Trafo kannab elektrienergiat ühest vooluringist teise vooluahelasse ilma sageduse muutuseta. See sisaldab esmast ja sekundaarmähist. Primaarmähis on ühendatud põhivarustusega ja sekundaarne vajaliku vooluahelaga. Meie projekti vooluring , oleme võtnud projekti väikese nõude (10 KVA) ühefaasilise 50 hertsise trafo kujunduse vastavalt meie nõudele projektis.

Trafo on põhimõtteliselt kolme tüüpi:

Südamiku tüüp
Kesta tüüp
Toroidal

Südamikus ümbritsevad tüübi mähised südamiku osa, samas kui kestaga südamik ümbritseb mähiseid. Core tüüpi tüübis on kaks peamist tüüpi, nimelt E-I tüüp ja U-T tüüp. Selles trafo disain , kasutasime E-I südamiku tüüpi. Valisime E-I südamiku, kuna mähkimine on toroidiga võrreldes palju lihtsam, kuid efektiivsus on väga kõrge (95% -96%). Seda seetõttu, et toroidaalsetes südamikes on voo kadu suhteliselt väiksem.

Projektis kasutatavad trafod on

Seeria trafo: Nõutava tõuke või pinge andmiseks ja
Juhtimistrafo: Väljundpinge tajumiseks ja toiteallikaks.

Kujundusvalemid:

Siinkohal võtame viite emailitud vasktraadilaua mähisandmetele ja trafo stantsimistabeli mõõtmetele, et valida sisend- ja väljundmähised SWG ja trafo südamik etteantud spetsifikatsioonide jaoks.

Projekteerimisprotseduuri järgitakse eeldusel, et on esitatud järgmised trafo spetsifikatsioonid:

Sekundaarne pinge (Vs)
Sekundaarne vool (on)
Pöörete suhe (n2 / n1)

Nende üksikasjade põhjal arvutame keele laiuse, korstna kõrguse, südamiku tüübi ja akna pindala järgmiselt: -

Sekundaarne volt-ampr (SVA) = sekundaarne pinge (Vs) * sekundaarne vool (Is)
Esmane volt-ampr (PVA) = Sekundaarne volt-ampr (SVA) / 0,9 (eeldades, et trafo efektiivsus on 90%)
Esmane pinge (Vp) = Sekundaarne pinge (Vs) / pöörete suhe (n2 / n1)
Primaarvool (Ip) = primaarne volt-ampr (PVA) / primaarne pinge (Vp)
Nõutava südamiku ristlõikepinna annab: - südamiku pindala (CA) = 1,15 * sqrt (esmane volt-ampr (PVA))
Südamiku kogupindala (GCA) = südamiku pindala (CA) * 1.1
Mähise pöörete arv otsustatakse järgmise suhtega: - pöörded voltide kohta (Tpv) = 1 / (4,44 * 10-4 * südamiku pindala * sagedus * voo tihedus)

Mähitud andmed emailitud vasktraadi kohta

(@ 200A / cm²)

Maks. Praegune võimsus (Amp)	Pöörded / ruut. cm	SWG	Maks. Praegune võimsus (Amp)	Pöörded / ruut. cm	SWG
0,001	81248	viiskümmend	0,1874	711	29
0,0015	62134	49	0,2219	609	28
0,0026	39706	48	0,2726	504	27
0,0041	27546	47	0,3284	415	26
0,0059	20223	46	0,4054	341	25
0,0079	14392	Neli, viis	0,4906	286	24
0,0104	11457	44	0,5838	242	2. 3
0,0131	9337	43	0,7945	176	22
0,0162	7755	42	1.0377	137	kakskümmend üks
0,0197	6543	41	1,313	106	kakskümmend
0,0233	5595	40	1,622	87,4	19
0,0274	4838	39	2,335	60.8	18
0,0365 “riivide ja plätude erinevus ”	3507	38	3,178	45.4	17
0,0469	2800	37	4,151	35.2	16
0,0586	2286	36	5,254 “milline järgmistest ei ole kaitselüliti tüüp? ”	26.8	viisteist
0,0715	1902	35	6,487	21.5	14
0,0858	1608	3. 4	8579	16.1	13
0,1013	1308	33	10,961	12.8	12
0,1182	1137	32	13,638	10.4	üksteist
0,1364	997	31	16.6	8.7	10
0,1588	881	30

Trafo stantsimise mõõtmed (põhitabel):

Tüübi number	Keele laius (cm)	Akna pindala (ruut cm)	Tüübi number	Keele laius (cm)	Akna pindala (ruut cm)
17	1.27	1,213	9	2,223	7,865
12A	1,588	1,897	9A	2,223	7,865
74.	1,748	2,284	11A	1,905	9,072
2. 3	1,905	2,723	4A	3,335	10,284
30	kaks	3	kaks	1,905	10,891
	1,588	3,329	16	3.81	10,891
31	2,223	3,703	3	3.81	12,704
10	1,588	4,439	4AX	2,383	13,039
viisteist	2.54	4,839	13	3,175	14,117
33	2.8	5.88	75	2.54	15,324
1	1,667	6555	4	2.54	15,865
14	2.54	6555	7	5.08	18,969
üksteist	1,905	7,259	6 “elektrooniline kiiruse regulaator harjadeta mootorile ”	3.81	19,356
3. 4	1,588	7529	35A	3.81	39,316
3	3,175	7562	8	5.08	49,803

Võrgutoitel töötamiseks on sagedus 50 Hz, voo tiheduseks võib olla 1 Wb / m². tavaliste terasest stantsimiseks ja 1,3 Wb / m² cm CRGO stantsimiseks sõltuvalt kasutatavast tüübist.

Seega

Esmased pöörded (n1) = pöörded volt (Tpv) * Esmane pinge (V1)
Sekundaarsed pöörded (n2) = pöörded volti kohta (Tpv) * sekundaarpinge (V2) * 1,03 (oletame, et trafo mähistes on langus 3%)
Lamineeritud keele laius on ligikaudu antud:

Keele laius (Tw) = Sqrt * (GCA)

Voolutihedus

See on traadi praegune kandevõime ristlõike pindalaühiku kohta. Seda väljendatakse Amp / cm2 ühikutes. Eespool nimetatud traatlaud on mõeldud pidevaks voolutiheduseks 200A / cm². Trafo mittepideva või katkendliku töörežiimi jaoks saab ühiku maksumuse säästmiseks valida suurema tiheduse kuni 400 A / cm2, st kaks korda tavalisest tihedusest. See on valitud, kuna katkendlike operatsioonide korral on temperatuuri tõus pidevate operatsioonide korral väiksem.

Nii et sõltuvalt valitud voolutihedustest arvutame nüüd primaar- ja sekundaarvoolude väärtused, mida tuleb otsida traaditabelist SWG valimiseks: -

n1a = arvutatud primaarvool (Ip) / (voolutihedus / 200)

n2a = arvutatud sekundaarne vool (Is) / (voolutihedus / 200)

Nende primaar- ja sekundaarvoolude väärtuste jaoks valime traaditabelist vastavad SWG ja pöörded ruutmeetri kohta. Seejärel jätkame arvutamist järgmiselt:

Esmane pind (pa) = Esmased pöörded (n1) / (Esmased pöörded ruutmeetri kohta)
Sekundaarne pind (sa) = sekundaarsed pöörded (n2) / (sekundaarsed pöörded ruutmeetri kohta)
Südamiku jaoks vajaliku kogu aknaala annab:

Üldpind (TA) = esmane pindala (pa) + sekundaarne pindala (sa)

Esimese jaoks vajaliku lisaruumi ja isolatsiooni jaoks võib kuluda 30% lisaruumi sellest, mida nõuab tegelik mähiseala. See väärtus on ligikaudne ja võib-olla tuleb seda muuta, sõltuvalt tegelikust kerimismeetodist.

Akna pind (Wacal) = Üldpind (TA) * 1.3

Eespool arvutatud keele laiuse väärtuse jaoks valime südamiku tabelist südamiku numbri ja aknapinna, tagades, et valitud akna pindala on suurem või võrdne kogu brutopinnaga. Kui see tingimus ei ole täidetud, valime suurema keele laiuse, tagades sama tingimuse koos virna kõrguse vastava vähenemisega, et säilitada ligikaudu konstantne südamiku kogupindala.

Seega saame põhitabelist saadaoleva keele laiuse (Twavail) ja aknaala ((saadaval) (aWa))

Virna kõrgus = südamiku kogupindala / keele laius ((saadaval) (atw)).

Kaubanduses saadaolevate endiste suuruste jaoks on ligikaudne virna kõrguse ja keele laiuse suhe lähimate järgmiste näitajatega 1,25, 1,5, 1,75. Halvimal juhul võtame suhtarvuks 2. Kuid võib võtta mis tahes suhe kuni 2, mis nõuaks nende endi moodustamist.

Kui suhe on suurem kui 2, valime suurema keele laiuse (aTw), tagades kõik ülaltoodud tingimused.

Virna kõrgus (ht) / keele laius (aTw) = (mingi suhe)
Muudetud virna kõrgus = keele laius (aTw) * Standardsuhte lähim väärtus
Modifitseeritud südamiku kogupindala = keele laius (aTw) * Virna modifitseeritud kõrgus.

Sama projekteerimisprotseduur kehtib ka trafo puhul, kus peame tagama, et virna kõrgus oleks võrdne keele laiusega.

Seega leiame antud spetsifikatsioonide jaoks südamiku numbri ja korstna kõrguse.

Trafo kujundamine näite abil:

Antud üksikasjad on järgmised: -
Sec. pinge (Vs) = 60V

Sekundvool (Is) = 4,44A

Pöörded suhte kohta (n2 / n1) = 0,5

Nüüd peame arvutused järgmiselt: -

Sek. Pinge-ampr (SVA) = Vs * Is = 60 * 4,44 = 266,4 VA
Prim. Volt-ampr (PVA) = SVA / 0,9 = 296,00 VA
Prim. Pinge (Vp) = V2 / (n2 / n1) = 60 / 0,5 = 120V
Primaarvool (Ip) = PVA / Vp = 296,0 / 120 = 2,467A
Tuuma pindala (CA) = 1,15 * sqrt (PVA) = 1,15 * sqrt (296) = 19,785 cm²
Südamiku kogupindala (GCA) = CA * 1,1 = 19,785 * 1,1 = 21,76 cm²
Pöörded volti kohta (Tpv) = 1 / (4,44 * 10-4 * CA * sagedus * Rõhutihedus) = 1 / (4,44 * 10-4 * 19,785 * 50 * 1) = 2,272 pööret voltis
Prim. Pöörded (N1) = Tpv * Vp = 2,276 * 120 = 272,73 pööret
Sek. Pöörded (N2) = Tpv * Vs * 1,03 = 2,276 * 60 * 1,03 = 140,46 pööret
Keele laius (TW) = Sqrt * (GCA) = 4,690 cm
Valime voolutiheduseks 300A / cm², kuid traaditabeli voolutiheduseks on antud väärtus 200A / cm², siis
Esmane praegune otsingu väärtus = Ip / (voolutihedus / 200) = 2,467 / (300/200) = 1,644A
Sekundaarne praegune otsingu väärtus = Kas / (voolutihedus / 200) = 4,44 / (300/200) = 2,96A

Nende primaar- ja sekundaarvoolude väärtuste jaoks valime traaditabelist vastavad SWG ja pöörded ruutmeetri kohta.

SWG1 = 19 SWG2 = 18

Pööre ruutmeetri ruutmeetri kohta = 87,4 cm² pöörde ruutmeetri ruutmeetri kohta = 60,8 cm²

Esmane pind (pa) = n1 / pööret ruutmeetri kohta (esmane) = 272,73 / 87,4 = 3,120 cm²
Sekundaarne pindala (sa) = n2 / pööret ruutmeetri kohta (sekundaarne) = 140,46 / 60,8 = 2,310 cm²
Üldpindala (at) = pa + sa = 3,120 + 2,310 = 5430 cm²
Akna pindala (Wa) = üldpind * 1,3 = 5,430 * 1,3 = 7,059 cm²

Seega saame põhitabelist saadaoleva keele laiuse (Twavail) ja aknaala ((saadaval) (aWa)):

Nii et keele laius saadaval (atw) = 3,81 cm
Saadaval aknapind (awa) = 10,891 cm²
Põhiarv = 16
Virna kõrgus = gca / atw = 21,99 / 3,810 = 5,774 cm

Toimivuse kaalutlustel hindame virna kõrguse ja keele laiuse (aTw) suhet lähimate järgnevate näitajatega 1,25, 1,5 ja 1,75. Halvimal juhul võtame suhtarvuks 2.

Kui suhe on suurem kui 2, valime suurema keele laiuse, tagades kõik ülaltoodud tingimused.

Virna kõrgus (ht) / keele laius (aTw) = 5,774 / 3,81 = 1,516
Muudetud virna kõrgus = keele laius (aTw) * standardse suhte lähim väärtus = 3,810 * 1,516 = 5,715 cm
Modifitseeritud südamiku kogupindala = keele laius (aTw) * muudetud virna kõrgus = 3,810 * 5,715 = 21,774 cm²

Seega leiame antud spetsifikatsioonide jaoks südamiku numbri ja korstna kõrguse.

Väikese juhttransformaatori näide:

Antud üksikasjad on järgmised: -

Sec. pinge (Vs) = 18V
Sekundvool (Is) = 0,3A
Pöörded suhte kohta (n2 / n1) = 1

Nüüd peame arvutused järgmiselt: -

Sek. Volt-amprid (SVA) = Vs * Is = 18 * 0,3 = 5,4 VA
Prim. Volt-amprid (PVA) = SVA / 0,9 = 5,4 / 0,9 = 6VA
Prim. Pinge (Vp) = V2 / (n2 / n1) = 18/1 = 18V
Prim. vool (Ip) = PVA / Vp = 6/18 = 0,333A
Tuuma pindala (CA) = 1,15 * sqrt (PVA) = 1,15 * sqrt (6) = 2,822 cm²
Ristiku südamiku pindala (GCA) = CA * 1,1 = 2,822 * 1,1 = 3,132 cm²
Pöörded volti kohta (Tpv) = 1 / (4,44 * 10-4 * CA * sagedus * Rõhutihedus) = 1 / (4,44 * 10-4 * 2,822 * 50 * 1) = 15,963 pööret voltis
Prim. Pöörded (N1) = Tpv * Vp = 15,963 * 18 = 287,337 pööret
Sek. Pöörded (N2) = Tpv * Vs * 1,03 = 15,963 * 60 * 1,03 = 295,957 pööret
Keele laius (TW) = Sqrt * (GCA) = sqrt * (3,132) = 1,770 cm

Valime voolutiheduseks 200A / cm², kuid juhtmetabeli voolutiheduseks on antud väärtus 200A / cm², siis

Esmane praegune otsingu väärtus = Ip / (voolutihedus / 200) = 0,333 / (200/200) = 0,333A
Sekundaarse voolu otsiväärtus = Kas / (voolutihedus / 200) = 0,3 / (200/200) = 0,3A

Nende esmase ja sekundaarse voolu väärtuste jaoks valime vastavad SWG ja pöörded ruutmeetri kohta. cm traadilauast.

SWG1 = 26 SWG2 = 27

Pööre ruutmeetri kohta esmase cm = 415 pööret pööret ruutmeetri kohta. cm sekundaarsest = 504 pööret

Esmane pind (pa) = n1 / pööret ruutmeetri kohta (esmane) = 287,337 / 415 = 0,692 cm²
Sekundaarne pindala (sa) = n2 / pööret ruutmeetri kohta (sekundaarne) = 295,957 / 504 = 0,587 cm²
Üldpindala (at) = pa + sa = 0,692 + 0,587 = 1280 cm²
Akna pindala (Wa) = üldpind * 1,3 = 1,280 * 1,3 = 1,663 cm²

Seega saame põhitabelist saadaoleva keele laiuse (Twavail) ja aknaala ((saadaval) (aWa))