Съдържание
- Формула за навиване на трансформатори
- Калкулатор за проектиране на трансформатори
- Формула за навиване на трансформатори и магнетизъм
- Примери за калкулатор на навиване на трансформатор
Ако някога сте се чудили как къщите и сградите използват електроенергията от електроцентралите, трябва да научите за трансформаторите в електроразпределителните мрежи, които преобразуват токове на високо напрежение в тези, които използвате в домакински уреди. Тези трансформатори използват прости конструкции при повечето видове трансформатори, но могат да варират значително в това колко променят входното напрежение въз основа на това как са изградени.
Формула за навиване на трансформатори
Трансформаторите, които системите за разпределение на електропреносната мрежа използват, следват прости конструкции, които използват намотка, навита около магнитно ядро в различни области.
Тези намотки от жица приемат входящ ток и променят напрежението в съответствие с съотношение на оборотите на трансформатора, кое е нр/Нс = Vр/ Vс за числените намотки на първичната и вторичната намотка нр и нссъответно и напрежението на първичната намотка и вторичната намотка Vр и Vссъответно.
Това формула за навиване на трансформатор Ви казва частта, чрез която един трансформатор променя входящото напрежение и че напрежението на ветровете на намотка е пряко пропорционално на броя на намотките на самите бобини.
Имайте предвид, че макар тази формула да се нарича "съотношение", тя всъщност е фракция, а не съотношение. Например, ако имате една намотка в първичната намотка и четири намотки във вторичната намотка на трансформатор, това би съответствало на част от 1/4, което означава, че трансформаторът прекъсва напрежението със стойност 1/4. Но съотношението 1: 4 означава, че за едно нещо има четири от нещо друго, което не означава винаги едно и също нещо като част.
Трансформаторите могат да увеличат или намалят напрежението и са известни като повишаващ или слизам трансформатори в зависимост от това кое действие извършват. Това означава, че съотношението на завоите на трансформаторите винаги ще бъде положително, но може да варира между това да бъде по-голямо от едно за увеличаващи се трансформатори или по-малко от едно за намаляващи трансформатори.
Формулата за намотка на трансформатора важи само когато ъглите на първичните и вторичните намотки са във фаза един с друг. Това означава, че при дадено захранване с променлив ток (променлив ток), който се превключва напред и назад между ток напред и обратно, токът както в първичната, така и в вторичната намотка се синхронизира помежду си по време на този динамичен процес.
Възможно е да има някои трансформатори със съотношение на оборотите на трансформатора 1, които не променят напрежението, но вместо това се използват за разделяне на различни вериги една от друга или за леко промяна на съпротивлението на дадена верига.
Калкулатор за проектиране на трансформатори
Можете да разберете свойствата на трансформаторите, за да определите какъв калкулатор за проектиране на трансформатори би взел предвид като метод за определяне как сами да конструират трансформатори.
Въпреки че първичните и вторичните намотки на трансформатора са отделни една от друга, първичната намотка индуцира ток във вторичните намотки чрез метод на индуктивност. Когато захранването с променлив ток се изпраща през първичните намотки, токът преминава през завоите и създава магнитно поле чрез метод, наречен взаимна индуктивност.
Формула за навиване на трансформатори и магнетизъм
Магнитно поле описва в каква посока и колко силен магнетизъм би действал върху движеща се заредена частица. Максималната стойност на това поле е dΦ / DT , скоростта на промяна на магнитен поток Φ за малък период от време.
Потокът е измерване на това колко магнитно поле протича през определена повърхност, като правоъгълна област. В трансформатор линиите на магнитното поле се изпращат навън от магнитната намотка, около която са навити проводниците.
Магнитният поток свързва двете намотки заедно, а силата на магнитните полета зависи от количеството на тока и броя на намотките. Това може да ни даде трансформатор дизайн калкулатор което отчита тези свойства.
Законът на индуктивността на Фарадей, който описва как се индуцират магнитни полета в материалите, диктува, че напрежението от двете намотки, предизвикани V = N x dΦ / dt или за първични, или за вторични намотки. Това обикновено се нарича индуцирана електромоторна сила (едн).
Ако измервате промяната в магнитния поток за малък период от време, можете да получите стойност от dΦ / DT и го използвайте за изчисляване на едн, Общата формула за магнитния поток е Φ = BAcos_θ за магнитно поле _B, повърхностна площ на равнината в полето А и ъгълът между линиите на магнитното поле и посоката, перпендикулярна на зоната θ.
Можете да отчетете геометрията на намотките около магнитната сърцевина на трансформатора, за да измерите потока като Φ = Φмакс x sinωt за променлив ток където ω е ъгловата честота (2πf за честота е) и Φмакс е максималният поток. В този случай честота е се отнася до броя на вълните, които всяка секунда преминават дадено местоположение. Инженерите също така наричат произведението на текущото време броя на завоите на намотките като "ампернавивките, "мярка за намагнителната сила на намотките.
Примери за калкулатор на навиване на трансформатор
Ако искате да сравните експерименталните резултати за това как намотките на трансформаторите влияят върху тяхното използване, можете да сравните наблюдаваните експериментални свойства с тези на калкулатора на намотката на трансформатор.
Софтуерната компания Micro Digital предлага онлайн калкулатор за навиване на трансформатори за изчисляване на Standard Wire Gauge (SWG) или American Wire Gauge (AWG). Това позволява на инженерите да произвеждат проводници със съответната дебелина, така че да могат да носят заряди, необходими за техните цели. Оборотите на трансформаторния калкулатор ви казват индивидуалното напрежение през всяко завъртане на намотката.
Други калкулатори като този от фирмата производител Flex-Core ви позволяват да изчислите размера на проводника за различни практически приложения, ако въведете рейтинг на тежестта, номиналния вторичен ток, дължината на проводника между токовия трансформатор и измервателния уред и входната тежест на м.
Токовият трансформатор създава променливотоково напрежение във вторичната си намотка, пропорционално на тока в първичната намотка. Тези трансформатори намаляват токовете на високо напрежение до по-ниски стойности, използвайки лесен метод за наблюдение на действителния електрически ток. Тежестта е съпротивлението на самия измервателен уред срещу тока, изпратен през него.
Hyperphysics предлага онлайн интерфейс за изчисляване на мощността на трансформатора, който ви позволява да използвате като калкулатор на дизайн на трансформатори или като калкулатор на съпротивлението на трансформатора. За да го използвате, трябва да въведете честота на захранващото напрежение, индуктивност на първичната намотка, индуктивност на вторичната намотка, брой намотките на първичната намотка, брой на вторичните намотки на серпентините, вторично напрежение, съпротивление на първичната намотка, съпротивление на вторичната намотка, устойчивост на натоварване на вторичната намотка и взаимна индуктивност.
Взаимната индуктивност М отчита ефекта, който промяната в натоварването върху вторичната намотка може да упражнява върху тока през първичната с а emf = -M ΔI1/ ATi, за промяна на ток през първичната намотка ΔI1 и се променят във времето ATi,.
Всеки онлайн калкулатор за намотка на трансформатор прави предположения за самия трансформатор. Уверете се, че знаете как всеки уебсайт изчислява стойностите, които твърди, че прави, за да можете да разберете теорията и принципите зад трансформаторите като цяло. Колко близо са до формулата на намотката на трансформатора, която следва от физиката на трансформатора, зависи от тези свойства.