Tipik bir transformatörün tasarımı basittir. Bir çelik çekirdek, tel sargılı iki bobinden oluşur. Bir sargıya birincil, ikinci - ikincil denir. İlk bobinde alternatif bir voltajın (U1) ve akımın (I1) görünümü, çekirdeğinde bir manyetik akı oluşturur. Devreye bağlı olmayan ve sıfıra eşit bir enerji gücüne sahip olan sekonder sargıda doğrudan bir EMF oluşturur.
Devre bağlıysa ve tüketim meydana gelirse, bu ilk bobindeki akım gücünde orantılı bir artışa yol açar. Sargılar arasındaki böyle bir iletişim modeli, transformatörlerin hesaplanmasında yer alan elektrik enerjisinin dönüşüm ve yeniden dağıtım sürecini açıklar. İkinci bobinin tüm dönüşleri seri olarak bağlandığından, cihazın uçlarında görünen tüm EMF'nin toplam etkisi elde edilir.
Transformatörler, ikinci sargıdaki voltaj düşüşü küçük bir kesir (%2 - 5'e kadar) olacak şekilde monte edilir, bu da U2 ve EMF'nin uçlarında eşit olduğunu varsaymamızı sağlar. U2 sayısı, her iki bobinin - n2 ve n1 - dönüş sayısı arasındaki fark kadar az/çok olacaktır.
Bağımlılıktel katmanlarının sayısı arasındaki dönüşüm oranı olarak adlandırılır. Formül ile belirlenir (ve K harfi ile gösterilir), yani: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Genellikle bu gösterge, iki sayının oranı gibi görünür, örneğin 1:45, bu, bobinlerden birinin dönüş sayısının diğerinden 45 kat daha az olduğunu gösterir. Bu oran akım trafosunun hesaplanmasında yardımcı olur.
Elektroteknik çekirdekler iki tipte üretilir: W-şekilli, zırhlı, manyetik akının iki parçaya ayrılması ile ve U-şekli - bölünmesiz. Olası kayıpları az altmak için, çubuk katı yapılmaz, ancak birbirinden kağıtla izole edilmiş ayrı ince çelik katmanlardan oluşur. En yaygın olanı silindirik tiptir: çerçeveye bir birincil sargı uygulanır, ardından kağıt topları monte edilir ve bunun üzerine ikincil bir tel tabakası sarılır.
Bir transformatörün hesaplanması bazı zorluklara neden olabilir, ancak aşağıdaki basitleştirilmiş formüller amatör bir tasarımcının yardımına gelecektir. Öncelikle her bir bobin için ayrı ayrı voltaj ve akım seviyelerini belirlemek gerekir. Her birinin gücü hesaplanır: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, burada P2, P3, P4, sargılarla arttırılan güçlerdir (W); I2, I3, I4 - mevcut güçler (A); U2, U3, U4 - voltajlar (V).
Transformatörün hesaplanmasında toplam gücü (P) belirlemek için, bireysel sargıların göstergelerinin toplamını girmeniz ve ardından kayıpları hesaba katan 1,25 faktörü ile çarpmanız gerekir: P=1.25(P2+P3+P4+…). Bu arada,P değeri, çekirdeğin enine kesitinin hesaplanmasına yardımcı olacaktır (sq.cm cinsinden): Q \u003d 1.2kısa kare P
Ardından 1 volt başına n0 dönüş sayısını aşağıdaki formüle göre belirleme prosedürünü takip eder: n0=50/Q. Sonuç olarak, bobinlerin dönüş sayısı bulunur. İlki için, trafodaki gerilim kaybını hesaba katarak, şuna eşit olacaktır: N1=0.97n0U1Geri kalanı için: N2=1,3n0U2; n2=1.3n0U3… Herhangi bir sargının iletken çapı şu formülle hesaplanabilir: d=0.7kısa kare 1 burada I akım gücü (A), d çaptır (mm).
Transformatör hesaplaması, toplam güçten mevcut gücü bulmanızı sağlar: I1=P/U1. Çekirdekteki plakaların boyutu bilinmiyor. Bunu bulmak için çekirdek penceresindeki sargı alanını hesaplamak gerekir: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), burada Sm alan (mm kare cinsinden), penceredeki tüm sargılar; d1, d2, d3 ve d4 - tel çapları (mm); n1, n2, n3 ve n4 dönüş sayısıdır. Bu formül kullanılarak, sarım düzgünsüzlüğü, tel yalıtımının kalınlığı, çerçevenin çekirdek pencere boşluğunda kapladığı alan tanımlanır. Elde edilen alana göre bobinin kendi penceresinde serbest olarak yerleştirilmesi için özel bir plaka boyutu seçilir. Ve bilmeniz gereken son şey, şu formülle elde edilen çekirdek setinin (b) kalınlığıdır: b \u003d (100Q) / a, burada a orta plakanın genişliğidir (mm cinsinden); Q - sq. bkz. Bu yöntemdeki en zor şey, transformatörü hesaplamaktır (bu, uygun boyutta bir çubuk elemanı aranmasıdır).
