Pengubah kuasa untuk frekuensi 50 Hz. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Power Supplies

 Komen artikel

Pengubah kuasa adalah sebahagian daripada sebilangan besar litar untuk menstabilkan dan tidak menstabilkan bekalan kuasa untuk bekalan kuasa sekunder peralatan elektronik isi rumah dan amatur yang beroperasi daripada rangkaian arus ulang-alik. Transformer ialah peranti elektromagnet statik. Menggunakan pengubah, tenaga elektrik arus ulang-alik dengan satu parameter ditukar kepada tenaga elektrik dengan parameter lain. Oleh itu, dengan bantuan pengubah, adalah mungkin untuk menurunkan dan meningkatkan voltan dan arus, dan juga secara elektrik mengasingkan saluran bekalan kuasa output dari rangkaian dan antara satu sama lain.

Operasi pengubah adalah berdasarkan interaksi medan elektromagnet belitan primer pengubah pada belitan sekunder. Penggulungan primer (rangkaian) disambungkan ke rangkaian arus ulang-alik U1 dengan frekuensi semasa 50 Hz atau dari 400 hingga 5000 Hz, dan pengguna tenaga elektrik (beban) disambungkan ke belitan sekunder. Rajah 1,a menunjukkan rajah dipermudahkan bagi pengubah, dan Rajah 1,b menunjukkan rajah sambungannya. Penggulungan pengubah diletakkan pada teras magnet biasa yang dibuat (untuk gandingan magnet yang lebih baik) daripada bahan feromagnetik.

Fluks magnet Fo ditutup di sepanjang litar magnet dan masing-masing menginduksi EMF E1 dan E2 dalam belitan primer dan sekunder. Dengan mengambil kira penurunan voltan merentasi rintangan aktif r1 primer dan r2 belitan sekunder E1=U1 - r1I1, dan E2=U2+r2I2. Tetapi sebahagian daripada fluks magnet ditutup dan hilang di udara, yang dipanggil Fras, yang bertindak hanya pada lilitan belitan utama. Mereka cuba mengurangkan Fras ini, sekali gus meningkatkan kecekapan pengubah. Ini ialah mod operasi pengubah pada beban undian. Terdapat juga mod melahu dan litar pintas. Oleh itu, elemen utama pengubah ialah litar magnetik (teras).

Untuk teras transformer yang beroperasi pada frekuensi 50 Hz, gred keluli tergelek panas elektrik khas 1511, 3412 digunakan terutamanya. Keluli gred ini dihasilkan dalam bentuk kepingan dengan ketebalan 0,35 dan 0,5 mm. Gred keluli tergelek sejuk 3411 dan 3412 juga digunakan. Ia dihasilkan dalam bentuk kepingan dengan ketebalan 0,35; 0,5 mm dan dalam bentuk pita dengan ketebalan 0,28; 0,3; 0,35; 0,5 mm.

Keluli gelek sejuk mempunyai aruhan magnet yang lebih besar daripada keluli gelek panas, jadi pengubah diperbuat daripada keluli gelek sejuk

lei diperoleh dengan dimensi dan berat yang lebih kecil dengan kuasa yang sama. Untuk transformer yang beroperasi pada frekuensi 50 Hz, keluli elektrik dengan ketebalan 0,15-0,5 mm digunakan; pada frekuensi dari 400 hingga 5000 Hz, keluli dengan ketebalan 0,05-0,08 mm digunakan. Bergantung pada keperluan untuk pengubah (kuasa, kos, ciri khusus), litar magnet plat atau jalur digunakan.

Jenis dan saiz utama plat pengubah ditunjukkan dalam Rajah 2, di mana: a - berbentuk E; b - Plat berbentuk W pelbagai jenis: W - dengan h>2,5...3l1; Shu - dengan asas sederhana dan h>3l1; Sha - dengan h>l1; Shb - dengan hl1; e - Plat berbentuk U: Pn - dengan h>l1 dan Pu - dengan h>1l1.

Oleh itu, bergantung kepada reka bentuk litar magnetik, transformer dibahagikan kepada perisai plat (berbentuk W) dan jenis plat (berbentuk U). Ia ditunjukkan dalam Rajah 3.

Teras magnet untuk pengubah kuasa dipasang hanya bertindih (bertindih). Teras pita juga digunakan untuk transformer. Transformer sedemikian mempunyai medan serakan yang jauh lebih kecil, i.e. kurangkan gangguan pada elemen litar sekeliling dan bahagian peranti yang sedang dicipta. Ini membolehkan mereka ditempatkan bersebelahan dengan unit berfungsi peralatan radio yang sangat sensitif. Teras pengubah berbentuk W ditetapkan dengan nama jenis dan nombor yang menentukan lebar rod tengah l (Rajah 3, a) atau rod sisi (Rajah 3, b) dan ketebalan B teras magnet.

Parameter reka bentuk teras magnetik

Luas keratan rentas minimum rod

Sc=B(l-∆l),

di mana B ialah ketebalan set; l - tetapkan lebar; ∆l - sisihan maksimum.

Set kawasan tingkap minimum

Sok = l1(h-∆h),

di mana l1 ialah lebar tetingkap yang ditetapkan; ketinggian h-tingkap; ∆h ialah sisihan maksimum.

Untuk teras magnet ШI, ШШ, ШП (Gamb. 4, a-g)

Panjang purata garis magnet medan daya teras

Iср=h-1[h+2l1+1,18(H-h) + 0,4I/H-I

Untuk litar magnetik SHU (Rajah 4, d)

lср=2(h+l1)+1,57l.

Untuk litar magnetik PN, PU (Rajah 4, f)

lср=2(h+l1)+1,57(H-h);

lо=2l+2В+2,5l1+8δк,

di mana lо ialah purata panjang konduktor arus elektrik teras; δk ialah jumlah nilai jurang dan ketebalan bingkai pengubah (dalam 0,55-1,5 mm).

Untuk memudahkan pembuatan, teras magnet pita dibuat berpecah. Sambungan digilap dan diketatkan dengan baik semasa pemasangan supaya tidak ada kehilangan fluks magnet dan supaya pengubah tidak bersenandung. Teras magnet pita berterusan mempunyai aruhan magnet yang lebih tinggi (20-30%), i.e. mempunyai kehilangan magnetik. Tetapi penggulungan transformer sedemikian adalah lebih sukar. Penggulungan transformer berterusan dilakukan pada mesin khas atau di rumah menggunakan pesawat ulang-alik. Teras pita pengubah dibahagikan kepada rod (Rajah 5, a), perisai (Rajah 5, b) dan cincin (Rajah 5, c), di mana a ialah ketebalan penggulungan; b - lebar pita; c - lebar tingkap; h - ketinggian tingkap; R - jejari dalaman (dari 5 hingga 2 mm bergantung pada ketebalan pita). Struktur rod dibahagikan kepada PL - pita berbentuk U; PLM - Pita berbentuk U dengan nisbah pengurangan lebar tingkap kepada ketebalan belitan (c/a <1); PLR - Pita berbentuk U dengan dimensi geometri dengan kos pengubah terendah.

Struktur perisai dibahagikan kepada ShL - pita berbentuk Sh; ShLM - Pita berbentuk W dengan nisbah pengurangan lebar tingkap kepada ketebalan penggulungan; ShLO - Pita berbentuk Sh dengan nisbah peningkatan lebar pita kepada ketebalan penggulungan (b/a>3); ShLR - Pengubah pita berbentuk Sh dengan geometri pengubah kos terendah.

Kami memilih teras untuk pengubah untuk mendapatkan kos, isipadu dan berat terendah: Jenis PL - untuk pengubah voltan rendah dengan kuasa lebih daripada 500 VA; Jenis PLM - untuk transformer voltan rendah dengan kuasa lebih daripada 100 VA dan apabila medan pelesapan terkecil diperlukan; Jenis ShLM - untuk kuasa 100 VA dan dengan penurunan voltan terhad merentasi belitan. Yang ideal, sudah tentu, adalah pengubah dengan teras cincin jalur. Ia mempunyai fluks kebocoran yang sangat rendah, rintangan magnet yang rendah dan sedikit kepekaan terhadap medan magnet luaran.

Pengubah mempunyai tiga mod operasi: tanpa beban, beban undian dan litar pintas. Dalam mod H.H Ix mengalir melalui belitan primer w1 (Rajah 1) dan mencipta fluks magnet utama Fx dalam teras. Kuasa berguna yang dibekalkan oleh pengubah adalah sifar. Kuasa aktif digunakan daripada rangkaian, yang hanya ditentukan oleh kerugian (bergantung kepada bahan teras) dalam teras pengubah itu sendiri. Ix juga mempunyai komponen reaktif, yang membawa kepada kemerosotan dalam faktor kuasa cosϕ rangkaian bekalan. Mod ini tidak berbahaya untuk pengubah.

Mod litar pintas (litar pintas atau beban rendah dalam litar sekunder) adalah berbahaya dan boleh menyebabkan kerosakan (pemanasan dan juga penyalaan) pengubah. Dalam mod beban undian, voltan pada belitan sekunder adalah nilai yang kompleks dan bergantung pada nilai dan sifat rintangan beban.

Penggulungan transformer binaan perisai dan rod biasanya dibuat pada bingkai, tetapi belitan tanpa bingkai (lengan) juga digunakan. Penggulungan teras cincin dibuat pada bingkai cincin atau pada litar magnet yang dibalut dengan beberapa jenis penebat. Bingkai diperbuat daripada kadbod elektrik, plastik, atau hanya kadbod. Adalah dinasihatkan untuk menghamili bingkai dengan varnis khas atau sebatian kalis lembapan. Penggulungan diletakkan satu di atas yang lain atau satu di sebelah yang lain. Transformer kuasa rendah biasanya dibuat pada teras plat atau jalur pembinaan berperisai. Penggulungan dalam kes ini diletakkan pada batang tengah. Apabila menghasilkan pengubah kuasa sederhana dan tinggi, lebih baik menggunakan teras magnet struktur rod. Penggulungan diletakkan pada bingkai dua batang sisi.

Penggulungan sesalur (utama) biasanya digulung terlebih dahulu pada bingkai. Seterusnya, belitan sekunder dilukai. Adalah dinasihatkan untuk meletakkan skrin elektrostatik di antara belitan primer dan sekunder. Ia dibuat sama ada dengan wayar bertebat dalam satu lapisan, atau dengan satu pusingan foil terbuka. Satu hujung skrin elektrostatik sedemikian disambungkan ke casis atau wayar biasa peranti, yang memungkinkan untuk mengurangkan gangguan dan gangguan yang menembusi melalui interturn dan kapasitans interwinding dari rangkaian dan sebaliknya. Ini sangat relevan pada masa ini, kerana dalam realiti kita biasanya terdapat banyak radio dan peranti elektrik yang berbeza beroperasi yang mengganggu rangkaian bekalan kuasa. Bekalan kuasa pensuisan peralatan radio pengguna moden menghasilkan terutamanya banyak gangguan.

Apabila penggulungan pengubah pada "gelang", belitan mesti diletakkan sama rata di sekeliling lilitan teras. Penggulungan dengan titik tengah adalah paling baik dililit dengan dua wayar sekaligus. Seterusnya, sambungkan permulaan satu belitan ke hujung yang lain untuk mendapatkan titik tengah. Ini menghasilkan simetri lilitan yang baik. Penggulungan luka mesti terlindung antara satu sama lain. Ini dilakukan menggunakan kertas kabel, kain varnis, pita fluoroplastik, hanya kertas, dsb. Apabila membuat belitan voltan tinggi, mereka mesti dilindungi setiap 2-3 lapisan. Filem polietilena tereftalat dengan ketebalan sehingga 59 mikron adalah sangat baik untuk tujuan ini.

Penggulungan pengubah isi rumah dililit dengan wayar bulat (jarang segi empat tepat) bertebat tembaga (jarang aluminium). Wayar bulat dengan penebat berkekuatan tinggi (viniflex) seperti PEV-1, PEV-2 sangat sesuai untuk tujuan ini. Dawai jenis PEL (penebat dengan varnis resin minyak) kini digunakan kurang kerap. Gred wayar PEV-1, PEV-2 tersedia dalam diameter dari 0,03 hingga 2,5 mm. Voltan pecahan wayar ini, bergantung pada diameter, adalah dari 600 hingga 2500 V. Wayar dengan rintangan haba yang meningkat seperti PET dan PETV juga digunakan.

Tahap pengisian tetingkap teras dengan kuprum ditentukan oleh pekali pengisian tetingkap Kok = Sm/Sok. Ini adalah nisbah jumlah kawasan

Lorekkan keratan rentas belitan dawai tembaga ke kawasan tetingkap teras. Untuk peralatan rumah tangga, nilai Coke dalam pengiraan diambil seperti berikut:

Ini adalah untuk wayar penggulungan PEL, PEV, PET, PETV keratan rentas bulat.

Apabila menentukan suhu pemanasan pengubah, adalah perlu untuk mengambil kira ketumpatan arus dalam belitan J dan permukaan pancaran haba belitan pengubah.

Diameter wayar yang diperlukan untuk belitan belitan (tanpa penebat):

dm = 1,13(I/J)^1/2,

di mana I ialah arus berkesan dalam belitan; J ialah ketumpatan arus yang ditentukan.

Apabila belitan belitan bertukar ke pusingan, ia tidak akan mungkin untuk menyesuaikan dengan ketat belokan antara satu sama lain, jadi perlu mengambil kira pekali peletakan Cook. Untuk wayar dengan diameter dari 0,05 hingga 0,1 mm ia sama dengan 0,83-0,85, untuk diameter dari 0,1 hingga 0,56 mm ia sama dengan 0,92-0,93, dan di atasnya sama dengan 0,95. Ia juga perlu mengambil kira pekali pembengkakan Kraz kerana ketegangan wayar yang tidak mencukupi. Jadi, untuk wayar dengan diameter sehingga 0,5 mm Kraz = 1,05...1,07, dan lebih daripada 0,5 mm Kraz = 1,1...1,12.

Pengiraan pengubah

Tentukan kuasa keseluruhan pengubah untuk belitan dengan titik tengah

di mana Kvi ialah pekali yang mengambil kira jenis penerus (0,71 untuk pembetulan gelombang penuh, 1 untuk litar pembetulan jambatan dan dengan penggandaan voltan); n ialah bilangan belitan sekunder pengubah; Rn.tr - jumlah kuasa belitan sekunder; htr bergantung pada Rn.tr. (Rajah 6, di mana 1 - cincin; 2 - rod dan litar magnet berperisai)

di mana Ui, Ii ialah voltan dan arus belitan sekunder.

Jika belitan tidak mempunyai titik tengah

Рг=0,5 Рн.tr(1+1/jtr)

Untuk litar pembetulan separuh gelombang

Rg=0,5 Rn.tr(1+Sq.i);

Sq.i=(1-I²d)^1/2,

di mana Id ialah nisbah arus purata dalam beban kepada arus belitan berkesan.

Selepas mencari Pr, tentukan hasil tetingkap teras, yang diduduki oleh belitan, dan luas keratan rentas keluli:

SсSok=[Рг(1+htr)10²/4KffsBJKsKokhtr]

di mana Kf ialah pekali bentuk lengkung voltan (1,11 untuk bentuk sinusoidal); Kc-pekali mengisi teras dengan keluli ialah 0,8-.95 (nilai yang lebih rendah sepadan dengan kepingan atau jalur keluli elektrik yang lebih nipis).

Pengarang: O.G. Rashitov

Lihat artikel lain bahagian Power Supplies.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Asteroid ditemui 09.09.2000 Ahli astronomi sekali lagi menemui asteroid yang ditemui hampir 90 tahun lalu dan tidak berada dalam bidang pandangan teleskop mereka sejak itu. Asteroid Albert ditemui pada 3 Oktober 1911 oleh ahli astronomi Austria Johann Palisa dan dinamakan sempena Baron Albert Rothschild, penaja Balai Cerap Vienna. Tetapi Palisa tidak dapat menentukan dengan tepat parameter orbit, dan sejak itu Albert tidak diperhatikan. Walau bagaimanapun, pada 1 Mei 2000, ahli astronomi Amerika Jeff Larsen menemui objek bercahaya samar-samar yang bergerak sedikit lebih jauh dari Matahari daripada Bumi, dalam orbit yang sangat memanjang dan condong. Pencarian pangkalan data komputer menunjukkan bahawa orbit itu sesuai dengan pemerhatian 1911. Ia dikira bahawa Albert mengelilingi Matahari dalam 4,28 tahun dan setiap 30 tahun datang secara relatifnya hampir dengan Bumi - 40 juta kilometer. Acara seumpama itu seterusnya dijangka pada September 2001. Secara keseluruhan, 14 asteroid kini diketahui, dan tidak ada lagi yang "hilang" di kalangan mereka.

Berita menarik lain:

▪ Sekarang saya faham mengapa kita memerlukan lampiran

▪ Bateri Alat Inovatif daripada LG Chem

▪ Mengapa LED tidak bersinar pada kuasa penuh

▪ China adalah pengeluar terbesar tenaga suria

▪ Paparan Samsung Galaxy S III lebih baik daripada paparan Apple iPhone 5

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Penemuan saintifik yang paling penting. Pemilihan artikel

▪ artikel Model perlumbaan gear pendaratan boleh ditarik balik. Petua untuk pemodel

▪ artikel Apakah perlindungan alam sekitar? Jawapan terperinci

▪ artikel Mengurus editor. Deskripsi kerja

▪ artikel Penguat kuasa pada 5 transistor. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel antena GSM do-it-yourself. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024