Конструкция обычного трансформатора легкая. Он состоит из железного сердечника, 2-ух катушек с проволочной обмоткой. Одна обмотка именуется первичной, 2-ая – вторичной. Возникновение переменного напряжения (U1) и тока (I1) в первой катушке образуют в её сердечнике магнитный поток. Он создаёт ЭДС конкретно во вторичной обмотке, которая не присоединяется к цепи и имеет силу энергии, равную нулю.

Если цепь подключена и происходит потребление, то это приводит к пропорциональному возрастанию силы тока в первой катушке. Такая модель сообщения меж обмотками разъясняет процесс преобразования и перераспределения электронной энергии, который заходит в расчет трансформаторов. Так как все витки 2-ой катушки соединены поочередно, выходит суммарный эффект всех ЭДС, который возникает на концах устройства.

Трансформаторы собираются так, что падение электронного напряжения во 2-ой обмотке составляет маленькую долю (до 2 — 5%), что позволяет принять допущение о равности на её концах характеристик U2 и ЭДС. Число U2 будет больше/меньше так, как велика разница меж количеством витков обоих катушек — n2 и n1.

Зависимость меж количеством проволочных слоёв именуется коэффициентом трансформации. Он определяется по формуле (и обозначается буковкой К), а конкретно: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Нередко этот показатель смотрится, как соотношение 2-ух чисел, к примеру 1:45, которое указывает, что число витков одной из катушек в 45 раз меньше этого показателя другой. Эта пропорция помогает выполнить расчет трансформатора тока.

Электротехнические сердечники создают 2-ух типов: Ш-образный, броневой, с разветвлением магнитного потока на две части, и П-образный — без разделения. Для уменьшения возможных утрат стержень изготавливают не сплошным, а составляют из отдельных тонких слоёв стали, изолированных друг от друга бумагой. Более нередко встречается цилиндрический тип: на каркас накладывается первичная обмотка, дальше устанавливаются шары бумаги, а поверх этого всего наматывается вторичный слой проволоки.

Расчет трансформатора может вызвать некие трудности, но конструктору-любителю придут на помощь упрощённые формулы, которые приводятся ниже. За ранее нужно найти уровни напряжений и сил токов персонально для каждой катушки. Подсчитывается мощность каждой из их: P2=I2*U2; P3=I3*U3; P4=I4*U4, где Р2, Р3, Р4 — мощности (Вт), наращиваемые обмотками; I2, I3, I4 — силы токов (А); U2, U3, U4 — напряжения (В).

Для установления общей мощности (Р) в расчет трансформатора необходимо ввести сумму характеристик отдельных обмоток, а потом помножить на коэффициент 1,25, который учитывает утраты: P=1.25(P2+P3+P4+…). Кстати, величина Р поможет подсчитать сечение сердечника (в кв.см): Q=1.2*кор.кв.P

Потом следует процедура определения числа витков n0 на 1 вольт по формуле: n0=50/Q. В итоге выяснят число витков катушек. Для первой, с учётом утраты напряжения в трансформаторе, оно будет равно: N1=0.97*n0*U1
Для других: N2=1.3*n0*U2; n2=1.3*n0*U3… Поперечник проводника хоть какой обмотки можно вычислить по формуле: d=0.7*кор.кв.1 где I — сила тока (A), d — поперечник (мм).

Расчет трансформатора позволяет отыскать силу тока из обшей мощности: I1=P/U1. Остаётся неведомым типоразмер пластинок в сердечнике. Для его нахождения нужно подсчитать площадь обмотки в окне сердечника: Sm=4(d1(кв.)*n1+d2(кв.)*n2+d3(кв.)*n3+…), где Sm — площадь (в кв. мм), всех обмоток в окне; d1, d2, d3 и d4 — поперечникы проводов (мм); n1, n2, n3 и n4 — число витков. При помощи этой формулы описывается неравномерность намотки, толщина изоляции проводов, участок, занимаемый каркасом в просвете окна сердечника. Согласно приобретенной величине площади, выбирается особый типоразмер пластинки для свободного размещения катушки в её окне. И последнее, что необходимо выяснить — толщину набора сердечника (b), которую получают по формуле: b=(100*Q)/a, где a – ширина средней пластинки (в мм); Q — в кв. см. Самое сложное в этом методе — выполнить расчет трансформатора (это поиск стержневого элемента с подходящим типоразмером).