Hur man gör Step Down Transformers

En nedtransformator är en enhet som reducerar en högre växelströmspotential till en lägre växelströmspotential enligt dess lindningsförhållande och specifikationer.

I den här artikeln kommer vi att diskutera hur man designar och konstruerar en grundläggande trapptransformator som vanligtvis används i elnät.

Introduktion

Detta kommer sannolikt att hjälpa elektroniska hobbyister att utveckla och bygga sina egna transformatorer baserat på deras speciella krav. På nästa sidor presenteras en förenklad layoutmetod för att uppnå tillfredsställande utvecklade transformatorer. Å andra sidan kan designprocessen vara föremål för vissa experiment.

Tabellerna som presenteras i den här artikeln beskär korta beräkningar som hjälper designern att hitta rätt storlek på tråd eller till och med kärnlaminering. Exklusivt relevanta data och beräkningar tillhandahålls här för att säkerställa att designern absolut inte förbluffas av oönskade detaljer.

Här kommer vi specifikt diskutera om transformatorer som har 2 eller fler lindningar av isolerad koppartråd runt en järnkärna. Dessa är: en primärlindning och en eller kanske mer sekundärlindning.

Varje lindning är elektriskt isolerad från den andra men är magnetiskt ansluten med en laminerad järnkärna. Små transformatorer har en skalstruktur, dvs lindningen omges av kärnan såsom visas i fig. 1. Effekten som tillhandahålls av sekundären överförs faktiskt från den primära, även om den är på en spänningsnivå beroende av lindningsförhållandet mellan par lindning.

Videotolkning

Grundläggande transformator design

Som den inledande fasen mot designen av en transformator måste de primära och sekundära spänningsutvärderingarna och den sekundära amperestyrkan uttryckas tydligt.

Därefter bestämmer kärninnehållet som ska användas: vanlig stansning av stål eller kallvalsad korngränsning (CRGO). CRGO har en större tillåten flödestäthet och minskade förluster.

Den bästa möjliga tvärsnittsdelen av kärnan tilldelas grovt av:

Kärnområde: 1,152 x √ (utspänning x utström) kvm.

När det gäller transformatorer som har flera sekundärer måste summan av utgångsspänningsförstärkarprodukten för varje lindning beaktas.

Antalet varv på primär- och sekundärlindningen bestäms med formeln för varv per voltförhållande som:

Varv per volt = 1 / (4,44 x 10^-4frekvens x kärnområde x flödestäthet)

Här är frekvensen vanligtvis 50Hz för indiska hushållsnät. Flödestätheten kan betraktas som ungefär 1,0 Weber / kvm. avsedd för vanlig stålstansning och cirka 1,3 Weber / kvm. för CRGO-stämpling.

Beräkning av primärlindning

Strömmen i primärvinden presenteras med formeln:

Primärström = Summan av o / p Volt och o / p Amp dividerat med Primärvolt x effektivitet

Effektiviteten hos små transformatorer kan avvika mellan 0,8 och 0§6. Ett värde på 0,87 fungerar extremt bra för vanliga transformatorer.

Lämplig trådstorlek måste bestämmas för lindningen. Tråddiametern är beroende av strömmen som är klassad för lindningen och även den tillåtna strömtätheten för tråden.

Strömtätheten kan vara så hög som 233 ampere / kvm. i små transformatorer och så minimalt som 155 ampere / kvm. i stora.

Slingrande data

Vanligtvis ett värde på 200 amp / cm. kan övervägas, enligt vilken tabell 1 skapas. Antalet varv i primärlindningen presenteras med formeln:

Primär Turns = Turns per Volt x Primary Volt

Rummet som förbrukas av lindningen bestäms av isoleringstätheten, lindningstekniken och tråddiametern.

Tabell 1 ger de uppskattade värdena på varv per kvadratcentimeter. genom vilken vi kan beräkna fönsterytan som förbrukas av primärlindningen.

Primärlindningsområde = Primära varv / Vändningar per kvadratmeter från tabell 1

Beräkning av sekundärlindning

Med tanke på att vi har den antagna sekundära strömvärdena kan vi bestämma trådstorleken för sekundärlindningen helt enkelt genom att gå igenom tabell 1 direkt.

Mängden varv på sekundären beräknas på samma sätt när det gäller primär, men cirka 3% överskott av varv bör inkluderas för att ersätta det interna fallet av transformatorns sekundära lindningsspänning vid belastning. Därmed,

Sekundära varv = 1.03 (varv per volt x sekundära volt)

Det fönsterområde som är nödvändigt för sekundärlindning identifieras från tabell 2 som

Sekundärt fönsterområde = Sekundära varv / Vändningar per kvadratmeter cm. (från tabell 2 nedan)

Beräkning av kärnstorlek

Den huvudsakliga kvalificerande åtgärden vid plockning av kärnan kan vara den totala fönsterarean för det tillgängliga lindningsutrymmet.

Totalt fönsterområde = Primärt fönsterområde + summan av sekundära fönsterytor + utrymme för tidigare & isolering.

Lite extra utrymme är nödvändigt för att stödja det förstnämnda och isolering mellan lindningen. Den specifika mängden extra yta kan skilja sig, även om 30% kan övervägas till att börja med även om detta kan behöva anpassas senare.

Tabellens mått på transformatorstämpling

De perfekta kärnstorlekarna som har ett mer omfattande fönsterutrymme bestäms i allmänhet från tabell 2 med hänsyn till gapet mellan laminering medan de staplas (kärnstapelelementet kan tas som 0,9), vi har nu

Bruttokärnarea = kärnarea / 0,9 kvm. I allmänhet föredras en kvadratisk central lem.

För detta är bredden på lamineringstungan

Tungbredd = √ Bruttokärnyta (kvm. Cm)

Se nu till tabell 2 igen och som en sista punkt hitta lämplig kärnstorlek, med adekvat fönsteryta och ett närliggande värde på tungans bredd som beräknat. Ändra stapelhöjden efter behov för att skaffa den avsedda kärnsektionen.

Stapelhöjd = bruttokärnområde / faktisk tungbredd

Stapeln får inte vara mycket under tungans bredd utan borde vara mer. Den får dock inte vara större än 11/2 gånger tungans bredd.

Kärnmonteringsdiagram

Hur man monterar transformatorn

Lindningen görs över en isolerande formning eller spole som passar på mittpelaren i kärnlaminering. Primärlindningen lindas vanligtvis först och därefter är den sekundär och håller en isolering mellan de två skikten i lindningen.

Ett sista isoleringsskikt appliceras ovanpå lindningen för att skydda dem alla från mekanisk och vibrationsförsämring. Varje gång tunna trådar används måste deras speciella ändar lödas till tyngre ledningar för att föra terminalerna utanför den förra.

Lamineringen sätts vanligtvis ihop på den förstnämnda genom alternativ laminering omvänd i uppställning. Lamineringen måste vara tätt sammanbunden genom en lämplig fastspänningsram eller med hjälp av muttrar och bultar (om genomgående hål levereras i lamineringsenheten).

Hur man applicerar avskärmning

Detta kan vara en klok idé att använda en elektrostatisk avskärmning mellan primär och sekundär lindning för att kringgå elektrisk störning från att röra sig över till sekundär från primär.

Skärmen för trapptransformatorer kan konstrueras av en kopparfolie som kan lindas mellan de två lindningarna i mer än en tum. Isolering måste presenteras över hela folien och försiktighet iakttas så att foliens två ändar aldrig kommer i kontakt med varandra. Dessutom kan en tråd lödas med detta avskärmningsfält och anslutas till kretsens jordledning eller med laminering av transformatorn som kan fastspännas med kretsens jordledning.