Понижающий трансформатор 220 на 36 вольт

Видео: трансформатор 36 вольт мощность нд

Трансформатор 220 на 36 вольт идеально подходит для питания цепи освещения в банях, саунах, ванных комнатах, подвалах. Требования безопасности накладывают некоторые ограничения на применение переменного напряжения величиной 220 вольт в помещениях с высокой влажностью. Поэтому идеальным выходом из создавшейся ситуации является использование переменного тока напряжением 12, 24 или 36 вольт. В случае если произойдет контакт человека с электрической сетью, он ощутит только лишь слабый удар. Он не нанесет никакого вреда организму человека.

Конструкция трансформатора

Как и любой другой, понижающий трансформатор с 220 на 36 вольт состоит из трех основных компонентов:

1. Первичная обмотка.
2. Вторичная обмотка.
3. Магнитопровод.

И первичная, и вторичная обмотки состоят из определенного числа витков медного провода. Обычно используют именно медный провод в лаковой изоляции, так как он по своим характеристикам намного лучше, нежели алюминиевый. Если использовать алюминиевый, то его потребуется в несколько раз больше, что существенно увеличивает габариты трансформатора. Правда, алюминиевые провода в лаковой изоляции раньше использовались в стабилизаторах напряжения. Магнитопровод может быть выполнен как из трансформаторной стали, так и из ферромагнетика. Это материал, который существенно лучше любого металла.

Мощность и коэффициент трансформации

Можно визуально даже оценить мощность любого трансформатора – чем больше габариты, тем она выше. Но для точного расчета мощности необходимо использовать специальные формулы. Наиболее простой метод расчета мощности трансформатора – это умножение напряжения вторичной обмотки на силу тока в ней. Получите реальное значение мощности исследуемого трансформатора. Для работы по созданию и проектирование такого устройства вам потребуется знать еще один основной параметр, характеризующий трансформатор.

Это не что иное, как коэффициент трансформации. Он представляет собой отношение числа витков вторичной обмотки к первичной. То же самое значение можно получить, если разделить I2/I1, а также напряжение U2/U1. В любом из трех этих случаев вы получите одинаковое значение. Оно вам может потребоваться при самостоятельном расчете точного количества витков для первичной и вторичной обмоток.

Расчет трансформатора

Если необходимо изготовить трансформатор 220 на 36 вольт (1000 ватт), желательно использовать формулу для расчета мощности во вторичной обмотке. Она была упомянута выше, мощность равна произведению силы тока на напряжение. При этом имеется два параметра, которые заведомо известны – это непосредственно мощность Р2 (1000 Вт) и напряжение во вторичной цепи U2 (36 В). Из этой формулы необходимо теперь вычислить ток, который протекает по первичной цепи.

Один из важных параметров – это коэффициент полезного действия, который у трансформаторов не превышает 0,8. Он показывает, какое количество мощности, потребляемой непосредственно от сети, переходит в нагрузку, подключенную к вторичной обмотке (в данном случае это всего 80 %). Разница в мощности идет на нагрев магнитопровода и обмоток. Она теряется, причем безвозвратно. Мощность, которая потребляется от сети переменного тока, равна отношению Р2 к коэффициенту полезного действия.

Видео: Трансформатор понижающий 380, тсзи-10 (380/220)

Магнитопровод трансформатора

Вся мощность переходит от первичной обмотки к вторичной посредством магнитного потока, которое создается в магнитопроводе (сердечнике). Именно от мощности Р1 зависит площадь сечения сердечника S. Чаще всего для сердечника используют набор пластин в форме буквы "Ш". При этом площадь поперечного сечения равна произведению квадратного корня из Р1 на коэффициент 1,2. Зная значение площади, можно определить количество витков W на 1 В. Для этого нужно 50 разделить на площадь.

Напряжения в первичной и вторичной обмотках известны – это 220 и 36 вольт. Количество витков для каждой из обмоток определяется путем умножения напряжения на W. В том случае, если получаются десятичные значения, необходимо округлить их в большую сторону. Также нужно учитывать, что при подключении нагрузки вторичной цепи происходит падение напряжения. По этой причине желательно увеличить количество витков примерно на 10 % от расчетного.

Провода обмоток

Видео: Как намотать сетевой трансформатор своими руками. Урок 1.

А теперь нужно произвести расчет тока в первичной и вторичной обмотках. Ток равен отношению мощности к напряжению. Если изготавливается трансформатор 220 на 36 вольт (500 ватт), то во вторичной цепи будет протекать ток, равный отношению 500/36 = 13,89 А. Мощность в первичной цепи будет равна 625 Вт, а сила тока - 17,36 А.

Далее производится вычисление плотности тока. Этот параметр указывает, какое значение силы тока приходится на каждый квадратный миллиметр площади сечения провода. Обычно в трансформаторах принимают плотность тока, равную 2 А/кв. мм. Диаметр провода, необходимого для намотки, можно определить по простой формуле: коэффициент полезного действия, умноженный на квадратный корень из силы тока. Следовательно, во вторичной цепи необходимо использовать провод, диаметр которого будет равен произведению 0,8 на 3,73 – это 2,9 мм (округлить до 3 мм). В первичной обмотке нужно использовать провод, диаметр которого будет 3,33 мм. В том случае, если у вас нет проводов с нужным диаметром, можно воспользоваться простой хитростью. Производите намотку одновременно несколькими проводами, соединенными параллельно. При этом сумма сечений должна быть не меньше той, которая была рассчитана вами. Сечение провода равно отношению коэффициента полезного действия к квадрату диаметра.

Заключение

Зная все эти простые формулы, можно самостоятельно изготовить надежный трансформатор, который будет работать в идеальном режиме. Но нужно еще знать, как подключить трансформатор 220 на 36 вольт. В этом ничего сложного нет, достаточно соединить первичную обмотку с сетью переменного тока 220 В, а вторичную - с нагрузкой, системой освещения, например. При первом запуске постарайтесь соединить трансформатор с максимальной по мощности нагрузкой, чтобы определить, нет ли перегрева сердечника и обмоток.