Оборудование / Электроинструмент, электрика и онлайн калькуляторы / Расчет трансформатора с тороидальным магнитопроводом
 

Возникла необходимость в мощном блоке питания. В моём случае имеются два магнитопровода броневой-ленточный и тороидальный. Броневой тип: ШЛ32х50(72х18). Тороидальный тип: ОЛ70/110-60.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для расчёта трансформатора с тороидальным магнитопроводом:

  • напряжение первичной обмотки, U1 = 220 В;
  • напряжение вторичной обмотки, U2 = 36 В;
  • ток вторичной обмотки, l2 = 4 А;
  • внешний диаметр сердечника, D = 110 мм;
  • внутренний диаметр сердечника, d = 68 мм;
  • высота сердечника, h = 60 мм.

Расчет трансформатора с магнитопроводом типа ШЛ32х50(72х18) показал, что выдать напряжение 36 вольт с силой тока 4 ампера сам сердечник в состоянии, но намотать вторичную обмотку возможно не получится, из-за недостаточной площади окна. Приступаем к расчёту трансформатора с магнитопроводом типа ОЛ70/110-60.

Программный (он-лайн) расчет, позволит налету экспериментировать с параметрами и сократить время на разработку. Также можно рассчитать и по формулам, они приведены ниже. Описание вводимых и расчётных полей программы: поле светло-голубого цвета – исходные данные для расчёта, поле жёлтого цвета – данные выбранные автоматически из таблиц, в случае установки флажка для корректировки этих значений, поле меняет цвет на светло-голубой и позволяет вводить собственные значения, поле зелёного цвета – рассчитанное значение.

 

 

 

Формулы и таблицы для ручного расчет трансформатора:

1. Мощность вторичной обмотки;

f-tr-tor-01 

2. Габаритная мощность трансформатора;

f-tr-tor-02 

Табл.№1.

Величина Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, [Вт]
2-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
КПД 0,76-0,88 0,88-0,92 0,92-0,95 0,95-0,96

3. Фактическое сечение стали магнитопровода в месте расположения катушки трансформатора;

f-tr-tor-03 

4. Расчётное сечение стали магнитопровода в месте расположения катушки трансформатора;

f-tr-tor-04 

5. Фактическая площадь сечения окна сердечника;

f-tr-tor-05 

6. Величина номинального тока первичной обмотки;

f-tr-tor-06 

Табл.№2.

Величина Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, [Вт]
2-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
COS Φ 0,85-0,90 0,90-0,93 0,93-0,95 0,95-0,93 0,93-0,94

7. Расчёт сечения провода для каждой из обмоток (для I1 и I2);

f-tr-tor-07 

Табл.№3.

Конструкция магнитопровода Плотность тока J, [а/мм кв.] при Рвых, [Вт]
2-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
Кольцевая 5-4,5 4,5-3,5 3,5 3,0

8. Расчет диаметра проводов в каждой обмотке без учета толщины изоляции;

f-tr-tor-08 

9. Расчет числа витков в обмотках трансформатора;

f-tr-tor-09 

n - номер обмотки,
U’ - падение напряжения в обмотках, выраженное в процентах от номинального значения, см. таблицу.

В тороидальных трансформаторах относительная величина полного падения напряжения в обмотках значительно меньше по сравнению с броневыми трансформаторами.

Табл.№4.

Тор, величина U’ Суммарная мощность вторичных обмоток Рвых, [Вт]
8-25 25-60 60-125 125-250 250-600
U’1 7 6 5 3.5 2.5
U’2 7 6 5 3.5 2.5

Табл.№5.

Конструкция магнитопровода Магнитная индукция Вмах, [Тл] при Рвых, [Вт]
5-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
Тор 1,7 1,7 1,7 1,65 1,6

10. Расчет числа витков приходящихся на один вольт;

f-tr-tor-10 

11. Формула для расчёта максимальной мощности которую может отдать магнитопровод;

f-tr-tor-11 

Sст ф – фактическое сечение стали имеющегося магнитопровода в месте расположения катушки;

Sок ф – фактическая площадь окна в имеющемся магнитопроводе;

Вмах- магнитная индукция, см. табл.№5;

J - плотность тока, см. табл.№3;

Кок - коэффициент заполнения окна, см. табл.№6;

Кст - коэффициент заполнения магнитопровода сталью, см. табл.№7;

Величины электромагнитных нагрузок Вмах и J зависят от мощности, снимаемой со вторичной обмотки цепи трансформатора, и берутся для расчетов из таблиц.

Табл.№6.

Конструкция магнитопровода Коэффициент заполнения окна Кок при Рвых, [Вт]
5-15 15-50 50-150 150-300 300-1000
Тор 0,18-0,20 0,20-0,26 0,26-0,27 0,27-0,28

Табл.№7.

Конструкция магнитопровода Коэффициент заполнения Кст при толщине стали, мм
0,08 0,1 0,15 0,2 0,35
Тор 0,85 0,88

Определив величину Sст*Sок, можно выбрать необходимый линейный размер магнитопровода, имеющий соотношение площадей не менее, чем получено в результате расчета.

 

старик (Гость)
16 марта 2020 / 19:39
Рассчитал на калькуляторе тор трансформатор 80х50х40мм, U1=220, U2=25, I2=5A.
Получил значение первичной обмотки 923 витка. По привычке молодости, измерил ток холостого хода и он оказался больше ТРЕХ Ампер. Значит количество витков первичной обмотки занижено. Или материал сердечника не соответствует заложенному в калькуляторе. Так ли это?
Тимур (Гость)
18 марта 2020 / 12:36
Да так. Ток холостого хода высокий. Смотрите диаметр провода, количество витков. Мощность сердечника рассчитывайте заранее, в случае не превышения нагрузочной от рассчитанный сердечника, виноваты количество или диаметр провода.
П.Г. Грицаенко (Гость)
19 марта 2020 / 08:13
Не ясно в каких единицах берутся величины
Nick (Гость)
24 марта 2020 / 13:49
Как вы рассчитываете длину провода для наматывания на шпулю?
Niks (Гость)
10 апреля 2020 / 10:35
Помогиле пож есть тор с габаритами D-81 d-51 h-30 какая габаритная мощность у него получиться
Вячеслав (Гость)
10 апреля 2020 / 18:33
Смотря какой трансформатор вы хотите намотать? Чего из вашего железа вы хотите получить? Позвоните мне:+7-925-888-68-37. я все вам объясню. или пишите на ватсап.
Радик (Гость)
19 мая 2020 / 12:00
Почему не получается рассчитать трансформаторы с большим значением тока? Мне нужно сделать трансформатор 14Вольт 100А. Все расчетные параметры уходят в Infinity. Больше 27А не дает рассчитать вообще!
Николай Щербаков (Гость)
2 июня 2020 / 12:35
Большой дроссель, от стабилизатора "энергия-5000вт ," можно использовать его железо для намотки трансформатора?
тим (Гость)
17 сентября 2020 / 22:31
Здравствуйте,помогите с расчетами . есть сердечник D-20см. d-13,5 см. h- 6см .Нужно сделать понижающий трансформатор с 220 в. на 110 в. с нагрузкой 1500 вт. на 13 ампер.Программный (он-лайн) расчет выдает ошибку. Сколько витков и диаметр проволоки нужно для первичной и вторичной обмотки?
Аноним (Гость)
16 октября 2021 / 23:38
Добрый вечер,наверно для "ТИМ" это уже неактуально,но у Вас все просто,железо примерно 2500 ватт,сетевая будет иметь примерно 400-450 вит. провода(не проволоки)),диаметром не менее 2мм,такой мощный трансформатор лучше эксплуатировать на токе холостого хода 0,1-0,2 А,проверить чтоб не входил в насыщение и не грелся на холостом ходе при повышении напряжения в сети до 230-240в, соответственно вторичная в 2 раза меньше провода не менее 2,5 мм
Sanya235 (Гость)
23 июня 2022 / 21:55
S ст р =1,2*№ Pг, а не делить на 1,2.
Марк (Гость)
6 декабря 2022 / 15:54
Намотал вторичную обмотку на тор 7.2-5-4 проводом 1мм первичная обмотка диаметр 0.4 ток холостого хода 15ма после выпрямления напряжение 16 вольт при подключении нагрузки 2.5А напряжение просело до 7вольт? по расчётам вроде мощности транса должно быть хватить не пойму в чём дело
Greezle32 (Гость)
26 декабря 2022 / 13:40
Помогите мне с рассчетам: D - 6.5 см d - 3.8 см h - 3.2 см
необходимо получить не ниже 35v и не ниже 5a

Написать комментарий

Максимальный размер загружаемого файла: 5 Мб