Πώς να φτιάξετε μετασχηματιστές Step Down

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Ένας μετασχηματιστής βήμα προς τα κάτω είναι μια συσκευή που μειώνει ένα υψηλότερο δυναμικό εναλλασσόμενου ρεύματος σε χαμηλότερο δυναμικό εναλλασσόμενου ρεύματος σύμφωνα με την αναλογία και τις προδιαγραφές περιέλιξης.

Σε αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε πώς να σχεδιάσουμε και να κατασκευάσουμε έναν βασικό μετασχηματιστή κατεβάσματος που εφαρμόζεται συνήθως σε τροφοδοτικά που λειτουργούν με το δίκτυο.



Εισαγωγή

Αυτό θα βοηθήσει πιθανώς τους ηλεκτρονικούς χομπίστες να αναπτύξουν και να κατασκευάσουν τους δικούς τους μετασχηματιστές με βάση τις ιδιαίτερες απαιτήσεις τους. Στις επόμενες σελίδες, παρουσιάζεται μια απλοποιημένη μέθοδος διάταξης για την επίτευξη ικανοποιητικά ανεπτυγμένων μετασχηματιστών. Από την άλλη πλευρά, η διαδικασία σχεδιασμού μπορεί να αποτελέσει αντικείμενο κάποιου πειραματισμού.

Οι πίνακες που παρουσιάζονται σε αυτό το άρθρο περικλείουν μικρούς υπολογισμούς που βοηθούν τον σχεδιαστή να βρει το κατάλληλο μέγεθος σύρματος ή ακόμα και πυρήνα ελασματοποίησης. Αποκλειστικά σχετικά δεδομένα και υπολογισμοί παρέχονται εδώ για να διασφαλιστεί ότι ο σχεδιαστής απολύτως δεν μπερδεύεται από ανεπιθύμητες λεπτομέρειες.



Εδώ θα το κάνουμε συγκεκριμένα συζητήστε για μετασχηματιστές το οποίο διαθέτει 2 ή περισσότερες περιελίξεις μονωμένου χαλκού σύρματος γύρω από έναν πυρήνα σιδήρου. Αυτά είναι: ένα πρωτεύον τύλιγμα και ένα ή ίσως πιο δευτερεύον τύλιγμα.

Κάθε τύλιγμα απομονώνεται ηλεκτρικά από το άλλο, ωστόσο συνδέεται μαγνητικά με χρήση πυρήνα από στρωματοποιημένο σίδηρο. Οι μικροί μετασχηματιστές διαθέτουν δομή τύπου κελύφους, δηλαδή η περιέλιξη περικυκλώνεται από τον πυρήνα, όπως φαίνεται στο Σχ. 1. Η ισχύς που παρέχεται από το δευτερεύον μεταδίδεται στην πραγματικότητα από το πρωτεύον, αν και σε επίπεδο τάσης εξαρτάται από την αναλογία περιέλιξης ζευγάρι τυλίγματος.

Ερμηνεία βίντεο

Βασικός σχεδιασμός μετασχηματιστή

Ως αρχική φάση για το σχεδιασμό ενός μετασχηματιστή, οι αξιολογήσεις της πρωτογενούς και της δευτερεύουσας τάσης και η βαθμολογία του δευτερεύοντος αμπέρ πρέπει να εκφράζονται με σαφήνεια.

Μετά από αυτό προσδιορίστε το περιεχόμενο πυρήνα που θα χρησιμοποιηθεί: συνηθισμένη σφράγιση χάλυβα ή σφράγιση ψυχρής έλασης κόκκων (CRGO). Το CRGO διαθέτει μεγαλύτερη επιτρεπόμενη πυκνότητα ροής και μειωμένες απώλειες.

Το καλύτερο δυνατό τμήμα διατομής του πυρήνα αντιστοιχεί περίπου σε:

Περιοχή πυρήνα: 1,152 x √ (τάση εξόδου x ρεύμα εξόδου) τετραγωνικά cm.

Όσον αφορά τους μετασχηματιστές που έχουν αρκετούς δευτερεύοντες, πρέπει να ληφθεί υπόψη το άθροισμα του προϊόντος εξόδου volt-amp κάθε περιέλιξης.

Η ποσότητα στροφών στην πρωτεύουσα και δευτερεύουσα περιέλιξη προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο για αναλογίες στροφών ανά βολτ ως:

Στροφές ανά βολτ = 1 / (4,44 x 10-4συχνότητα x περιοχή πυρήνα x πυκνότητα ροής)

Εδώ, η συχνότητα είναι συνήθως 50Hz για την ινδική πηγή οικιακού δικτύου. Η πυκνότητα ροής θα μπορούσε να θεωρηθεί περίπου 1,0 Weber / sq. M. προορίζεται για συνηθισμένη σφράγιση χάλυβα και περίπου 1,3 Weber / sq. m. για σφράγιση CRGO.

Υπολογισμός πρωτογενούς περιέλιξης

Το ρεύμα στην πρωτοβάθμια ροή παρουσιάζεται από τον τύπο:

Πρωτεύον ρεύμα = άθροισμα o / p Volt και o / p Amp διαιρούμενο με πρωτογενή Volt x απόδοση

Η απόδοση των μικρών μετασχηματιστών μπορεί να αποκλίνει από 0,8 έως 0§6. Η τιμή 0,87 λειτουργεί εξαιρετικά καλά για κανονικούς μετασχηματιστές.

Πρέπει να καθοριστεί το κατάλληλο μέγεθος καλωδίου για την περιέλιξη. Η διάμετρος του καλωδίου εξαρτάται από το ονομαστικό ρεύμα για την περιέλιξη και επίσης από την επιτρεπόμενη πυκνότητα ρεύματος του καλωδίου.

Η τρέχουσα πυκνότητα θα μπορούσε να είναι τόσο ψηλή όσο 233 amp / sq. Cm. σε μικρούς μετασχηματιστές και τουλάχιστον 155 amp / sq. cm. σε μεγάλα.

Δεδομένα περιέλιξης

σμαλτωμένα δεδομένα για την περιέλιξη χαλκού

Συνήθως, μια τιμή 200 amp / sq. Cm. μπορεί να ληφθεί υπόψη, σύμφωνα με τον οποίο δημιουργείται ο Πίνακας # 1. Ο αριθμός στροφών στην πρωτεύουσα περιέλιξη παρουσιάζεται από τον τύπο:

Πρωταρχικός Στροφές = Στροφές ανά Volt x Κύρια Volt

Ο χώρος που καταναλώνεται από το τύλιγμα καθορίζεται από την πυκνότητα μόνωσης, την τεχνική περιέλιξης και τη διάμετρο του σύρματος.

Ο Πίνακας # 1 παρέχει τις εκτιμώμενες τιμές των στροφών ανά τετραγωνικό cm. μέσω του οποίου είμαστε σε θέση να υπολογίσουμε την περιοχή παραθύρου που καταναλώνεται από την πρωτεύουσα περιέλιξη.

Κύρια περιοχή περιέλιξης = Κύριες στροφές / στροφές ανά τετραγωνικό εκατοστό από τον πίνακα # 1

Υπολογισμός δευτερεύουσας περιέλιξης

Λαμβάνοντας υπόψη ότι έχουμε την υποτιθέμενη δευτερεύουσα βαθμολογία ρεύματος, είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε το μέγεθος του καλωδίου για τη δευτερεύουσα περιέλιξη απλά πηγαίνοντας απευθείας στον Πίνακα # 1.

Η ποσότητα στροφών στο δευτερεύον υπολογίζεται με την ίδια μέθοδο όταν πρόκειται για πρωτογενή, αλλά περίπου 3% περίσσεια στροφών θα πρέπει να συμπεριληφθούν για την επιστροφή της εσωτερικής πτώσης της δευτερεύουσας τάσης περιέλιξης του μετασχηματιστή, κατά τη φόρτωση. Ως εκ τούτου,

Δευτερεύουσες στροφές = 1,03 (στροφές ανά βολτ x δευτερεύουσες βολτ)

Η περιοχή παραθύρου που απαιτείται για δευτερεύουσα περιέλιξη αναγνωρίζεται από τον Πίνακα # 2 ως

Περιοχή δευτερεύοντος παραθύρου = Δευτερεύουσες στροφές / στροφές ανά τετρ. Cm. (από τον Πίνακα # 2 παρακάτω)

Υπολογισμός μεγέθους πυρήνα

Το κύριο μέτρο καταλληλότητας για την επιλογή του πυρήνα θα μπορούσε να είναι η συνολική περιοχή παραθύρου του προσβάσιμου χώρου.

Συνολική περιοχή παραθύρου = Κύρια περιοχή παραθύρου + άθροισμα δευτερευόντων περιοχών παραθύρου + χώρος για προηγούμενη & μόνωση

Απαιτείται λίγος επιπλέον χώρος για τη στήριξη του πρώτου και τη μόνωση μεταξύ της περιέλιξης. Η συγκεκριμένη ποσότητα επιπλέον περιοχής ενδέχεται να διαφέρει, παρόλο που το 30% θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι αρχίζει, αν και αυτό ίσως χρειαστεί να προσαρμοστεί αργότερα.

Πίνακας διάσταση σφράγισης μετασχηματιστή

διάσταση σφράγισης μετασχηματιστή

Τα τέλεια μεγέθη πυρήνα που διαθέτουν πιο σημαντικό χώρο παραθύρου καθορίζονται γενικά από τον Πίνακα # 2 λαμβάνοντας υπόψη το κενό μεταξύ της πλαστικοποίησης κατά τη στοίβασή τους (το στοιχείο στοίβαξης πυρήνα μπορεί να ληφθεί ως 0,9), έχουμε τώρα

Μεικτή περιοχή πυρήνα = Περιοχή πυρήνα / 0,9 τετραγωνικά cm. Γενικά, προτιμάται ένα τετράγωνο κεντρικό άκρο.

Για αυτό, το πλάτος της γλώσσας της ελασματοποίησης είναι

Πλάτος γλωσσών = √ Ακαθάριστη περιοχή πυρήνα (τετραγωνικά εκατοστά)

Τώρα ανατρέξτε στον Πίνακα # 2 για άλλη μια φορά και ως τελικό σημείο βρείτε το κατάλληλο μέγεθος πυρήνα, έχοντας επαρκή περιοχή παραθύρου και κοντινή τιμή του πλάτους της γλώσσας όπως υπολογίστηκε. Τροποποιήστε το ύψος στοίβας thel, όπως απαιτείται, για να αποκτήσετε το τμήμα πυρήνα που θέλετε.

Ύψος στοίβας = Ακαθάριστη περιοχή πυρήνα / Πραγματικό πλάτος γλώσσας

Η στοίβα δεν πρέπει να είναι πολύ κάτω από το πλάτος της γλώσσας, αλλά πρέπει να είναι μεγαλύτερη. Ωστόσο, δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 11/2 φορές το πλάτος της γλώσσας.

Διάγραμμα βασικής διάταξης

συγκρότημα πυρήνα ελασματοποίησης Βασικές λεπτομέρειες πλαστικοποίησης

Πώς να συναρμολογήσετε τον μετασχηματιστή

Η περιέλιξη γίνεται πάνω από ένα μονωτικό πηνίο ή μπομπίνα που ταιριάζει στον μεσαίο στύλο της πυρήνας ελασματοποίησης. Το πρωτεύον είναι γενικά τυλιγμένο πρώτο, και στη συνέχεια είναι το δευτερεύον, διατηρώντας μόνωση μεταξύ των δύο στρωμάτων της περιέλιξης.

Ένα τελευταίο μονωτικό στρώμα εφαρμόζεται πάνω από το τύλιγμα για να προστατευθούν όλα αυτά από μηχανική φθορά από κραδασμούς. Όποτε χρησιμοποιούνται λεπτά σύρματα, τα ειδικά άκρα τους πρέπει να κολληθούν σε βαρύτερα σύρματα για να φέρουν τους ακροδέκτες έξω από το πρώτο.

Η ελασματοποίηση συνήθως συναρμολογείται στην πρώτη με εναλλακτική ελασματοποίηση που αντιστρέφεται κατά την εγκατάσταση. Η ελασματοποίηση πρέπει να συνδέεται στενά μεταξύ τους μέσω ενός κατάλληλου πλαισίου σύσφιξης ή χρησιμοποιώντας παξιμάδια και μπουλόνια (σε περίπτωση που διατίθενται οπές μέσα στο συγκρότημα ελασματοποίησης).

Πώς να εφαρμόσετε το Shielding

Αυτό μπορεί να είναι μια σοφή ιδέα να χρησιμοποιηθεί μια ηλεκτροστατική θωράκιση μεταξύ της πρωτεύουσας και της δευτερεύουσας περιέλιξης για να παρακάμψει τις ηλεκτρικές παρεμβολές από τη μετάβαση προς τη δευτερεύουσα από την κύρια.

Η ασπίδα για μετασχηματιστές κατεβάσματος μπορεί να κατασκευαστεί από ένα φύλλο χαλκού που μπορεί να τυλίγεται μεταξύ των δύο περιελίξεων για κάτι περισσότερο από ένα όγκο. Η μόνωση πρέπει να παρουσιάζεται σε ολόκληρο το φύλλο και να λαμβάνεται η κατάλληλη φροντίδα ώστε τα δύο άκρα του φύλλου να μην έρχονται ποτέ σε επαφή μεταξύ τους. Επιπλέον, ένα σύρμα μπορεί να συγκολληθεί με αυτό το πεδίο θωράκισης και να συνδεθεί με τη γραμμή γείωσης του κυκλώματος ή με την ελασματοποίηση του μετασχηματιστή που μπορεί να στερεωθεί με τη γραμμή γείωσης του κυκλώματος.




Προηγούμενο: Ψηφιακή ζύγιση με χρήση Cell Cell και Arduino Επόμενο: Κύκλωμα Tac Capacitor Leakage - Βρείτε γρήγορα πυκνωτές Leaky