La conception d'un transformateur typique est simple. Il se compose d'un noyau en acier, de deux bobines avec enroulement de fil. Un enroulement est appelé primaire, le second - secondaire. L'apparition d'une tension (U1) et d'un courant (I1) alternatifs dans la première bobine forment un flux magnétique dans son noyau. Il crée une FEM directement dans l'enroulement secondaire, qui n'est pas connecté au circuit et a une force énergétique égale à zéro.
Si le circuit est connecté et qu'il y a consommation, cela entraîne une augmentation proportionnelle de l'intensité du courant dans la première bobine. Un tel modèle de communication entre les enroulements explique le processus de transformation et de redistribution de l'énergie électrique, qui est inclus dans le calcul des transformateurs. Étant donné que toutes les spires de la deuxième bobine sont connectées en série, l'effet total de tous les champs électromagnétiques qui apparaissent aux extrémités de l'appareil est obtenu.
Les transformateurs sont assemblés de manière à ce que la chute de tension dans le deuxième enroulement soit une petite fraction (jusqu'à 2 - 5%), ce qui nous permet de supposer que U2 et EMF sont égaux à ses extrémités. Le nombre U2 sera plus/moins égal à la différence entre le nombre de tours des deux bobines - n2 et n1.
Dépendanceentre le nombre de couches de fils est appelé le rapport de transformation. Il est déterminé par la formule (et est noté par la lettre K), à savoir: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Souvent, cet indicateur ressemble à un rapport de deux nombres, par exemple 1:45, ce qui montre que le nombre de spires de l'une des bobines est 45 fois inférieur à celui de l'autre. Cette proportion aide au calcul du transformateur de courant.
Les noyaux électrotechniques sont produits en deux types: en forme de W, blindés, avec une ramification du flux magnétique en deux parties, et en forme de U - sans division. Pour réduire les pertes probables, la tige n'est pas rendue solide, mais est constituée de fines couches d'acier séparées, isolées les unes des autres avec du papier. Le plus courant est le type cylindrique: un enroulement primaire est appliqué sur le cadre, puis des boules de papier sont montées et une couche secondaire de fil est enroulée par-dessus.
Le calcul d'un transformateur peut poser quelques difficultés, mais les formules simplifiées ci-dessous viendront en aide à un concepteur amateur. Il faut d'abord déterminer les niveaux de tensions et de courants individuellement pour chaque bobine. La puissance de chacun d'eux est calculée: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, où P2, P3, P4 sont des puissances (W) augmentées des enroulements; I2, I3, I4 - intensités de courant (A); U2, U3, U4 - tensions (V).
Pour établir la puissance totale (P) dans le calcul du transformateur, vous devez entrer la somme des indicateurs des enroulements individuels, puis multiplier par un facteur de 1,25, qui prend en compte les pertes: P=1.25(P2+P3+P4+…). D'ailleurs,la valeur de P aidera à calculer la section transversale du noyau (en cm²): Q \u003d 1,2carré court P
Vient ensuite la procédure de détermination du nombre de spires n0 pour 1 volt selon la formule: n0=50/Q. En conséquence, le nombre de tours des bobines est découvert. Pour le premier, compte tenu de la perte de tension dans le transformateur, il sera égal à: N1=0,97n0U1Pour le reste: N2=1,3n0U2; n2=1.3n0U3… Le diamètre du conducteur de n'importe quel enroulement peut être calculé par la formule: d=0.7petit carré 1 où I est l'intensité du courant (A), d est le diamètre (mm).
Le calcul du transformateur permet de trouver l'intensité du courant à partir de la puissance totale: I1=P/U1. La taille des plaques dans le noyau reste inconnue. Pour le trouver, il faut calculer la surface d'enroulement dans la fenêtre du noyau: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), où Sm est la surface (en mm²), tous les enroulements dans la fenêtre; d1, d2, d3 et d4 - diamètres de fil (mm); n1, n2, n3 et n4 sont le nombre de tours. À l'aide de cette formule, les irrégularités d'enroulement, l'épaisseur de l'isolation des fils, la zone occupée par le cadre dans l'espace de la fenêtre centrale sont décrites. Selon la surface obtenue, une taille de plaque spéciale est choisie pour le placement libre de la bobine dans sa fenêtre. Et la dernière chose que vous devez savoir est l'épaisseur du noyau (b), qui est obtenue par la formule: b \u003d (100Q) / a, où a est la largeur de la plaque médiane (en mm); Q - en m² voir La chose la plus difficile dans cette méthode est de calculer le transformateur (c'est la recherche d'un élément de tige avec une taille appropriée).
