Быстрый расчет тороидального силового трансформатора

Упрощенный расчет тороидальных силовых трансформаторов

Быстро и с достаточно высокой точностью можно рассчитать силовой трансформатор на тороидальном сердечнике по следующей методике.

1. Cуммарная мощность (P) определяется как сумма мощностей всех вторичных обмоток трансформатора, деленная на КПД (коэффициент полезного действия) тороидального трансформатора, который определяется по таблице 1.

Таблица № 1.

Габаритная мощность	10	30	80	120	240	500	1000
КПД (μ)	0,8	0,9	0,92	0,94	0,96	0,97	0,98
Коэффициент сечения (j)	1	0,91	0,82	0,8	0,78	0,77	0,74

2. Формула для определения габаритной мощности (Pг) имеет следующий вид:



3. Высчитывается площадь сечения сердечника тороидального трансформатора по формуле:



Где j – поправочный коэффициент сечения, определяемый из таблицы 1.

4. По полученному значению (Sр) выбирается самый подходящий по размерам тороидальный сердечник из таблицы 1 в разделе «Тороидальные магнитопроводы». Причем тороидальный сердечник выбирается таким образом, чтобы внутренний диаметр сердечника был больше или равнялся расчетной величине dr.





5. Далее по таблице 2 выбирается значение коэффициента g, который будет использован для расчета количества витков на вольт. В таблице 2, приведены значения коэффициента g в зависимости от применяемой в сердечнике стали и от габаритной мощности трансформатора.

Таблица № 2.

Габаритная мощность (ВА)	Марка стали
	Э32	Э41	Э42	Э43	Э43А	Э310	Э320	Э330	Э330А	Э44	Э340	Э350	Э360
15	44	44	43	43	42	41	41	40	39	39	38	37	36
30	43	42	41	40	39	38	37	36	35	33	32	31	30
60	38	37	36	35	34	33	32	31	31	30	29	29	28
120	37	36	35	34	33	32	31	31	30	29	28	27	27
240	35	34	33	32	31	30	30	29	28	27	27	26	25
480	33	32	31	30	29	28	28	27	27	26	26	25	25
960	32	31	30	29	28	27	26	26	26	25	25	24	24

 

6. Определяем число витков на вольт по следующей формуле:



7. Определяем число витков каждой обмотки по формулам:

- для повышающих обмоток



- для понижающих накальных обмоток



8. Определяем диаметр провода в обмотках трансформатора. Для этого сначала расчитываем токи в обмотках, а затем, используя физическую плотность тока в меди, расчитываем диаметры проводов обмоток. Плотность тока в зависимости от мощности тороидального трансформатора, приведена в таблице 3.

Таблица № 3.

Ток в первичной обмотке приближенно можно определить по формуле

Диаметр медного провода можно определить по формуле

Где:
I - ток (в А) в обмотке, для которой считается диаметр;
Δ — допустимая плотность тока (в А/мм2);

Трансформаторы