Desain trafo tipikal sederhana. Ini terdiri dari inti baja, dua kumparan dengan belitan kawat. Satu belitan disebut primer, yang kedua - sekunder. Munculnya tegangan bolak-balik (U1) dan arus (I1) pada kumparan pertama membentuk fluks magnet pada intinya. Ini menciptakan EMF langsung di gulungan sekunder, yang tidak terhubung ke sirkuit dan memiliki kekuatan energi sama dengan nol.
Jika rangkaian terhubung dan terjadi konsumsi, hal ini menyebabkan peningkatan proporsional dalam kekuatan arus pada kumparan pertama. Model komunikasi antara belitan seperti itu menjelaskan proses transformasi dan redistribusi energi listrik, yang termasuk dalam perhitungan transformator. Karena semua lilitan kumparan kedua dihubungkan secara seri, efek total dari semua EMF yang muncul di ujung perangkat diperoleh.
Transformer dirakit sedemikian rupa sehingga penurunan tegangan pada belitan kedua adalah sebagian kecil (hingga 2 - 5%), yang memungkinkan kita untuk mengasumsikan bahwa U2 dan EMF sama pada ujungnya. Jumlah U2 akan lebih/kurang sebanyak selisih jumlah lilitan kedua kumparan - n2 dan n1.
Ketergantunganantara jumlah lapisan kawat disebut rasio transformasi. Ditentukan oleh rumus (dan dilambangkan dengan huruf K), yaitu: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Seringkali indikator ini terlihat seperti perbandingan dua angka, misalnya 1:45, yang menunjukkan bahwa jumlah putaran salah satu gulungan adalah 45 kali lebih sedikit daripada yang lain. Proporsi ini membantu dalam perhitungan trafo arus.
Inti elektroteknik diproduksi dalam dua jenis: berbentuk W, berlapis baja, dengan percabangan fluks magnet menjadi dua bagian, dan berbentuk U - tanpa pembagian. Untuk mengurangi kemungkinan kerugian, batang tidak dibuat padat, tetapi dibuat dari lapisan baja tipis yang terpisah, diisolasi satu sama lain dengan kertas. Yang paling umum adalah jenis silinder: gulungan primer diterapkan ke bingkai, kemudian bola kertas dipasang, dan lapisan kawat sekunder dililitkan di atasnya.
Perhitungan transformator dapat menyebabkan beberapa kesulitan, tetapi rumus sederhana di bawah ini akan membantu perancang amatir. Pertama-tama perlu untuk menentukan level tegangan dan arus secara individual untuk setiap koil. Kekuatan masing-masing dihitung: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, di mana P2, P3, P4 adalah daya (W) yang ditingkatkan oleh belitan; I2, I3, I4 - kekuatan saat ini (A); U2, U3, U4 - tegangan (V).
Untuk menetapkan daya total (P) dalam perhitungan transformator, Anda harus memasukkan jumlah indikator belitan individu, dan kemudian mengalikannya dengan faktor 1,25, yang memperhitungkan kerugian: P=1,25(P2+P3+P4+…). Omong-omong,nilai P akan membantu menghitung penampang inti (dalam sq.cm): Q \u003d 1.2kotak pendek P
Kemudian ikuti prosedur untuk menentukan jumlah lilitan n0 per 1 volt sesuai dengan rumus: n0=50/Q. Akibatnya, jumlah lilitan kumparan diketahui. Untuk yang pertama, dengan memperhitungkan rugi-rugi tegangan pada trafo, akan sama dengan: N1=0.97n0U1Selebihnya: N2=1.3n0U2; n2=1.3n0U3… Diameter konduktor belitan apa pun dapat dihitung dengan rumus: d=0.7kuadrat pendek 1 di mana I adalah kuat arus (A), d adalah diameter (mm).
Penghitungan transformator memungkinkan Anda menemukan kekuatan arus dari daya total: I1=P/U1. Ukuran pelat di inti tetap tidak diketahui. Untuk menemukannya, perlu menghitung luas belitan di jendela inti: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), di mana Sm adalah area (dalam mm persegi), semua belitan di jendela; d1, d2, d3 dan d4 - diameter kawat (mm); n1, n2, n3 dan n4 adalah banyaknya lilitan. Dengan menggunakan rumus ini, ketidakrataan belitan, ketebalan insulasi kawat, area yang ditempati oleh bingkai di celah jendela inti dijelaskan. Menurut area yang diperoleh, ukuran pelat khusus dipilih untuk penempatan bebas koil di jendelanya. Dan hal terakhir yang perlu Anda ketahui adalah ketebalan set inti (b), yang diperoleh dengan rumus: b \u003d (100Q) / a, di mana a adalah lebar pelat tengah (dalam mm); Q - dalam persegi. lihat Hal yang paling sulit dalam metode ini adalah menghitung trafo (ini adalah pencarian elemen batang dengan ukuran yang sesuai).
