لقد تعلمت كيفية حساب المحول في المدرسة المهنية في عام 1972. الحساب تقريبي، ولكنه كافٍ تمامًا للتصاميم العملية لهواة الراديو. يتم تقريب جميع نتائج العمليات الحسابية في الاتجاه الذي يضمن أكبر قدر من الموثوقية. لذلك، دعونا نبدأ. على سبيل المثال، تحتاج إلى محول 12 فولت وتيار 1 أمبير، أي. للطاقة P2 = 12V × 1A = 12VA. هذه هي قوة اللف الثانوي. إذا كان هناك أكثر من ملف واحد، فإن الطاقة الإجمالية تساوي مجموع قوى جميع الملفات الثانوية.

بما أن كفاءة المحول تبلغ حوالي 85%، فإن الطاقة المأخوذة من الشبكة الأولية بواسطة الملف الأولي ستكون أكبر بمقدار 1.2 مرة من قدرة الملفات الثانوية وتساوي P1 = 1.2 x P2 = 14.4 VA. بعد ذلك، بناءً على الطاقة المستلمة، يمكنك تقدير نوع النواة المطلوبة تقريبًا.
Sс=1.3√Р1، حيث Sс هي مساحة المقطع العرضي للنواة، وP1 هي القوة اللف الابتدائيهذه الصيغة صالحة للقلب ذو الصفائح على شكل حرف W ومع النافذة العادية لا يأخذ في الاعتبار مساحة هذا الأخير. تعتمد قوة المحول على القيمة التي بنفس القدر على مساحة القلب.

بالنسبة للنوى ذات النافذة الواسعة، لا يمكن استخدام هذه الصيغة. أيضا في الصيغ تردد الشبكة الأساسية هو 50 هرتز. إذن حصلنا على: Sc = 1.3 x √14.4 = 4.93 سم. حوالي 5 سم مربع. يمكنك بالطبع أخذ نواة أكبر، مما يضمن موثوقية أكبر، وبمعرفة مساحة المقطع العرضي للنواة، يمكنك تحديد عدد اللفات لكل فولت = 50/Sс، وهذا يعني في حالتنا. من أجل الحصول على 12 فولت عند خرج المحول نحتاج إلى لف W2 = U2 x 50/Sc = 12 x 50/5 = 120 دورة. وبطبيعة الحال، فإن عدد لفات الملف الأولي سيكون مساوياً لـ W1 فولت x 220 فولت.

D2 = 0.7 × √I2؛ حيث I2 هو تيار الملف الثانوي بالأمبير.
D2 = 0.7 × √1 = 0.7 مم.
لتحديد قطر سلك الملف الأولي نجد التيار المتدفق من خلاله. I1 = P1/U1 = 0.065A.
D1 = 0.7 × √0.065 = 0.18 مم.
هذا هو الحساب كله. عيبه الرئيسي هو أنه لا توجد طريقة لتحديد ما إذا كان سيتم إزالة اللفات في النافذة الأساسية، وإلا فإن كل شيء على ما يرام.

وأكثر من ذلك بقليل. يعتمد العدد الإجمالي لفات اللفات على المعامل "50" في صيغة حساب عدد اللفات لكل فولت؛ في حالة معينة، كلما اخترت هذا المعامل، كلما زاد عدد اللفات في اللف الأولي، قل عدد اللفات التيار الهادئ للمحول، كلما قل تسخينه، قل المجال المغناطيسي الخارجي، قل التداخل عند تركيب أجهزة الراديو. هذا مهم جدًا عندما تتعامل مع الأنظمة التناظرية. ذات مرة، منذ زمن طويل، عندما كانت أجهزة الراديو لا تزال مسجلات شرائط، اقترب مني أصدقاء أحد شركة VIA. كان للتردد الذي اشتروه خلفية أعلى AC الجهدوقوية جدًا. زيادة السعة المكثفات كهربائيافي مرشح التيار الكهربائي لم يؤد إلى أي شيء. حاولت حماية الألواح - ولم يحالفني الحظ. عندما قمت بفك التحويل وبدأت في تغيير موقعه بالنسبة للتثبيت، أصبح من الواضح أن سبب الخلفية هو مجال التشتت المغناطيسي. وذلك عندما تذكرت هذا الرقم "50". لقد قمت بتفكيك tr-r. لقد قررت أنه تم استخدام المعامل 38 لحساب عدد اللفات وأعدت حساب tr-r باستخدام المعامل. يساوي 50، جرح العدد المطلوب من اللفات (لحسن الحظ المساحة المسموح بها) واختفت الخلفية. لذا، إذا كنت تعمل باستخدام معدات ULF، خاصة تلك التي تحتوي على مدخلات حساسة، فإنني أنصحك باختيار هذا المعامل حتى 60.

وأكثر من ذلك بقليل. هذا يتعلق بالموثوقية. لنفترض أن لديك محولًا بعدد لفات الملف الأولي عند 220 فولت بمعامل 38، وقمت بلف عدد اللفات بمعامل 55. أي. سيكون عدد دوراتي أكبر بحوالي مرة ونصف من عدد دوراتك، مما يعني أن الحمل الزائد على الشبكة البالغ 220 × 1.45 = 318 فولت سيكون "فوق كتفه". مع زيادة هذا المعامل، يتناقص الجهد بين المنعطفات المتجاورة وبين طبقات الملف، مما يقلل من احتمالية الانقلاب والانهيار بين الطبقات. وفي الوقت نفسه، تؤدي زيادتها إلى زيادة المقاومة النشطة لللفات وزيادة تكاليف النحاس. لذلك يجب أن يكون كل شيء ضمن حدود معقولة. تمت بالفعل كتابة العديد من البرامج لحساب المحولات، وتحليلها، توصلت إلى استنتاج مفاده أن العديد من المؤلفين يختارون الحد الأدنى من المعامل. إذا كان لدى المحول الخاص بك مساحة لزيادة عدد اللفات، فتأكد من زيادتها. مع السلامة. K. V. Yu.

في بعض الأحيان يتعين عليك إنشاء محول الطاقة الخاص بك للمقوم. في هذه الحالة، أبسط عملية حسابية محولات الكهرباءيتم تنفيذ الطاقة حتى 100-200 واط على النحو التالي.

بمعرفة الجهد والتيار الأقصى الذي يجب أن يعطيه الملف الثانوي (U2 وI2)، نجد قدرة الدائرة الثانوية: إذا كان هناك عدة ملفات ثانوية، يتم حساب القدرة عن طريق جمع قوى الملفات الفردية.

يتم نقل الطاقة من الملف الأولي إلى الملف الثانوي من خلال التدفق المغناطيسي في القلب. ولذلك فإن مساحة المقطع العرضي للنواة S تعتمد على قيمة الطاقة P1، والتي تزداد مع زيادة الطاقة. بالنسبة للنواة المصنوعة من فولاذ المحولات العادي، يمكن حساب S باستخدام الصيغة:

حيث s بالسنتيمتر المربع، وP1 بالواط.

تحدد قيمة S عدد اللفات ث" لكل فولت. عند استخدام فولاذ المحولات

إذا كان عليك صنع نواة من الفولاذ ذي الجودة الرديئة، على سبيل المثال من القصدير أو حديد التسقيف أو الفولاذ أو الأسلاك الحديدية (يجب أن يتم تلدينها أولاً حتى تصبح طرية)، فيجب زيادة S وw" بمقدار 20-30 %.

إلخ.

في وضع التحميل قد يكون هناك فقدان ملحوظ لجزء من الجهد عبر مقاومة اللفات الثانوية. لذلك، يوصى بأخذ عدد المنعطفات بنسبة 5-10٪ أكثر من المحسوبة.

التيار الأساسي

يتم تحديد أقطار أسلاك اللف بواسطة القيم الحالية وعلى أساس كثافة التيار المسموح بها، والتي تؤخذ للمحولات في المتوسط ​​2 أمبير / مم2. عند هذه الكثافة الحالية، يتم تحديد قطر السلك بدون عزل أي لف بالملليمتر من الجدول. 1 أو تحسب بالصيغة:

عندما لا يكون هناك سلك من القطر المطلوب، يمكنك أن تأخذ عدة أسلاك أرق متصلة بالتوازي. يجب ألا تقل مساحة مقطعها العرضي الإجمالي عن تلك المقابلة للسلك المحسوب. يتم تحديد مساحة المقطع العرضي للسلك وفقًا للجدول. 1 أو تحسب بالصيغة:

لللفات جهد منخفضمع وجود عدد قليل من لفات السلك السميك والموجودة فوق اللفات الأخرى، يمكن زيادة كثافة التيار إلى 2.5 وحتى 3 أمبير/مم2، نظرًا لأن هذه اللفات تتمتع بتبريد أفضل. ثم في صيغة قطر السلك، يجب أن يكون المعامل الثابت بدلاً من 0.8 هو 0.7 أو 0.65 على التوالي.

وأخيرا، يجب عليك التحقق من وضع اللفات في النافذة الأساسية. يتم إيجاد إجمالي مساحة المقطع العرضي لكل لفات (عن طريق ضرب عدد اللفات w في مساحة المقطع العرضي للسلك التي تساوي 0.8d2iz، حيث diz هو قطر السلك في يمكن تحديد العزل من الجدول 1، والذي يشير أيضًا إلى كتلة السلك، تتم إضافة مناطق المقطع العرضي لجميع اللفات لمراعاة الارتخاء التقريبي للملف وتأثير إطار الحشيات العازلة بين اللفات. اللفات وطبقاتها، من الضروري زيادة المساحة التي تم العثور عليها بمقدار 2-3 مرات، ويجب ألا تقل مساحة النافذة الأساسية عن القيمة التي تم الحصول عليها من الحساب.

الجدول 1

على سبيل المثال، دعونا نحسب محول الطاقة للمقوم الذي يزود بعض الأجهزة الأنابيب الإلكترونية. دع المحول لديه لف الجهد العالي، مصمم لجهد 600 فولت وتيار 50 مللي أمبير، بالإضافة إلى ملف للمصابيح المتوهجة، ذات U = 6.3 فولت وI = 3 أ. جهد التيار الكهربائي 220 فولت.

نحدد القوة الإجمالية للملفات الثانوية:

قوة الدائرة الأولية

ابحث عن مساحة المقطع العرضي للنواة الفولاذية للمحولات:

عدد اللفات لكل فولت

التيار الأساسي

عدد اللفات وقطر أسلاك اللفات متساويان:

لللف الأولي

لزيادة اللف

للملفات خيوط

لنفترض أن النافذة الأساسية لها مساحة مقطعية تبلغ 5 × 3 = 15 سم 2 أو 1500 مم 2، والأسلاك المحددة لها الأقطار المعزولة التالية: d1iz = 0.44 مم؛ d2iz = 0.2 مم؛ d3iz = 1.2 ملم.

دعونا نتحقق من وضع اللفات في النافذة الأساسية. العثور على مساحة المقطع العرضي لللفات:

لللف الأولي

لزيادة اللف

للملفات خيوط

تبلغ مساحة المقطع العرضي الإجمالي لللفات حوالي 430 مم 2.

كما ترون، فهي أصغر بثلاث مرات من مساحة النافذة، وبالتالي فإن اللفات مناسبة.

يحتوي حساب المحول الذاتي على بعض الميزات. ولا ينبغي حساب جوهرها بالنسبة إلى القدرة الثانوية الكاملة P2، ولكن فقط بالنسبة إلى ذلك الجزء منها الذي ينتقل عن طريق التدفق المغناطيسي والذي يمكن أن يسمى القدرة المحولة Pt.

يتم تحديد هذه القوة بواسطة الصيغ:

- للمحول الذاتي المتصاعد

- لمحول ذاتي تنحى، و

إذا كان المحول الذاتي يحتوي على صنابير وسيعمل بقيم مختلفة من n، فمن الضروري في الحساب أن تأخذ قيمة n الأكثر اختلافًا عن الوحدة، لأنه في هذه الحالة ستكون قيمة Pm هي الأكبر وهي من الضروري أن يتمكن القلب من نقل هذه القوة.

ثم يتم تحديد قوة التصميم P، والتي يمكن اعتبارها تساوي 1.15 طن. يأخذ المضاعف 1.15 هنا في الاعتبار كفاءة المحول الذاتي، والتي عادة ما تكون أعلى قليلاً من كفاءة المحول. د

بعد ذلك، يتم تطبيق الصيغ لحساب مساحة المقطع العرضي للنواة (على أساس الطاقة P)، وعدد اللفات لكل فولت، وأقطار الأسلاك المشار إليها أعلاه للمحول. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في جزء الملف المشترك بين الدوائر الأولية والثانوية، يكون التيار مساويًا لـ I1 - I2 إذا كان المحول الذاتي تصاعديًا، وI2 - I1 إذا كان تنازليًا.

تستخدم المقالة مثالاً محددًا لتوفير طريقة بسيطة لحساب محول طاقة لمصدر طاقة أو شاحن.

1. قبل الاستخدام محول الطاقةمن الضروري تحديد قوتها.

كما تعلمون فإن تيار الشحن يساوي 0.1 من سعة البطارية، وفي حالتنا هو 6 أمبير.

يجب أن يكون الجهد الكهربي لشحن البطارية 15 فولتًا على الأقل، بالإضافة إلى انخفاض الجهد عبر الثنائيات والمقاوم الذي يحد من التيار، لنعتبره حوالي 5 فولت.

في المجموع، يجب أن يكون جهد الملف الثانوي حوالي 20 فولت، مع تيار يصل إلى 6 أ. وستكون الطاقة في هذه الحالة مساوية لـ P = 6 أ × 20 فولت = 120 وات.

كفاءة محول طاقة بقدرة تصل إلى 60 واط هو 0.75. عند طاقة تصل إلى 150 واط 0.8 وعند القوى الأعلى 0.85.

في حالتنا، نحن نأخذ الكفاءة يساوي 0.8.

مع قوة لف ثانوية 120 واط مع مراعاة الكفاءة. قوة اللف الأساسي تساوي:

120 واط: 0.8 = 150 واط.

1. باستخدام هذه القوة، نحدد مساحة المقطع العرضي للنواة التي ستوضع عليها اللفات.

S (سم 2) = (1.0 ÷1.2) √Р

يعتمد المعامل قبل الجذر التربيعي للطاقة على جودة قلب الفولاذ الكهربائي.

نأخذها مساوية للقيمة المتوسطة 1.1 ونحصل على مساحة اللب تساوي 13.5 سم2.

1. الآن نحن بحاجة إلى تحديد كمية إضافية - عدد اللفات لكل فولت. دعونا نشير إلى ذلك N.

ن = (50 ÷70)/س (سم2)

ويعتمد المعامل من 50 إلى 70 على جودة الفولاذ. لنأخذ القيمة المتوسطة 60. نحصل على عدد اللفات لكل فولت يساوي:

ن = 60/13.5 = 4.44

دعونا نقرب هذه القيمة إلى 4.5 دورة لكل فولت.

سيعمل الملف الأولي بجهد 220 فولت. عدد لفاته هو 220 × 4.5 = 990 دورة.

يجب أن ينتج الملف الثانوي 20 فولت. عدد لفاته هو 20 × 4.5 = 90 دورة.

1. يبقى تحديد قطر سلك اللف.

للقيام بذلك، تحتاج إلى معرفة تيار كل لف. نحن نعلم أن تيار الملف الثانوي قيمته 6 A.

نحن نحدد تيار اللف الأساسي بأنه الطاقة مقسومة على الجهد. (لتبسيط الحساب، لن نأخذ في الاعتبار تحول الطور).

أنا 1 = 150 واط / 220 فولت = 0.7 أمبير

يتم تحديد قطر السلك بالصيغة:

D(مم) = (0.7÷0.8)√I(أ)

يؤثر المعامل قبل الجذر التربيعي على كثافة التيار في السلك. كلما ارتفعت قيمته، كلما قل تسخين السلك أثناء التشغيل. لنأخذ القيمة المتوسطة.

قطر السلك الأساسي:

د 1 = 0.75 √0.7 = 0.63 ملم

قطر السلك الثانوي:

د 2 = 0.75 √6 = 1.84 ملم

لللف، حدد أقرب قطر أكبر. إذا لم يكن هناك سلك سميك للملف الثانوي، فيمكنك لفه في سلكين، قطر كل منهما نصف الحجم المطلوب.

هذا هو الحساب كله.

إذا كان هناك عدة ملفات ثانوية، فإن مجموع قواها يجب ألا يتجاوز قيمة مساوية لقوة الملف الأولي مضروبة في الكفاءة. عدد اللفات لكل فولت هو نفسه بالنسبة لجميع اللفات لمحول معين. إذا كنت تعرف عدد المنعطفات لكل فولت، فيمكنك لف اللف بأي جهد، والشيء الرئيسي هو أنه يناسب نافذة الدائرة المغناطيسية. يتم تحديد قطر السلك لكل ملف بناءً على القيمة الحالية لهذا الملف.

بعد أن أتقنت هذه التقنية البسيطة، لا يمكنك فقط تحقيق ما تريد محول الطاقة، ولكن اختر أيضًا واحدة جاهزة.

مادة المقالة مكررة على الفيديو:

• ما هو المحول؟
  • قليلا من التاريخ
  • كيف يتم بناء المحول وكيف يعمل؟
• كيفية حساب المحول؟
• تصنيع المحولات
  • تجميع إطارات الملفات للقضيب أو الدرع الأساسي
  • لفائف متعرجة
  • الانتهاء من تجميع المحولات
  • فحص المحولات المصنعة

المحول، الذي يعود تاريخ استخدامه إلى ما يقرب من قرن ونصف، خدم البشرية بأمانة طوال هذا الوقت. والغرض منه هو تحويل الجهد التيار المتناوب. يعد هذا أحد الأجهزة القليلة التي يمكن أن تصل كفاءتها إلى 100٪ تقريبًا.

كيفية حساب ولفات المحولات، وما يمكن أن يكون جوهره، وما هي ميزات تصميم المحولات لأغراض مختلفة، وكيف تعمل - أسئلة قد تكون ذات فائدة للكثيرين.

فيما يلي إجابات لمعظم هذه الأسئلة.

ما هو المحول؟

العودة إلى المحتويات

قليلا من التاريخ

في هذه الحالة، نشأت صعوبة أخرى: بعد إضاءة شمعة كهربائية واحدة، بسبب انخفاض الجهد عند أطراف المولد، كان من الصعب إشعال المصابيح الأخرى. تم حل المشكلة عندما تم استخدام محول منفصل لتزويد كل مصدر للضوء بالطاقة. كانت هذه المحولات المبكرة تحتوي على قلوب مفتوحة مصنوعة من حزم من الأسلاك الفولاذية، ونتيجة لذلك، كانت ذات كفاءة منخفضة. ظهرت المحولات ذات النوى المغلقة المشابهة للمحولات الحديثة بعد 9 سنوات فقط.

ما هو المحول؟

كيف يتم بناء المحول وكيف يعمل؟

الشكل 1. رسم تخطيطي لأبسط المحولات.

أبسط المحولات عبارة عن نواة مصنوعة من مادة ذات نفاذية مغناطيسية عالية وملفوفين حولها (الشكل 1 أ). عندما يتم تمرير تيار متناوب بقوة I 1 عبر الملف الأولي، يظهر تدفق مغناطيسي متغير F في القلب، والذي يخترق كلا الملفين الأولي والثانوي.

في كل من لفات هذه اللفات هناك قيمة عددية متساوية للقوة الدافعة الكهربية المستحثة. وبالتالي، فإن نسب القوى الدافعة الكهربية في اللفات والمنعطفات فيها هي نفسها. عند عدم التحميل (I 2 = 0)، تكون الفولتية الموجودة على اللفات مساوية تقريبًا للقوة الدافعة الكهربية المستحثة فيها، وبالتالي فإن العلاقة التالية صحيحة أيضًا بالنسبة للجهود:

ش 1 / ش 2 ≈ ن 1 / ن 2، حيث

N 1 و N 2 - عدد اللفات في اللفات.

تسمى النسبة U 1 / U 2 أيضًا بمعامل التحويل (k). إذا كان U 1 > U 2، فإن المحول يسمى محول تصاعدي (الشكل 1ب)، مع U 1< U 2 — понижающим (рис 1в). У первого трансформатора коэффициент трансформации больше, а у второго — меньше единицы.

نفس المحول ، اعتمادًا على الملف الذي يتم تطبيق الجهد عليه والذي تتم إزالته ، يمكن أن يكون إما تصاعديًا أو تنازليًا. لا يوجد بالضرورة ملف ثانوي واحد - يمكن أن يكون هناك عدة ملفات. من تساوي القوى في اللفات يترتب على أن التيارات فيها تتناسب عكسيا مع عدد اللفات:

أنا 1 / أنا 2 ≈ ن 2 / ن 1.

إذا كان اللف الثانوي جزءا لا يتجزأ من الابتدائي (أو الابتدائي - الثانوي)، يتحول المحول إلى محول ذاتي. في التين. يُظهر الشكلان 1d و1e الرسوم البيانية للمحولات الذاتية المتدرجة والتصاعدية، على التوالي.

يتسبب المجال المغناطيسي المتناوب في ظهور تيارات دوامية في القلب، مما يؤدي إلى تسخينه، مما يؤدي إلى إهدار بعض الطاقة. ولتقليل هذه الخسائر، يتم تصنيع النوى من صفائح منفصلة ومعزولة من فولاذ المحولات الخاص ذو طاقة عكس مغنطة منخفضة.

في أغلب الأحيان، يتم استخدام ثلاثة أنواع من النوى المغناطيسية في المحولات الحديثة:

1. قضيب (على شكل حرف U) يتكون من قضيبين مع لفات ونير يربط بينهما. هذه هي الطريقة التي يتم بها تصميم نوى المحولات القوية عادةً.
2. درع (على شكل W). النواة المغناطيسية عبارة عن نير يوجد بداخله قضيب به ملف. يحمي النير كل لف المحول من التأثيرات الخارجية - ومن هنا جاء الاسم. غالبا ما تستخدم في المحولات منخفضة الطاقة للدوائر الإلكترونية.
3. حلقية - دائرة مغناطيسية على شكل حلقي تتكون من شريط محول ملفوف في لفة كثيفة. المزايا: وزن خفيف نسبيًا، كفاءة عاليةالحد الأدنى من التدخل. العيب هو صعوبة اللف.

ما هو المحول؟

كيفية حساب المحول؟

أهم معلمات المحول هي التيارات والفولتية المقدرة والطاقة التي تم تصميمه من أجلها. الدقة المطلقة عند حساب خصائص المحول لهذه المعلمات ليست ذات أهمية خاصة، لذلك يمكننا أن نقتصر على القيم التقريبية.

ترتيب الحسابات هو كما يلي:

1. حساب التيار من خلال اللف الثانوي مع مراعاة الخسائر: I 2 = 1.5 * I 2n، حيث I 2n - التصنيف الحاليفيه.
2. حساب الطاقة المزالة من الملف الثانوي: P 2 = U 2 * I 2، حيث U 2 هو الجهد الموجود عليه. إذا كان هناك أكثر من ملف من هذا القبيل، فإن النتيجة هي مجموع قواهم.
3. تحديد القدرة الناتجة: P T = 1.25 * P 2 بكفاءة حوالي 80%.
4. حساب التيار من خلال اللف الأولي للمحول: I 1 = P T / U 1، حيث U 1 هو الجهد الموجود عليه.
5. مساحة المقطع المطلوب للدائرة المغناطيسية: S = 1.3 * √P T، حيث تقاس S بالسم 2.
6. عدد اللفات للملف الأولي للمحول: N 1 = 50 * U 1 / S، حيث يتم قياس S بالسم 2.
7. عدد اللفات لملفها الثانوي: N 2 = 55 * U 2 / S، حيث تقاس S بالسم 2.
8. قطر موصلات أي من ملفات المحولات: d = 0.632 * √I، حيث I هي قوة التيار فيها. الصيغة صحيحة ل سلك نحاس.

على سبيل المثال، يجب أن ينتج الملف الثانوي لمحول متصل بشبكة 220 فولت تيارًا قدره 6.7 أمبير بجهد 36 فولت. احسب معلمات المحول.

1. أنا 2 = 1.5 * 6.7 أ = 10 أ.
2. ف 2 = 36 فولت * 10 أمبير = 360 وات.
3. P T = 1.25 * 360 وات = 450 وات.
4. أنا 1 = 450 واط / 220 فولت ≈ 2 أ.
5. S = 1.3 * √450 (سم2) ≈ 25 سم2.
6. ن 1 = 50 * 220 / 25 = 440 دورة.
7. ن 2 = 55 * 36 / 25 = 79 دورة.
8. د 1 = 0.632 * √2 (مم) = 0.9 مم، د 1 = 0.632 * √10 (مم) = 2 مم.

إذا لم تكن هناك أسلاك من القطر المطلوب، فيمكنك استبدال سلك سميك واحد بعدة أرق متصلة بالتوازي. يمكن حساب مساحة المقطع العرضي للموصل الذي يبلغ قطره d باستخدام الصيغة: s = 0.8 * d 2.

على سبيل المثال، تحتاج إلى سلك بقطر 2 مم، ولكن يتوفر فقط سلك بقطر 1.2 مم. مساحة المقطع العرضي للسلك المطلوب هي s = 0.8 * 4 (مم 2) = 3.2 مم 2، مساحة السلك المتاح محسوبة بنفس الصيغة هي 1.1 مم 2. من السهل أن نفهم أنه يمكن استبدال موصل واحد بقطر 2 مم بثلاثة موصلات بقطر 1.2 مم.

ما هو المحول؟

تصنيع المحولات

تتكون عملية تصنيع محول الطاقة من عدد من العمليات المتسلسلة.

ما هو المحول؟

تجميع إطارات الملفات للقضبان أو الدروع الأساسية

الشكل 2. مخطط تجميع الإطار للمحول.

مواد مريحة للغاية لتجميع هذه الإطارات هي الورق المقوى أو اللوح المضغوط. ويمكن صنع إطار أقوى من البلاستيك. يظهر الإطار المجمع في الشكل. 2 أ. يتم تجميعه من الأجزاء الموضحة في الأشكال 2ب-2د. ويجب عمل نسختين من كل جزء. الفتحات الموجودة في الخدين (د) مخصصة للخيوط.

إجراءات تجميع الإطار:

• خدودان متداخلتان مع بعضهما البعض.
• يتم إدخال الأجزاء في نوافذها (ب) ويتم فصلها عن بعضها البعض لأعلى والآخر لأسفل ؛
• يتم تثبيت الأجزاء (ج) بحيث تتزامن نتوءاتها مع تجاويف الأجزاء (ب).

الإطار الناتج قوي جدًا ولا ينهار. قبل لف الملفات، يتم تحضير الحشيات مسبقًا (الشكل 2 هـ) من شرائح ورق الكابلات. يتم قطع الشرائط بعناية على طول الحواف حتى عمق عدة مم. ستحمي هذه القطع المجاورة للفرش منعطفات الطبقة التالية من السقوط في منطقة الطبقة السابقة.

ما هو المحول؟

لفائف متعرجة

الشكل 3. مخطط حلقة الملف.

قبل اللف، يجب عليك تحضير قطع من الأسلاك المجدولة المرنة في عازل مقاوم للحرارة للوصلات وقطع الكامبريك المقاومة للحرارة. يتم اللف بحيث يتم وضع السلك بدوره مع بعض التوتر. المنعطفات اللاحقة يجب أن تضغط على المنعطفات السابقة. لمنع المنعطفات من السقوط بالقرب من الخد، يُنصح بعدم لف الصف التالي عليه ببضعة مم، وملء المناطق الحرة بخيوط أو خيط.

بعد الانتهاء من لف كل صف، يجب الحفاظ على شد السلك بحيث لا ينفك جزء الجرح عند وضع حشية ورق الكابل. يجب وضع هذه الفواصل بعد كل طبقة.

إذا كان السلك الذي يتم جرحه رفيعًا، فسيتم لحام القطع المعدة من الأسلاك المرنة بعناية في بداية ونهاية اللف، وكذلك في الفروع منه. يتم عزل موقع الالتصاق. إذا كان سلك اللف سميكًا بدرجة كافية، فسيتم تصنيع الخيوط والصنابير (على شكل حلقات) من نفس السلك. يجب تغطية كل من الاستنتاجات والانحناءات بقطع من الكامبريك.

يتم تمرير الحلقة (الشكل 3 أ) من خلال فتحة شريط مطوي من الورق السميك أو الشريط القطني، والذي يتم تشديده بعد الضغط عليه بالمنعطفات التالية (الشكل 2 ب). يظهر في الشكل مثال لصنبور من سلك متعرج رفيع. 2ج.

يتم تأمين نهايات ملف الأسلاك السميكة بنفس الطريقة تقريبًا، ولكن يتم استخدام الشريط القطني فقط. يظهر الرسم التخطيطي لتأمين بداية اللف في الشكل. 2د، نهايته في الشكل. 2د.

وبضع كلمات حول كيفية لف اللف محول حلقي. عادةً ما يتم استخدام مكوكات محلية الصنع للفها، حيث يتم لف كمية كافية من الأسلاك على سطحها. يجب أن يمر المكوك بالسلك في فتحة الدائرة المغناطيسية الحلقية.

الشكل 4. مخطط حافة عجلة الدراجة.

من الأسهل بكثير اللف باستخدام جهاز يعتمد على حافة عجلة الدراجة (الشكل 4). يتم نشر الحافة في مكان واحد، ويتم تمريرها عبر الفتحة الموجودة في الدائرة المغناطيسية، وبعد ذلك يتم توصيل الأجزاء المقطوعة بدقة. ثم يتم لف سلك متعرج بالطول المطلوب بهامش صغير على سطحه الخارجي. للراحة، يمكن تعليق الحافة مع الجزء العلوي على مسمار مطروق أو دبوس أو أي تعليق مناسب آخر. من السهل تأمين سلك الجرح بحلقة مطاطية مناسبة.

يتم لف اللف عن طريق تدوير الحافة. بعد الانتهاء من كل دورة، حرك الحلقة المطاطية إلى المسافة المناسبة. يجب وضع الملفات بعناية، مع التوتر. يمكن تشكيل الخيوط والصنابير بنفس طريقة تشكيل الملفات المذكورة أعلاه. يتم بالضرورة فصل كل طبقة ولف بطبقة من العزل. فوق الطبقة الأخيرة، يتم لف المحول بشريط لاصق ومشرب بالورنيش.

محتوى:

يتم تشغيل العديد من الأجهزة الإلكترونية والراديو بواسطة مصادر جهد تيار مستمر متعددة. إنهم ينتمون إلى ما يسمى بمصادر الطاقة الثانوية. المصادر الأساسية هي شبكات التيار المتردد بجهد 127 و 220 فولت، بتردد 50 هرتز. لتزويد الجهاز بجهد ثابت، تحتاج أولاً إلى زيادة أو تقليل جهد التيار الكهربائي إلى القيمة المطلوبة. للحصول على المعلمات المطلوبة، فمن الضروري حساب المحول، الذي يعمل كوسيط بين الشبكات الكهربائيةوالأجهزة التي تعمل على الجهد المستمر.

حساب محولات الطاقة

لحساب المحول بدقة، هناك حاجة إلى حسابات معقدة إلى حد ما. ومع ذلك، هناك إصدارات مبسطة من الصيغ التي يستخدمها هواة الراديو عند إنشاء محولات الطاقة ذات المعلمات المحددة.

أولاً، تحتاج إلى إجراء حساب مسبق للتيار والجهد لكل ملف. ولهذا الغرض، يتم في المرحلة الأولى تحديد قوة كل ملف ثانوي معزز أو ملتوي. يتم إجراء الحساب باستخدام الصيغ: ف 2 = أنا 2 xU 2 ; ف 3 = أنا 3 × يو 3؛ ف 4 = أنا 4 × يو 4، وهكذا. هنا P 2 , P 3 , P 4 هي القوى التي تنتجها ملفات المحولات، I 2 , I 3 , I 4 هي قوة التيار الناشئة في كل ملف، و U 2 , U 3 , U 4 هي الجهد في الجهد المقابل اللفات.

لتحديد القدرة الإجمالية للمحول (P)، من الضروري إضافة القوى الفردية للملفات وضرب المجموع الناتج بعامل فقدان المحول البالغ 1.25. في صيغة الصيغة تبدو كما يلي:ف = 1.25 (ف 2 + ف 3 + ف 4 + ...).

بناءً على القدرة المستقبلة، يتم حساب المقطع العرضي الأساسي Q (بالسم2). للقيام بذلك، عليك أن تأخذ الجذر التربيعي لإجمالي الطاقة وضرب القيمة الناتجة بمقدار 1.2: . باستخدام المقطع العرضي للنواة، من الضروري تحديد عدد اللفات n 0 ، الموافق 1 فولت من الجهد: n 0 = 50/Q.

في المرحلة التالية، يتم تحديد عدد اللفات لكل لف. أولاً، يتم حساب ملف الشبكة الأساسي، حيث يكون عدد المنعطفات، مع مراعاة فقد الجهد، كما يلي: n 1 = 0.97 xn 0 xU 1. يتم حساب اللفات الثانوية باستخدام الصيغ التالية: n 2 = 1.03 x n 0 x U 2 ; ن 3 = 1.03 × ن 0 × يو 3 ;…

أي ملف محول له قطر السلك التالي:
حيث I هو التيار المار عبر الملف بالأمبير، وd هو قطر السلك النحاسي بالملليمتر. يمكن تحديد قوة التيار في الملف الأساسي (الرئيسي) باستخدام الصيغة: I 1 = P/U 1. يتم استخدام المحول المشترك هنا.

بعد ذلك، يتم اختيار لوحات الأساسية ذات الأحجام القياسية المناسبة. في هذا الصدد، يتم حساب المساحة المطلوبة لوضع الملف بالكامل في النافذة الأساسية. من الضروري استخدام الصيغة: S m = 4 x (d 1 2 n 1 + d 2 2 n 2 + d 3 2 n 3 + d 4 2 n 4 + ...) ، حيث d 1، d 2 ، د 3 و د 4 - قطر السلك بالملم، ن 1، ن 2، ن 3 و ن 4 - عدد اللفات في اللفات. تأخذ هذه الصيغة في الاعتبار سمك عزل الموصلات، ولفها غير المستوي، وموقع الإطار في النافذة الأساسية.

تتيح لك المساحة الناتجة S m تحديد الحجم القياسي للوحة بحيث يمكن وضع اللف بحرية في نافذتها. لا ينصح باختيار نافذة ذات أبعاد أكبر من اللازم، لأن ذلك سوف يقلل من الأداء الطبيعي للمحول.

ستكون المرحلة الأخيرة من الحسابات هي تحديد سمك مجموعة اللب (b)، ويتم ذلك باستخدام الصيغة التالية: b = (100 xQ)/a، حيث "a" هو عرض الجزء الأوسط من طبق. بعد الانتهاء من الحسابات، يمكنك اختيار النواة مع المعلمات اللازمة.

كيفية حساب قوة المحولات

في أغلب الأحيان، تنشأ الحاجة إلى حساب قوة المحول عند العمل مع معدات اللحام، خاصة عندما تحديدغير معروف مقدما.

ترتبط قوة المحول ارتباطًا وثيقًا بالتيار والجهد الذي ستعمل به المعدات بشكل طبيعي. أكثر خيار بسيطسيكون ضرب قيمة الجهد بمقدار التيار الذي يستهلكه الجهاز. ومع ذلك، في الممارسة العملية، ليس كل شيء بهذه البساطة، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى الاختلافات في أنواع الأجهزة والنوى المستخدمة فيها. على سبيل المثال، يوصى بالنظر في النوى على شكل حرف W، والتي يتم استخدامها على نطاق واسع نظرًا لتوافرها وتكلفتها المنخفضة نسبيًا.

لحساب قوة المحول، سوف تحتاج إلى معلمات لفه. يتم إجراء هذه الحسابات باستخدام نفس المنهجية التي تمت مناقشتها سابقًا. الخيار الأبسط هو القياس العملي لملف المحولات. يجب أن تؤخذ القراءات بعناية وبأكبر قدر ممكن من الدقة. بعد تلقي كافة البيانات اللازمة، يمكنك البدء في حساب الطاقة.

في السابق، تم استخدام الصيغة لتحديد المساحة الأساسية: S=1.3*√Ptr. الآن، بمعرفة مساحة المقطع العرضي للدائرة المغناطيسية، يمكن تحويل هذه الصيغة إلى صيغة أخرى: P tr = (S/1.3)/2. في كلتا الصيغتين، الرقم 1.3 هو معامل ذو قيمة متوسطة.

حساب المحول على أساس المقطع العرضي الأساسي

يعتمد تصميم المحول على شكل الدائرة المغناطيسية. يأتون في قضيب ودرع و. في المحولات الأساسية، يتم لف اللفات على القضبان الأساسية. في تلك المدرعة، يحيط القلب المغناطيسي باللفات جزئيًا فقط. في الهياكل الحلقية، يتم توزيع اللفات بالتساوي على طول النواة المغناطيسية.

لتصنيع نوى القضبان والدروع، يتم استخدام ألواح رقيقة منفصلة من فولاذ المحولات، معزولة عن بعضها البعض. النوى المغناطيسية الحلقية عبارة عن لفات من الشريط اللاصق ، والتي يتم أيضًا استخدام فولاذ المحولات فيها.

المعلمة الأكثر أهمية لكل قلب هي منطقة المقطع العرضي، والتي لها تأثير كبير على قوة المحول. كفاءة المحولات القضيبية تتجاوز بشكل كبير كفاءة الأجهزة المدرعة. يتم تبريد اللفات بشكل أفضل، مما يؤثر على كثافة التيار المسموح بها. لذلك، يوصى باعتبار هذا التصميم مثالاً للحسابات.

اعتمادا على المعلمات الأساسية، يتم تحديد قيمة الطاقة الإجمالية للمحول. يجب أن يتجاوز الكهربائية، لأن قدرات النواة مرتبطة بدقة بالطاقة الإجمالية. تنعكس هذه العلاقة المتبادلة في صيغة الحساب: S o xS c = 100 xP g / (2.22 * B c x j x f x k o x k c). هنا S o و S c هما منطقتا النافذة والمقطع العرضي للنواة، على التوالي، Pr هي قيمة الطاقة الإجمالية، Vs هو مؤشر الحث المغناطيسي في القلب، j في موصلات اللفات، f هو تردد التيار المتردد، k o و k c هما عوامل ملء النافذة والقلب.

كيفية تحديد عدد لفات ملف المحول دون فك الملف

في حالة عدم وجود معلومات حول نموذج محول معين، يتم تحديد عدد المنعطفات في اللفات باستخدام إحدى وظائف المتر المتعدد.

يجب أن يتحول المتر المتعدد إلى الوضع. ثم يتم تحديد أطراف جميع اللفات المتاحة. إذا كانت هناك فجوة بين النواة المغناطيسية والملف، فسيتم لف ملف إضافي من الأسلاك الرفيعة فوق كل اللفات. تعتمد دقة نتائج القياس على عدد اللفات.

يتم توصيل أحد مسبار الجهاز بنهاية الملف الرئيسي، ويتم توصيل المسبار الآخر بالملف الإضافي. يتم إجراء قياسات جميع اللفات بالتناوب. الشخص الذي يتمتع بأكبر قدر من المقاومة يعتبر أساسيًا. تتيح لك البيانات التي تم الحصول عليها حساب المحول واختيار التصميم الأمثل لدائرة كهربائية محددة مع المعلمات الأخرى.