Понижуючий трансформатор 220 на 36 вольт

Трансформатор 220 на 36 вольт ідеально підходить для живлення кола освітлення в лазнях, саунах, ванних кімнатах, підвалах. Вимоги безпеки накладають деякі обмеження на застосування змінного напруги величиною 220 вольт в приміщеннях з високою вологістю. Тому ідеальним виходом із ситуації є використання змінного струму напругою 1224 або 36 вольт. У разі якщо відбудеться контакт людини з електричною мережею, він відчує лише слабкий удар. Він не завдасть ніякої шкоди організму людини.

Конструкція трансформатора

Як і будь-який інший, понижуючий трансформатор з 220 на 36 вольт складається з трьох основних компонентів:

Первинна обмотка.

Вторинна обмотка.

Магнітопровід.

І первинна, і вторинна обмотки складаються з певного числа витків мідного дроту. Зазвичай використовують саме мідний провід у лаковій ізоляції, так як він за своїми характеристиками набагато краще, ніж алюмінієвий. Якщо використовувати алюмінієвий, то його потрібно в кілька разів більше, що істотно збільшує габарити трансформатора. Правда, алюмінієві дроти у лаковій ізоляції раніше використовувалися в стабілізаторах напруги. Магнітопровід може бути виконаний як з трансформаторної сталі, так і з феромагнетика. Це матеріал, який істотно краще будь-якого металу.

Потужність і коефіцієнт трансформації

Можна навіть візуально оцінити потужність кожного трансформатора – чим більші габарити, тим вона вища. Але для точного розрахунку потужності необхідно використовувати спеціальні формули. Найбільш простий метод розрахунку потужності трансформатора – це множення напруги вторинної обмотки на силу струму в ній. Отримайте реальне значення потужності досліджуваного трансформатора. Для роботи із створення і проектування такого пристрою вам потрібно знати ще один основний параметр, що характеризує трансформатор.


Це не що інше, як коефіцієнт трансформації. Він являє собою відношення числа витків вторинної обмотки до первинної. Те ж саме значення можна отримати, якщо розділити I2/I1 а також напруга U2/U1. У кожному з цих трьох випадків ви отримаєте однакове значення. Воно вам може знадобитися при самостійному розрахунку точної кількості витків для первинної і вторинної обмоток.

Розрахунок трансформатора

Якщо необхідно виготовити трансформатор 220 на 36 вольт (1000 ватт), бажано використовувати формулу для розрахунку потужності у вторинній обмотці. Вона була згадана вище, потужність дорівнює добутку сили струму на напругу. При цьому є два параметри, які завідомо відомі – це безпосередньо потужність Р2 (1000 Вт) та напруга у вторинному ланцюзі U2 (36). З цієї формули тепер необхідно обчислити струм, який протікає по первинній ланцюга. Один з важливих параметрів – це коефіцієнт корисної дії, який у трансформаторів не перевищує 08. Він показує, яка кількість потужності, споживаної від мережі, переходить в навантаження, підключену до вторинної обмотки (в даному випадку це всього 80 %). Різниця в потужності йде на нагрівання магнітопровода і обмоток. Вона втрачається, причому безповоротно. Потужність, яка споживається від мережі змінного струму, дорівнює відношенню Р2 до коефіцієнту корисної дії.

Магнітопровід трансформатора

Вся потужність переходить від первинної до вторинної обмотки за допомогою магнітного потоку, що створюється в магнітопроводі (сердечнику). Саме від потужності Р1 залежить площа перерізу сердечника S. Найчастіше для сердечника використовують набір пластин у формі літери "Ш". При цьому площа поперечного перерізу дорівнює добутку квадратного кореня з Р1 на коефіцієнт 12. Знаючи значення площі, можна визначити кількість витків W на 1 Ст. Для цього потрібно 50 розділити на площу. Напруги в первинній і вторинній обмотках відомі – це 220 і 36 вольт. Кількість витків для кожної з обмоток визначається шляхом множення напруги на W. В тому випадку, якщо виходять десяткові значення, необхідно округлити їх у більшу сторону. Також потрібно враховувати, що при підключенні навантаження вторинного ланцюга відбувається падіння напруги. З цієї причини бажано збільшити кількість витків приблизно на 10 % від розрахункового.

Проводу обмоток

А тепер потрібно провести розрахунок струму в первинній і вторинній обмотках. Струм дорівнює відношенню потужності до напруги. Якщо виготовляється трансформатор 220 на 36 вольт (500 ватт), то у вторинному ланцюзі буде протікати струм, рівний відношенню 500/36 = 1389 А. Потужність в первинної ланцюга дорівнює 625 Вт, а сила струму - 1736 А. Далі виробляється обчислення щільності струму. Цей параметр вказує, яке значення сили струму припадає на кожен квадратний міліметр площі перерізу проводу. Зазвичай в трансформаторах приймають щільність струму, що дорівнює 2 А/кв. мм. Діаметр проводу, необхідного для намотування, можна визначити за простою формулою: коефіцієнт корисної дії, помножений на квадратний корінь з сили струму. Отже, у вторинному ланцюзі необхідно використовувати дріт, діаметр якого дорівнює добутку 08 на 373 – це 29 мм (округлити до 3 мм). В первинній обмотці потрібно використовувати дріт, діаметр якого буде 333 мм. В тому випадку, якщо у вас немає проводів з потрібним діаметром, можна скористатися простою хитрістю. Виробляєте намотування одночасно кількома проводами, з'єднаними паралельно. При цьому сума перерізів повинна бути не менше тієї, яка була розрахована вами. Перетин дроту дорівнює відношенню коефіцієнта корисної дії до квадрату діаметра.

Висновок

Знаючи всі ці прості формули, можна самостійно виготовити надійний трансформатор, який буде працювати в ідеальному режимі. Але треба ще знати, як підключити трансформатор 220 на 36 вольт. В цьому нічого складного немає, досить з'єднати первинну обмотку з мережею змінного струму 220 В, а вторинну - з навантаженням, системою освітлення, наприклад. При першому запуску спробуйте поєднати трансформатор з максимальної потужності навантаженням, щоб визначити, чи немає перегріву сердечника і обмоток.