Designet af en typisk transformer er enkelt. Den består af en stålkerne, to spoler med trådvikling. En vikling kaldes primær, den anden - sekundær. Forekomsten af en vekselspænding (U1) og strøm (I1) i den første spole danner en magnetisk flux i dens kerne. Den skaber en EMF direkte i sekundærviklingen, som ikke er forbundet til kredsløbet og har en energistyrke lig nul.
Hvis kredsløbet er tilsluttet, og der opstår forbrug, fører dette til en proportional stigning i strømstyrken i den første spole. En sådan model for kommunikation mellem viklingerne forklarer processen med transformation og omfordeling af elektrisk energi, som er inkluderet i beregningen af transformere. Da alle vindingerne på den anden spole er forbundet i serie, opnås den samlede effekt af al den elektromagnetiske felt, der vises i enderne af enheden.
Transformatorer er samlet på en sådan måde, at spændingsfaldet i den anden vikling er en lille brøkdel (op til 2 - 5%), hvilket giver os mulighed for at antage, at U2 og EMF er ens i dens ender. Tallet U2 vil være mere/mindre lige så meget som forskellen mellem antallet af vindinger af begge spoler - n2 og n1.
Afhængighedmellem antallet af trådlag kaldes transformationsforholdet. Det bestemmes af formlen (og er angivet med bogstavet K), nemlig: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Ofte ligner denne indikator et forhold mellem to tal, for eksempel 1:45, hvilket viser, at antallet af vindinger af en af spolerne er 45 gange mindre end for den anden. Denne andel hjælper ved beregningen af strømtransformatoren.
Elektrotekniske kerner fremstilles i to typer: W-formet, pansret, med en forgrening af den magnetiske flux i to dele, og U-formet - uden opdeling. For at reducere sandsynlige tab er stangen ikke lavet solid, men består af separate tynde lag stål, isoleret fra hinanden med papir. Den mest almindelige er den cylindriske type: en primær vikling påføres rammen, derefter monteres kugler af papir, og et sekundært lag tråd vikles oven på denne.
Beregning af en transformer kan forårsage nogle vanskeligheder, men de forenklede formler nedenfor vil hjælpe en amatørdesigner. Det er først nødvendigt at bestemme niveauerne af spændinger og strømme individuelt for hver spole. Effekten af hver af dem beregnes: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, hvor P2, P3, P4 er potenser (W) forøget med viklinger; I2, I3, I4 - strømstyrker (A); U2, U3, U4 - spændinger (V).
For at etablere den samlede effekt (P) i beregningen af transformeren skal du indtaste summen af indikatorerne for de enkelte viklinger og derefter gange med en faktor på 1,25, som tager hensyn til tab: P=1,25(P2+P3+P4+…). I øvrigt,værdien af P hjælper med at beregne tværsnittet af kernen (i sq.cm): Q \u003d 1,2kort kvadrat P
Derefter følger proceduren for at bestemme antallet af omdrejninger n0 pr. 1 volt ifølge formlen: n0=50/Q. Som et resultat findes antallet af vindinger af spolerne. For den første, under hensyntagen til spændingstabet i transformeren, vil det være lig med: N1=0,97n0U1For resten: N2=1,3n0U2; n2=1,3n0U3… Lederens diameter af enhver vikling kan beregnes ved hjælp af formlen: d=0,7kort kvadrat 1 hvor I er strømstyrken (A), d er diameteren (mm).
Transformerberegning giver dig mulighed for at finde strømstyrken ud fra den samlede effekt: I1=P/U1. Størrelsen af pladerne i kernen er stadig ukendt. For at finde det er det nødvendigt at beregne viklingsarealet i kernevinduet: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), hvor Sm er området (i sq. mm), alle viklinger i vinduet; d1, d2, d3 og d4 - tråddiametre (mm); n1, n2, n3 og n4 er antallet af vindinger. Ved hjælp af denne formel beskrives viklingens ujævnhed, tykkelsen af trådisoleringen, området optaget af rammen i mellemrummet i kernevinduet. I henhold til det opnåede område vælges en speciel pladestørrelse til fri placering af spolen i dens vindue. Og den sidste ting, du skal vide, er tykkelsen af kernesættet (b), som opnås ved formlen: b \u003d (100Q) / a, hvor a er bredden af midterpladen (i mm); Q - i kvm. se Det sværeste ved denne metode er at beregne transformeren (dette er søgningen efter et stangelement med en passende størrelse).
