Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить число витков вторичной обмотки

Как определить число витков вторичной обмотки

определение кол-во витков

Для расчёта количества витков вторичной обмотки необходимо знать, сколько витков приходится на один Вольт. Если количество витков первичной обмотки неизвестно, то это значение можно получить одним из предложенных ниже способов.

Первый способ.

Перед удалением вторичных обмоток с каркаса трансформатора, нужно замерить на холостом ходу (без нагрузки) напряжение сети и напряжение на одной из самых длинных вторичных обмоток. При размотке вторичных обмоток, нужно посчитать количество витков той обмотки, на которой был произведён замер.

Имея эти данные, можно легко рассчитать, сколько витков провода приходится на один Вольт напряжения.

Второй способ.

Этот способ можно применить, когда вторичная обмотка уже удалена, а количество витков не посчитано. Тогда можно намотать в качестве вторичной обмотки 50 -100 витков любого провода и сделать необходимые замеры. То же самое можно сделать, если используется трансформатор, имеющий всего несколько витков во вторичной обмотке, например, трансформатор для точечной сварки. Тогда временная измерительная обмотка позволит значительно увеличить точность расчётов.

Когда данные получены, можно воспользоваться простой формулой:

ω 1 – количество витков в первичной обмотке,

ω 2 – количество витков во вторичной обмотке,

U1 – напряжение на первичной обмотке,

U2 – напряжение на вторичной обмотке.

Я раздобыл вот такой трансформатор без вторичной обмотки и опознавательных знаков.

Намотал в качестве временной вторичной обмотки – 100 витков.

Намотал я эту обмотку тонким проводом, который не жалко и которого у меня больше всего. Намотал «в навал», что значит, как попало.

Напряжение сети во время замера – 216 Вольт.

Напряжение на вторичной обмотке – 20,19 Вольт.

Определяем количество витков на вольт при 216V:

Здесь на точности не стоит экономить, так как погрешность набегает при замерах. Благо, считаем-то не на бумажке.

Рассчитываем число витков первичной обмотки:

4,953 * 216 = 1070 вит.

Теперь можно определить количество витков на вольт при 220V.

1070 / 220 = 4,864 вит./Вольт

Рассчитываем количество витков во вторичных обмотках.

Рассчитываем количество витков во вторичных обмотках

Для моего трансформатора нужно рассчитать три обмотки. Две одинаковые «III» и «IV» по 12,8 Вольт и одну «II» на 14,3 Вольта.

4,864 * 12,8 = 62 вит.

4,864 * 14,3 = 70 вит.

Использование прибора мультиметра

Как изменить напряжение на вторичной обмотке

Используя мультиметр, можно найти данные для пересчета обмоток имеющегося трансформатора.

Для этого необходимо выполнить дополнительную катушку из любого имеющегося в наличии провода.

После подключения устройства в сеть необходимо измерить напряжение на дополнительной катушке.

Теперь можно легко подсчитать необходимое число витков на вольт и выполнить перерасчет трансформатора под нужные требования.

Таблица количества вольт на виток

Для того, чтобы постоянно не выполнять расчеты, можно воспользоваться таблицей, в которой приведены усредненные данные обмоток в зависимости от мощности:

Мощность, PСечение в см 2 , SКоличество вит. /В, WМощность, PСечение в см 2 , SКоличество вит. /В, W
11.432509.05.0
22.121609.84.6
53.6137010.34.3
104.69.88011.04.1
155.58.49011.73.9
206.27.310012.33.7
256.66.712013.43.4
307.36.215015.03.0
408.35.420017.32.6
Читайте так же:
Как сделать из стиральной машины перосъёмную

Пример

В качестве примера рассчитаем трансформатор питания для зарядного устройства.

  1. напряжение сети – 220В;
  2. выходное напряжение – 14В;
  3. ток вторичной обмотки – 10А;
1. Определяем мощность вторичной обмотки

Используя выходные параметры, определяем мощность вторичной обмотки:

2. Определяем габаритная мощность тр-ра
3. Находим площадь сечения магнитопровода сердечника

Площадь сечения магнитопровода сердечника составит:

Наилучшими параметрами обладают конструкции, у которых сечение сердечника приближается к квадратному.

Таким образом выбираем ленточный бронепровод с размерами сердечника 3.5х4 см. Его площадь равняется 14 см 2 .

Для данного сердечника К=50.

Для определения числа витков используют следующее соотношение, показывающее, сколько необходимо витков на 1 вольт напряжения:

W=K/S,

где К – коэффициент, который зависит от материала и типа сердечника.

Для упрощения вычислений приняты следующие значения коэффициента:

  1. Для наборных магнитопроводов из Ш-или П-образных пластин К=60.
  2. Для разрезных магнитопроводов К=50.
  3. Для О-образных сердечников К=40.

Таким образом: W=50/14=3.6 вит/вольт

Для обмоток общее количество витков равняется:

  • первичная обмотка n1=220∙3.6= 792 витка;
  • вторичная обмотка n2=14∙3.6=50 витков.

Поскольку трансформатор мощный, то падение напряжения на первичной обмотке можно не учитывать.

Определяем диаметр проводов вторичной обмотки

Определяем диаметр обмоточных проводов: d2=0.7√10=2.2 мм.

Ближайшее стандартное значение – 2.4 мм.

Определяем диаметр проводов первичной обмотки

Для нахождения диаметра провода первичной обмотки найдем ток через нее:

Данному току соответствует диаметр: d1=0.7√0.8=0.63 мм.

Ближайшее стандартное значение имеет как раз такое значение.

Более углубленный расчет предполагает оценку коэффициента заполнения свободного окна магнитопровода. Большое значение числа вторичных обмоток может не поместиться в свободном окне, тогда необходимо будет выбрать более мощный сердечник.

При слишком свободном размещении обмоток ухудшается КПД устройства, увеличивается магнитное поле рассеивания. Однако, как показывает практика, при правильном выборе сечения сердечника подобные расчеты становятся излишними.

Определение числа витков обмоток трансформатора

Число витков первичной обмотки трансформатора может быть определено из выражений для ЭДС обмоток трансформатора:

[В],

где – падение напряжения в первичной обмотке

предварительно выбирается по кривой на Рис. 1 .7 в зависимости от мощности трансформатора.

Тогда предварительное значение числа витков первичной обмотки однофазного трансформатора будет:

,

где U1иf– первичное напряжение и частота по заданию;

берется из пункта 1.2.2.,

Sc– из пункта 1.2.4.

Напряжение, приходящееся на один виток обмотки при нагрузке

[В/виток].

Число витков вторичной обмотки

.

Соответственно число витков для третьей обмотки

и т.д.,

где U2,U3, … – вторичные напряжения по заданию.

Число витков обмотки низшего напряжения округляется до ближайшего целого числа с соответствующим пересчетом числа вольт на виток, величины индукции в стержне и чисел витков в других обмотках, а именно:

[В/виток];

и т.д.,

[Гс],

где W2– число витков обмотки низшего напряжения, округленное до ближайшего целого числа.

Напряжения на вторичных обмотках при холостом ходе:

Читайте так же:
Как уменьшить обороты двигателя 220в

[В];

[В] и т.д.

Для трехфазного трансформатора определение числа витков производится на одну фазу:

;

и т.д.

Определение сечения и диаметра проводов обмоток

Предварительные значения поперечных сечений проводов обмоток определяются по формулам

и т.д.,

где I1,I2,I3, … берутся из пункта 1.2.1.,,,, … – из пункта 1.2.3.

Окончательные значения поперечных сечений и диаметров проводов выбираются по ближайшим данным из приложения 1:

мм;

мм и т.д.

По выбранным окончательно сечениям проводов уточняются плотности тока в проводах обмоток:

и т.д.

При сечении проводов q > 10 мм 2 обмотку трансформатора следует выполнять проводом прямоугольной формы или же при круглом проводе выполнять намотку обмотки в два-три параллельных провода.

Выбор изоляции проводов обмоток

Размеры и марка изоляции проводов обмоток трансформаторов определяются государственными стандартами. Марки проводов, применяемые в маломощных трансформаторах, указаны в приложении 1.

Наиболее дешевой изоляцией провода является эмаль, однако надежность эмалевой изоляции недостаточна, поэтому область ее применения ограничена главным образом проводниками диаметром примерно до 2 мм. Более надежными по изоляции являются провода марки ПЭВ-2. Наилучшими проводами по изоляции считаются провода марок ПЭЛШО и ПЭЛШКО, но они применяются большей частью в ответственных машинах и аппаратах. Наибольшее применение для маломощных трансформаторов имеют провода марок ПЭЛ, ПЭВ-1 и ПЭВ-2 с диаметрами до 1–3 мм.

Определение высоты и ширины окна сердечника трансформатора

Форма окна сердечника трансформатора оказывает значительное влияние на величину намагничивающего тока, расход стали на сердечник и меди на обмотки трансформатора. Излишняя высота окна сердечника Hповышает намагничивающий токIи увеличивает расход стали и вес трансформатора. Заниженная высота окна повышает нагрев обмотки и увеличивает расход меди на них.

Наилучшей формой окна сердечника трансформатора получается при отношении высоты окна Hк его ширинеbв пределах 2,5–3,0 (см. Рис. 1 .8).

Если при расчете сердечника трансформатора принята стандартная форма П-образных или Ш-образных пластин из приложений 2 и 3, то размеры H и b (см. Рис. 1 .8) тоже берутся из этого же приложения.

При произвольном выборе размеров сердечника aс,bсиhяпредварительное значение высоты окна сердечника трансформатора может быть определено по формуле:

[см],

где k – отношение высоты к ширине окна сердечника:

kо – коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой; для маломощных силовых трансформаторов величинаkоприближенно может быть принята в пределахkо= 0,20,3;

Ширина окна сердечника предварительно (см. Рис. 1 .8):

[см].

Полученные здесь предварительные значения Hиbокончательно уточняются при укладке обмоток на стержне сердечника трансформатора в пункте 1.2.9.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Электрический способ определения числа витков обмоток трансформаторов

Известно, что индуктируемая в обмотках трансформатора э. д. с. определяется выражением

где Е1 и Е2— индуктированная э. д. с. в обмотках ВН и НН;
f — частота приложенного напряжения;
Ф — величина магнитного потока, пронизывающего обмотки трансформатора;
W1 и w2 — число витков обмоток ВН и НН.
При холостом ходе трансформатора, т. е. когда вторичная обмотка не нагружена, а по первичной проходит небольшой ток намагничивания (всего несколько процентов от номинального), можно положить, что напряжения на вводах трансформаторов равны их э. д. с. Тогда (1) примет вид:

Отношение высшего поминального напряжения трансформатора к низшему при холостом ходе называется коэффициентом трансформации и обозначается буквой /(:
после сокращения имеем:

т. е. коэффициент трансформации равен отношению номинальных напряжений, а также отношению числа витков обмоток трансформатора.
Для определения коэффициента трансформации существуют методы:
а) двух вольтметров;
б) моста переменного тока;
в) постоянного тока;
г) эталонного (стандартного) трансформатора и др.
ГОСТ на методы испытаний силовых трансформаторов рекомендует для определения коэффициента трансформации метод двух вольтметров. На рис. 1 даны схемы определения коэффициента трансформации и вид на крышку трансформатора для однофазного и трехфазного трансформаторов. Подводимое напряжение согласно ГОСТ должно быть в пределах от одного до нескольких десятков процентов номинальною напряжения Большие значения относятся к трансформаторам меньшей мощности, а меньшие — к трансформаторам большей мощности. Так, например, на испытательной станции Московского электрозавода руководствуются следующими данными:
Для трансформаторов, имеющих на стороне обмотки НН до 2 000 в, к обмотке НН подводят напряжение 100 в.
Для трансформаторов, имеющих на этой же стороне более 2 000 в, к обмотке НН подводят 200 в.
схема определения коэффициента трансформации трансформатора
Рис. 1.
а — схема определения коэффициента трансформации однофазного трансформатора и вид на крышку трансформатора, б — схема определения коэффициента трансформации трехфазного трансформатора и вид на крышку трансформатора
В заводских условиях напряжение к обмотке НН подводится от отдельного синхронного генератора небольшой мощности с регулируемым напряжением. «Круглое» число 100 или 200 в выбирают для облегчения подсчета измеренного коэффициента трансформации.
В последнее время для определения коэффициента трансформации широко применяются мостовые схемы переменного тока. Они очень удобны в работе, и работа ими производится значительно быстрее, чем по методу двух вольтметров. Кроме того, работа мостовыми схемами безопаснее для работников, производящих испытание, так как в большинстве случаев напряжение 120—220 в подводится к обмотке ВН. Точность измерений весьма высокая (до 0,1%).
Трансформаторы, изготовленные в соответствии с ГОСТ 401-41 на силовые трансформаторы, имеют допуск для значений коэффициента трансформации всех трансформаторов ±0,5% и только для трансформаторов с коэффициентом трансформации меньшим 3, и для трансформаторов собственных нужд подстанций ±1%.
Новый ГОСТ 11677-65 определил допуск для значений коэффициента трансформации всех силовых трансформаторов и автотрансформаторов с напряжением обмотки высшего напряжения 10 кВ и выше ±0,5% и допуск ±1% Для трансформаторов с фазным коэффициентом трансформации 3 и менее или, если этот допуск особо оговорен в стандартах или технических условиях на отдельные виды трансформаторов.
При определении коэффициента трансформации результаты, полученные при измерениях, не должны отличаться от расчетных более чем на ±0,5%, т. е. все погрешности приборов и отсчетов не должны превосходить ±0,5%. Такой малый процент ошибки определяется допустимым отклонением в числе витков. Большая разница коэффициента трансформации параллельно работающих трансформаторов может вызвать, как видно из предыдущего, недопустимо большие уравнительные токи.
Необходимо указать, что измерения при определении коэффициента трансформации нужно производить приборами классов точности 0,3 и 0,2 (лабораторные и контрольные). Пользоваться для этого приборами щитовыми, ошибка которых может доходить до 4%, нельзя. В подобных измерениях большую роль играет не только класс точности прибора, но также и шкала. Иногда приборы, имея достаточный класс точности, не могут быть использованы для данного измерения, так как шкала не позволяет с достаточной точностью снять отсчет. На рис. 2,а показаны шкалы таких приборов. Рекомендуется пользоваться приборами требуемого класса точности, шкала которых позволяет брать отечет с точностью до 0,2%.
На рис. 2,б показаны шкалы электродинамических вольтметров класса точности 0,3, позволяющие брать отсчеты требуемой точности.
Обычно вольтметры лабораторного типа высшего класса точности, служащие для подобных измерений, имеют шкалу со 150 делениями. Вольтметры нужно подбирать таким образом, чтобы показания приходились па среднюю часть шкалы. Пользоваться предельными участками шкалы не рекомендуется. Ни в коем случае нельзя производить измерения в начале шкалы, так как это может повести к очень большой погрешности.
виды шкал вольтметров
Рис. 2. Различные виды шкал вольтметров. а — не допускающие точных измерений, б и в — шкалы точного вольтметра.
В тех случаях, когда при определении коэффициента трансформации приходится пользоваться не отдельным генератором, а общей сетью, напряжение которой колеблется, может получиться значительная ошибка в результатах измерении за счет неодновременного снятия отсчетов на приборах.
Поэтому при работе от сети надо снимать несколько отсчетов для одного измерения. Кроме того, снятие показании по обоим вольтметрам следует производить одновременно по сигналу.
При ремонте обмоток трансформаторов недостаточно знать только коэффициент трансформации, должно быть известно также число витков в обмотках ВН и НН. Для определения числа витков какой-либо обмотки необходимо знать коэффициент трансформации и число витков другой обмотки. Подсчет коэффициента трансформации не представляет трудности, так как напряжения холостого хода обмоток ВН и НН указаны на щитке трансформатора. Число же витков обмоток трансформатора, как уже было сказано, обычно бывает неизвестно.
Подсчитать в таких случаях число витков подлежащей ремонту обмотки можно следующим образом: на фазу трансформатора, у которой хотят определить число витков одной из обмоток, поверх существующих обмоток наматывают определенное число витков. Эти временные витки могут быть намотаны обыкновенным изолированным проводом сечения 0,75 и 1 мм2. Число витков временной обмотки можно брать произвольное, но для ускорения самого процесса намотки его следует выбирать небольшим и удобнее — в круглых числах (10, 15, 20 и т. д.).
Число витков временной обмотки также обусловливается пределом измерения шкалы вольтметра, которым измеряют напряжение. Уложив временную обмотку, подводят напряжение к одной из постоянных обмоток трансформатора и затем измеряют напряжение на временной и постоянной обмотках. Такие измерения производят на всех фазах.
Схемы определения числа витков трансформатора
Рис 3 Схемы определения числа витков трансформатора при помощи временной обмотки
Так как временная обмотка наматывается па наружную обмотку, которой в большинстве случаев бывает обмотка BН, то во избежание появления на временной обмотке потенциала, могущего быть в некоторых случаях опасным для работника, производящего измерения, следует один конец временной обмотки заземлить (рис. 2-6).
Обозначив искомое число витков через а число витков временной обмотки через швр, можно написать равенство

откуда
(2-13)
Таким путем можно определить и число витков другой обмотки.
Естественно, что определять число витков обмоток таким способом можно, когда выемная часть вынута из бака. Определять число витков необходимо пофазно, т. е. на каждой фазе отдельно. При этом временной обмоткой следует пользоваться только как вторичной. Пользоваться временной обмоткой, имеющей меньшее число витков, чем основная обмотка, как первичной не следует, потому что значительный в этом случае намагничивающий ток обмотки требует больших сечений меди; наматывать временную обмотку проводниками больших сечений представляет некоторые трудности. Лишь в исключительных случаях приходится пользоваться временной обмоткой как первичной.

Читайте так же:
Как избавиться от ржавчины на металле

Лабораторная работа в 11 классе на тему «Определение числа витков в обмотках трансформатора»

Синёва Анна Николаевна

Оценить 5326 0

07.10.16. Физика 11 класс (16 урок) Лабораторная работа №1

Тема работы: Определение числа витков в обмотках трансформатора. Цель работы: определить число витков в обмотке трансформатора.

1.Ознакомление с работой.

Комментирует ход работы

Работают с учебником

Сознательно воспринимают материал

Основной учебник физики автор С. Т. Суякбаев.

Таблица на странице 422

Работают в тетрадях

Знают схему оформления

трансформатор, источник регулируемого переменного напряжения, вольтметр, длинный изолированный провод, соединительные провода

3.Работа с приборами

Наблюдает и исправляет ошибки

Умеют работать с приборами

Решение задач: №1260(Д),1262,1264. Итог урока, задание на дом: страница 65 задачи №13.1,13.2

Свидетельство участника экспертной комиссии

Для скачивания материалов с сайта необходимо авторизоваться на сайте (войти под своим логином и паролем)

Если Вы не регистрировались ранее, Вы можете зарегистрироваться.
После авторизации/регистрации на сайте Вы сможете скачивать необходимый в работе материал.

  • «Проектирование учебного процесса в соответствии с ФГОС НОО»
  • Теория и методика преподавания русского языка и литературы в образовательных организациях
  • «Реализация ФГОС ДО: основные направления развития и образования детей дошкольного возраста»
  • «Обучение скорочтению: содержание работы с детьми школьного возраста»

Рецензия на методическую разработку

Заказать рецензию на методическую разработку
можно здесь

Пройдите курс дополнительного образования по теме: Оказание первой помощи в образовательных учреждениях

Оказание первой помощи в образовательных учреждениях Пройти обучение

Свидетельство эксперта педагогического сообщества

Свидетельство участника экспертной комиссии

Свидетельство о публикации электронного образовательного ресурса (ЭОР)

Справка о публикации методического материала

Сертификат участника Вебинара

Печатное свидетельство о публикации методического материала

Диплом за ПРЕДАННОСТЬ ПРОФЕССИИ

Благодарность за труд и неоценимый вклад в развитие образования Российской Федерации

Диплом за личный вклад в развитие методической библиотеки

Рецензия на методическую разработку

Свидетельство участника семинара

Свидетельство о представлении педагогического опыта (с положительной оценкой экспертной комиссии)

Свидетельство о создании электронного портфолио педагога

Диплом участника конференции

Свидетельство о независимой оценке профессиональной компетенции

Диплом за успешное использование современных информационных образовательных технологий

Сертификат о прохождении обучения курсов ДО

Благодарность руководству образовательного учреждения за поддержку и развитие профессионального потенциала педагогического работника

Диплом за отличное владение и эффективное применение современных педагогических методик в условиях реализации ФГОС

Почетная грамота за вклад в развитие начального общего образования в условиях реализации ФГОС

Свидетельство о публикации авторской статьи

Диплом за инновационную профессиональную деятельность

Почетная грамота за вклад в развитие специального (коррекционного) образования

Свидетельство о регистрации персонального сайта педагога

Почетная грамота за вклад в развитие дополнительного образования в условиях реализации ФГОС

Удостоверение пользователя электронной библиотеки

Почетная грамота за вклад в развитие основного общего образования в условиях реализации ФГОС ООО

Почетная грамота за активную профессиональную разработку сценариев мероприятий и творческий подход

Почетная грамота за вклад в развитие дошкольного образования

Свидетельство активного участника педагогического сообщества

Благодарность за активное участие в развитии педагогической социальной сети

  • Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 — 58841 от 28 июля 2014 года выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационный технологий и массовых коммуникации (Роскомнадзор).
  • Лицензия на осуществление образовательной деятельности № 4276 от 19.11.2020 года. Серия 78 ЛО № 0000171 Выдана Комитетом по образованию Правительства Санкт-Петербурга
  • В соответствии с Федеральной целевой программой развития системы образования на 2011–2015 гг. и проектом концепции федеральной целевой программы развития образования на 2016–2020 гг.
голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Как ощипать гуся быстро в домашних условиях
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector