm², dapat mengkonsumsi daya sebesar 36 W. daya dari jaringan dan "memprosesnya". Perhitungan yang disederhanakan ini memberikan hasil yang cukup dapat diterima. Dan sebaliknya, jika diperlukan daya sebesar 36 W untuk menyalakan suatu alat listrik, maka dengan mengambil akar kuadrat dari 36, kita mengetahui bahwa penampang inti haruslah 6 cm².

Misalnya, harus dirakit dari pelat Sh-20 dengan ketebalan tertentu 30 mm, atau dari pelat Sh-30 dengan ketebalan tertentu 20 mm, atau dari pelat Sh-24 dengan ketebalan tertentu 25 mm, dan sebagainya pada.

Penampang inti harus disesuaikan dengan daya agar baja inti tidak jatuh ke daerah saturasi magnet. Oleh karena itu kesimpulannya: penampang selalu dapat diambil secara berlebihan, katakanlah, alih-alih 6 cm², ambil inti dengan penampang 8 cm² atau 10 cm². Ini tidak akan menjadi lebih buruk. Tetapi tidak mungkin lagi mengambil inti dengan penampang lebih kecil dari yang dihitung, karena inti akan jatuh ke daerah jenuh, dan induktansi belitannya akan berkurang, resistansi induktifnya akan turun, dan arusnya akan meningkat. , trafo akan menjadi terlalu panas dan rusak.

Sebuah transformator daya memiliki beberapa belitan. Pertama, jaringan, dihubungkan ke jaringan dengan tegangan 220 V, juga bersifat primer.

Selain belitan jaringan, transformator jaringan dapat memiliki beberapa belitan sekunder, yang masing-masing memiliki tegangannya sendiri. Trafo untuk rangkaian tabung daya biasanya memiliki dua belitan - belitan filamen 6,3 V dan belitan step-up untuk penyearah anoda. Dalam transformator untuk memberi daya pada rangkaian transistor, paling sering terdapat satu belitan yang memberi daya pada satu penyearah. Jika tegangan yang dikurangi perlu disuplai ke setiap tahap atau simpul rangkaian, tegangan tersebut diperoleh dari penyearah yang sama menggunakan resistor pemadaman atau pembagi tegangan.

Jumlah belitan pada belitan ditentukan oleh karakteristik penting transformator, yang disebut “jumlah belitan per volt”, dan bergantung pada penampang inti, materialnya, dan kualitas baja. Untuk jenis baja umum, Anda dapat mencari "jumlah lilitan per volt" dengan membagi 50-70 dengan penampang inti dalam cm:

Jadi, jika kita mengambil inti dengan penampang 6 cm², maka “jumlah lilitan per volt” akan menjadi kira-kira 10.

Banyaknya lilitan belitan primer transformator ditentukan dengan rumus:

Artinya belitan primer pada tegangan 220 V akan mempunyai 2200 lilitan.

Jumlah lilitan belitan sekunder ditentukan dengan rumus:

Jika diperlukan belitan sekunder 20 V, maka akan mempunyai 240 lilitan.

Sekarang kita pilih kabel lilitannya. Untuk trafo, digunakan kawat tembaga dengan insulasi enamel tipis (PEL atau PEV). Diameter kawat dihitung berdasarkan rendahnya kehilangan energi pada trafo itu sendiri dan pembuangan panas yang baik menggunakan rumus:

Jika Anda mengambil kawat yang terlalu tipis, pertama-tama, kawat tersebut akan memiliki resistansi yang tinggi dan menghasilkan daya termal yang signifikan.

Jadi, jika kita mengambil arus belitan primer sebesar 0,15 A, maka kawatnya harus 0,29 mm.

Lebih banyak posting tentang topik ini

Perhitungan paling sederhana dari trafo daya dan autotransformator

Terkadang Anda harus membuat trafo daya sendiri untuk penyearah. Dalam hal ini, perhitungan paling sederhana dari transformator daya dengan daya hingga 100-200 W dilakukan sebagai berikut.

Mengetahui tegangan dan arus maksimum yang harus diberikan oleh belitan sekunder (U2 dan I2), kita menemukan daya dari rangkaian sekunder: Jika ada beberapa belitan sekunder, daya dihitung dengan menjumlahkan daya dari masing-masing belitan.

Daya ditransfer dari belitan primer ke belitan sekunder melalui fluks magnet pada inti. Oleh karena itu, luas penampang inti S bergantung pada nilai daya P1, yang meningkat seiring dengan peningkatan daya. Untuk inti yang terbuat dari baja trafo normal, S dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

dimana s dalam sentimeter persegi, dan P1 dalam watt.

Nilai S menentukan jumlah lilitan w" per volt. Bila menggunakan baja transformator

Jika inti harus dibuat dari baja yang kualitasnya lebih buruk, misalnya dari timah, besi atap, baja atau kawat besi (harus dianil terlebih dahulu agar lunak), maka S dan w" harus ditambah 20-30 %.

Dalam mode beban mungkin ada hilangnya sebagian tegangan pada resistansi belitan sekunder. Oleh karena itu, bagi mereka disarankan untuk mengambil jumlah putaran 5-10% lebih banyak dari yang dihitung.

Arus primer

Diameter kabel belitan ditentukan oleh nilai arus dan berdasarkan rapat arus yang diizinkan, yang untuk transformator diambil rata-rata 2 A/mm2. Pada rapat arus ini, diameter kawat tanpa insulasi belitan apa pun dalam milimeter ditentukan dari tabel. 1 atau dihitung dengan rumus:

Jika tidak ada kawat dengan diameter yang dibutuhkan, Anda dapat mengambil beberapa kabel tipis yang dihubungkan secara paralel. Total luas penampangnya harus tidak kurang dari yang sesuai dengan perhitungan satu kawat. Luas penampang kawat ditentukan berdasarkan tabel. 1 atau dihitung dengan rumus:

Untuk belitan tegangan rendah, yang memiliki jumlah lilitan kawat tebal yang sedikit dan terletak di atas belitan lainnya, rapat arus dapat ditingkatkan menjadi 2,5 bahkan 3 A/mm2, karena belitan ini memiliki pendinginan yang lebih baik. Kemudian dalam rumus diameter kawat, koefisien konstanta, bukan 0,8, harusnya masing-masing 0,7 atau 0,65.

Terakhir, Anda harus memeriksa penempatan belitan di jendela inti. Diketahui luas penampang total lilitan masing-masing belitan (dengan mengalikan jumlah lilitan w dengan luas penampang kawat sama dengan 0,8d2iz, dimana diz adalah diameter kawat pada lilitan tersebut. isolasi. Hal ini dapat ditentukan dari Tabel 1, yang juga menunjukkan massa kawat. Luas penampang semua belitan ditambahkan Untuk memperhitungkan perkiraan kelonggaran belitan dan pengaruh rangka gasket isolasi di antara gulungan. belitan dan lapisannya, luas yang ditemukan perlu ditingkatkan 2-3 kali lipat. Luas jendela inti tidak boleh kurang dari nilai yang diperoleh dari perhitungan.

Sebagai contoh, mari kita hitung trafo daya untuk penyearah yang memberi daya pada perangkat dengan tabung vakum. Misalkan trafo mempunyai belitan tegangan tinggi yang dirancang untuk tegangan 600 V dan arus 50 mA, serta belitan untuk lampu pijar dengan U = 6,3 V dan I = 3 A. Tegangan listrik 220 V.

Kami menentukan kekuatan total belitan sekunder:

Daya rangkaian primer

Temukan luas penampang inti baja transformator:

Jumlah putaran per volt

Arus primer

Jumlah lilitan dan diameter kabel belitan adalah sama:

Untuk belitan primer

Untuk meningkatkan belitan

Untuk memutar lampu filamen

Mari kita asumsikan bahwa jendela inti memiliki luas penampang 5×3 = 15 cm2 atau 1500 mm2, dan kabel yang dipilih memiliki diameter insulasi berikut: d1iz = 0,44 mm; d2iz = 0,2 mm; d3iz = 1,2 mm.

Mari kita periksa penempatan belitan di jendela inti. Temukan luas penampang belitan:

Untuk belitan primer

Untuk meningkatkan belitan

Untuk memutar lampu filamen

Total luas penampang belitan kira-kira 430 mm2.

Seperti yang Anda lihat, ukurannya tiga kali lebih kecil dari luas jendela dan, oleh karena itu, belitannya akan pas.

Perhitungan autotransformator memiliki beberapa fitur. Intinya tidak boleh dihitung untuk daya sekunder penuh P2, tetapi hanya untuk bagiannya yang ditransmisikan oleh fluks magnet dan dapat disebut daya transformasi Pt.

Kekuatan ini ditentukan dengan rumus:

Untuk autotransformator step-up

Untuk autotransformator step-down, dan

Jika autotransformator mempunyai tap dan akan beroperasi pada nilai n yang berbeda, maka dalam perhitungannya perlu mengambil nilai n yang paling jauh dari kesatuan, karena dalam hal ini nilai Pm akan menjadi yang terbesar dan itu diperlukan agar inti dapat menyalurkan daya tersebut.

Kemudian ditentukan daya rencana P yang dapat diambil sebesar 1,15 Rt. Pengganda 1,15 di sini memperhitungkan efisiensi autotransformator, yang biasanya sedikit lebih tinggi daripada transformator. D

Selanjutnya diterapkan rumus untuk menghitung luas penampang inti (berdasarkan daya P), jumlah lilitan per volt, dan diameter kawat yang ditunjukkan di atas untuk transformator. Perlu diingat bahwa pada bagian belitan yang sama dengan rangkaian primer dan sekunder, arusnya sama dengan I1 - I2 jika autotransformator dalam keadaan step-up, dan I2 - I1 jika autotransformer dalam keadaan step-down.