Рис. 1.96. Геометрические размеры пакета трансформаторной стали: а - ширина; Ь - толщина набора; с - ширина окна; h - высота окна; А - ширина пластины; И - высота пластины

Рис. 1.97. Принципиальная схема автотрансформатора

Заметим, что трансформатор, у которого вторичная обмотка является продолжением первичной, называют автотрансформатором. Другими словами, автотрансформатор отличается от обычного трансформатора тем, что он имеет одну обмотку на фазу, вместо двух. Принципиальная схема автотрансформатора дана на рис. 1.97. Вторичное напряжение Uz берется от некоторой промежуточной точки а обмотки. Коэффициент трансформации к в этом случае:

= i = .. и, w,

В части обмотки аб протекает разность токов 1з = I2- h- Благодаря этому при малом значении коэффициента трансформации автотрансформатор является более экономичным по сравнению с обычным трансформатором. При больших коэффициентах трансформации автотрансформатор теряет свое преимущество.

Расчет трансформатора

Если нет готового трансформатора с необходимыми характеристиками, то иногда приходится самостоятельно изготовлять силовой трансформатор для выпрямителя. В этом случае простейший расчет силовых трансформаторов мощностью до 100...200 Вт производится по известной методике. По заданному напряжению и наибольшему току во вторичной обмотке определяется мощность вторичной цепи в Вт:

При наличии нескольких вторичных обмоток мощность подсчитывают путем сложения мощностей отдельных обмоток. Если принять коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора, изготовленного в домащних условиях, не выще 80%, то потребляемую от сети мощность можно подсчитать по формуле:

Р Р

Р,=- = - = 1,25Р2. т1 0,8

Заметим, что КПД трансформатора равен отнощению суммы мощностей, снимаемых со всех его вторичных обмоток, к мощности потребляемой первичной обмоткой от электросети. Недогруженный трансформатор имеет КПД меньще, чем нагруженный полностью. КПД полностью нагруженного трансформатора в зависимости от его мощности точно определить довольно сложно, приблизительные его значения указаны в табл. 1.13.

КПД полностью нагруженного трансформатора, в зависимости от его мощности

Таблица 1.13

Площадь сечения сердечника в см:

где - в см, а Pj - в Вт.

Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в магнитопроводе. Площадь поперечного сечения магнитопровода S зависит от величины мощности Pj, она возрастает при увеличении мощности. После определения сечения сердечника следует определить щирину пластин среднего стержня, если пластины Ш-образные, и толщину набора в см (табл. 1.14). Перемножив эти величины, получаем площадь сечения стержня. Так как расчет всех геометрических размеров сердечника довольно сложный для начинающего электрика, то рекомендуется применять сердечники, у которых Ь/ а = 1...2, например, 11125x40, УШЗОхбО. При больших значениях отнощения Ь/а затруднительно получить нужную плотность намотки.