Nuke - Elektro Bastlirna - Transformátory 2.díl

V tomto díle se dozvíte další zajímavosti ke klasickým transformátorům. V článku jsou obsaženy grafy a tabulky pro lepší pochopení.

Transformátory 2. díl

Výpočty

Základní potřebné údaje pro výpočet transformátorů jsou:

, kde U1 je vstupní napětí (V), B - magnetická indukce (T), Ac - plocha průřezu jádra (cm2), f - frekvence sítě (Hz), N1 - počet závitů vstupního vinutí.
Předpokládejme, že transformátor napájený ze sítě 240V / 50Hz má dodávat napětí 24V. Jádro bude typu M65 viz. tabulka č.2 z průřezem 4,9cm2 a maximální magnetické indukci 1,42T, se sekundárním výkonem 37,5W. Kolik závitů by mělo mít vstupní ( primární ) vinutí?
Po sestavení a dosazení platných hodnot do vzorce by to mělo vypadat následovně:

V případě, že by vstupní napětí vzrostlo na 250V tak:

Což překračuje dovolené maximum - transformátor by podlehl nasycení. Ukazuje to, že ve výpočtech je nutné brát na vědomí maximální vstupní napětí. Takže maximální kolísání v síti ( +10%, -15% ). V tabulce se můžete podívat na zavislosti podle použitých plechů. Magnetická indukce B je opačně úměrná k frekvenci.

Tabulky

Hysteréze

Při hodně vysoké frekvenci jsou ztráty v jádru tak vysoké, že jeho vrstvená struktůra přestává být účinná. Místo plechů se používají jádra lisovaná z práškového železa, ve kterých jsou ztráty daleko menší. Hodně používané jsou také feritové jádra z magnetického materiálu o vysokém odporu, skládající se hlavně z kysličníku železa a jednoho nebo několika dalších kovů. Ve feritech spékaných z prášků jsou ztráty z virových proudů při vysokých frekvencích velmi malé. Jedná se tedy o materiály zvlášť vhodné pro VF techniku. Další jádra, která jsou vhodná pro VF techniku jsou z materiálu o keramickém charakteru s velkou odolností na virové proudy.

Na obrázku nahoře jsou zobrazeny typicky křivé magnetizace vrstvených jader.
	Na obrázku vlevo vidíte typicky křivé hysteréze transformátorů z vrstvených jader.
Histeréze je tendence magnetického materiálu na nasycení a zachování části magnetizmu po změně polarity magnetického pole, které na něho působí. Hysteréze takto způsobuje zpoždění magnetizace v reakci k magnetické síle. Hysterézní smyčka je mírou ztráty energie v každém přemagnetování.


Obrázky nahoře zachycují charakteristiky ztrát energie pro různé druhy vrstev při frekvenci 50Hz. Ztráty na hysterézi rychle rostou z růstem frekvence. Při frekvenci několika kHz jedině ferity vykazují malé ztráty na hysterézi.

Za případné chyby v překladu se omlouvám. Jestliže na něco narazíte nechte vzkaz v komentářích.

Pokračování příště....

Originál článek od K. Schönfoff
Překlad z originálu Elektro bastlírna