Габаритная мощность трансформатора
Опубликовано 07/07/2012 автором Вит Жуков
Габаритная мощность характеризует сердечник трансформатора. Она, как следует из названия, определяется габаритами сердечника, магнитными, частотными свойствами материала и показывает максимальную электрическую мощность трансформатора, который можно выполнить на данном сердечнике.
Формула для расчета габаритной мощности сердечника имеет следующий вид:
где:
Pгаб — габаритная мощность, Вт,
з — КПД трансформатора,
Sc — площадь поперечного сечения сердечника, см2,
So — площадь поперечного сечения окна, см2,
f — рабочая частота трансформатора, Гц,
B — магнитная индукция, T,
j — плотность тока в проводе обмоток, A/мм2,
Km — коэффициент заполнения окна сердечника медью,
Kc — коэффициент заполнения сечения сердечника сталью.
При конструировании и расчете трансформатора выбором размеров сердечника добиваются, чтобы его габаритная мощность была равна или больше необходимой электрической мощности трансформатора. Типоразмер сердечника и, соответственно, его габаритную мощность выбирают больше, если витки обмоток (катушка трансформатора) не умещаются в окне необходимого сердечника номинального типоразмера.
Электрическая мощность трансформатора выражается следующей формулой:
где:
Pтр — электрическая мощность трансформатора, Вт,
P1 — мощность первичной обмотки, Вт,
P2 — сумма мощностей вторичных обмоток, Вт.
Нам нет необходимости сейчас рассчитывать габаритные мощности сердечников по вышеприведенной формуле. Всё это посчитано за нас и сведено в таблицы. Пример такой таблицы приведен на Рис.1. В данной таблице габаритная мощность обозначена как P50, то есть мощность при частоте питающей сети 50 Гц. Необходимо помнить, что при увеличении частоты питающей сети габаритная мощность того же сердечника пропорционально увеличивается, исходя из формулы, приведенной в самом начале статьи.
Таблица 1. Витые разрезные магнитопроводы.
Если у Вас возник вопрос относительно марок сердечников ШЛ…. и ПЛ…. можно взглянуть на Рис.1. Думаю, в нем всё ясно и без комментариев.
Рис 1. Витые разрезные магнитопроводы.
Знание габаритной мощности сердечника поможет нам ориентировочно, с одного взгляда (или измерением геометрических размеров) оценить мощность трансформатора, изготовленного с его применением.
Давайте попробуем провести эту операцию над трансформаторами, показанными на Рис.2.
Рис 2. Трансформаторы.
Измерения габаритов сердечников проводились с помощью штангенциркуля (или линейки) и сведены в Таблицу 2.
Таблица 2. Результаты измерений.
Сопоставляя измеренные данные — Таблица 2 и данные соответствующих размеров из Таблицы 1, выбираем наиболее близкие значения и смотрим величину P50 в этой строке. Это и будет значением габаритной мощности для нашего сердечника (трансформатора).Теперь открою тайну. Трансформатор №1 на Рис.2 перемотан мною из трансформатора от старого-старого цветного лампового телевизора УЛПТЦ, когда-то имел надпись на катушках ТС-250 ч ТС-270. Вторичные обмотки смотаны и заменены, первичная обмотка — не изменялась. Трансформатор №2 — обмотки не изменялись, имеет надпись на катушках ТС-250−36, что позволяет предположить, что его электрическая мощность составляет 250 Вт.
Таким образом, мы имеем право утверждать, что от этих трансформаторов есть возможность получить электрическую мощность около 250 Вт.
Этим способом, можно сказать с полувзгляда, мы можем приблизительно определить мощность практически любого трансформатора по его габаритам, по крайней мере, можем прикинуть, больше какого значения мощности нам НЕ СТОИТ ждать от данного трансформатора.
