Transformátory Trarrstbrrrrátor
je elektrický netočivý stroj, kteý pomocí elektromagnetické indukce
mění elektrické napětí a proud při nezměněném kmitočtu.
Princip transform átoru protékat Po připojení vstuprrího vinutí na střídavé napětí začne vstupním vinutím pr.oud' kteý lytvoří střídavémagnetické pole. Magnetickýrrr obvodem střídavý Ve vodičíchvýstupní "tóm,i"t.y proclrází střídavý nrajnetický tok a protíná vodiče výstupního vinutí. výstupním vinutím cívky se indukuje stňdavé ejektrické napětí a po připoj eni zátěŽe začne
protékat elektrický proud.
U1
U2 II
l2 ti
Ni N2 R
vstupní, primární napětí vÝstupní,sekundární napětí vstupní, primární prou{ výstupní, sekundární proud magnet cký tok oočet vstupních, primámích závitů počet výsfup. sekundárníclr záviQ zatěŽovaci odpor
Hlavní části transformátoru
. magnetický obvod: ocelokřemíkové plechy, vzájemně izolované, případně ferit vinuty izolovaným Cuvodičem na kostřičce zizolačnilro materiálu - cívky vinutí: - stahovací konstrukce - svorkovnice . štíteks označením údajů
Transformátorové plechy EI
39
Typ plechu
a
b
E10
q
10 12 16
E12 E16
6,5 Ó
E20
E25 E32
10 12,5 16
20
20 25
40
E40 E50 E64
25 32
50
64
32
óU
ZU
24
48
25,5 32
30 37,5 48
60 75 96
64
60 75 96
120 150
80 100
15 19
f
e
d
?a
40 50
J
43,75
62,5
4,0 4,0
56
BO
5,0
70 87,5
100
7,0
JC
128
192
n
112
50
9,0 11,0
1?5 160
Rozměry V mm
Výpočet sít'ovéhotransformátorku Zadanéhodnoty: vstupní, primární napětí výstupní, sekundární napětí výstupní, sekundární, zatěžovacíproud
Ul :230V U2:24v 12: 5A
Hodnoty potřebné k výrobě transÍbrmátorku -
druh a velikost transformátorových plechů N1 počet vstupních, primámích závittl N2 počet výstupních, sekundárních závitů dl primárního vinutí pruměr vodiče vstupního, pruměr vodiče výstupního, sekundárního vinutí d2
Výkon transformátorku P2:U2 '12 [VA; V, A]
P2:24.5
P2:
Příkon transformátorku P1 : ( I,I až1,3)P2
P1 P1
120
l,tl.,[n
[cm2;
VA]
i,1
VA
: I,2'\20 : Í44vA
Čist.y průřez železnéhojádra SFe -- (0,8 aŽ
12
SFe:1
."fn
SFe:l0,95
cm2
Skutečný průřez železnéhojádra s izolací mezi plechy
^-SFe,z2S: ^: Lcm-; cm-l u,9
^ \:
S:
40
r
0.95 0,9
12,16 cm2
U2 Rz
Výška jádra a počet plechů
jáďra byl - volíme transformátorové plechy tak, aby prtňez
přibližně čtvercový
. pomocrrý výpočet:
u: Js
v a: ^[rLr6
[cm; cm2]
a:3,49
bude více rnísta Můženrezvolit plechy E32 nebo E40. Je lepšívolit plechy větší,u kterych v okétrku pro vinrrtí.
S.z ,: ;
T2,I6 v:-'-
[cm, cm", cml
4
v=30mm
Počet plechů
v_ ; [-'nrm'mml
PP =
30
PP:_: íl ) ",-
PP:60 kusů t - tloušťka plechu
Počet závitů na napětí 1 45
Nrv
[-;-, cm2
Stre
V Nrrr:
]
Nlv
45 10,95
i 4,lI
závitů
Počet závitů se podle velikosti Konstanta k upravuje počet závittl s olrledem na úbytek napětí. Stanoví transformátorku (viz tabulka)' 300 aŽ 1000 VA
511
: \1y
.
Ul"
[-;-,
N2 : Nrv' U2 ' k
V
N1 N1
]
[-;-,
V,-
]
:4,i1'230 =
N2:4,1I'24'I,08 N2 = 107 závitů
.\ Určeníprůřezu vodičůvinutí Llmm, 3 až mezi2 lrustotu proudovou Volínre
1
St
:
l!
U1
: il
a
945 záviti
(u malých transformátori až na dvojnásobnou)
144
tA;vA.vl
230
TL:0,626 A [mm2;A, A/mm2]
SI:
0.626
)5 -):0,25 mm2 S1
41
52:
I2
52: )5 5
[mm2;A, A/mm2]
a
-)-
32:2
mmz
Určeníprůměru vodičů Rozměry vodičůpro vinutí se udávají v pruměru vodiče beztzo]lace. Rozměr určímevýpočtem nebo podle tabulek.
dl
:
451
ot
Ťr
: F.or
!
l,r+
dI: 0,5642 mm (ztabulek volíme d1
d2:
452 lt
:
0,56 mm)
d2:1.5957 mrn (z tabrrlek volíme d2:1,ó mm)
použítpro síťovétranslbrmátorky do Tento zjednodušený qýpočet transformátorku lze vinutí iohledem na kontrolu plnění výkonu l000 VA. Výpočtem \ze ověrřpioveditelnost plochy okénka cívky transformátoru.
Návrh na výrobu kostřičky Rozrrrěry b, Návrh obsahuje základní rozměry nutné pro vy*robtr kostřičky. toleranci minusovou' mohou mít plusovou ioleranci, rozměry c, g mohoumít Toleranci a ostatní rozměry ie dána rozměrem t.
l.-r-J{ tt I.].l I ť I
e, ť
uoii*.loale velikosti transfotmátorku.Tloušťka materiálu
L-r-!
TI
v'
l*-Y-*l1
Ll
il,tl" |l
r+
Měření na transformátorech Měření činnéhoodporu vinutí
parametrů * Měří se odpor jednotlivých vinutí. Nemá ,.lislt od poŽadovaných obecně odpor zaiisina délce' průřezu a materiálu vinutí.
|oÁ,
vstupní, odpor větší' U síťových transformátorků má vinutí pro vyššínapětí, většinou translbrrnátorkťt na menší Vinutí niŽšího napětí, většinou výstupní, má odpor menší.Ú větších
napětí bývá odpor výstupního vinutí velmi malý. nebo ke zkratr"r' kdy V praxi dochází buď k přerušení vinutí, odpor je nekonečně velký, je odpor nr'úový. K měření pouŽíváme multimetr, ohmetr' Á1
Měření izolačníhoodporu Měří se odpor zák|adni nebo přídarmé izolace mezi vstupním a ýstupním vinutím, mezi kostrou a vinutími. odpor nesmí být menšíneŽ 2 MQ. kostrou a odpor zesílerré izolace se měří mezi vstupním a výstupním vinutím, mezi napětím 500V. vinutími. odpor nesmí být rnenší než 5 MQ. Měří se po dobu 1 rninuty Použifý přístroj : megmet Zkouška elektrické pevnosti přiloženým lrysokým napětím výboje' sršení Transfonrrátor lyhor,rije , když nenastane přeskok ani průraz. Doutnavé izolace neporušená a a trsové výboje se nepovaži1i,u-závadu, kdyŽ zůstane po zkoušce
nepoklesne zkušební napětí. Použitépřístroje: zdroj zkušebníhonapětí, Audiomat Zkoušísě přiloženým vysokým napětím po dobu 1 minuty
Zkušebnínapěti při pracovním napětí [Vl
Misto přiloŽeni napěti Zák|adní a přídavná izo|ace vinutí proti sobě
Zesílená izolace vinutí proti sobě
a vinutí proti kostře
Měření napěti naprázdno napětím naprázdno Výstupní napětí nesmí překročit 1000Ý. Rozdílmezi výstupním
jmenovitérn vsfupním jmenovitým výstupnírn napětim při jmenov itém zaÍiŽení' při ,1upjtí* a jmánoviiérn kmitočtu nesmí překročit hodnoty v tabulce.
%
a
.lmánovit'ý
Úkon transformátorku [VAl
do 63 včetně do 250 včetně nad 63 do 630 včetně nad 250 nad 630
Rozdíl [%l 20 15 10
Měření proudu naprázdno a jmenovitém Měření proudu naprázdno ," p.o.,ádí při jmenovitérn vstupním napětí na štítkunebo v knritočtu. Ptoud ttansforrrrátork.u napr ázďno nesmí překročit hodnoty můŽe porovnat se provozní dokumentaci. Měřená hodnota vstupního proudu naprázdno se imenovitou lrodnotou vstupního proudu pŤi zatiženi.
VÝkon transformátoru do 50 VA do 160 VA nad 160 VA
Hodnota proudu naprázdno do80% do 50% do 25o/o
v Že|eze' Měřením naprázdno lze zjistit ztráty v magnetickém obvodu - tzv. ztritty
+3
Toroidní transform átory VýhodytoroidníchtransformátorůvesrovnánísklasickýmtransÍbrmátorem ZmenšenÝ."*'"ř"o,"mu
se pohybuje přibliŽně o toroidního transformátoru proti klasickému a miry závislé na provedenítransfbrmátoru objemui.^ío*oite zmenšení 4OoÁ aŽ60%. '.oto na zpťrsobu montáže.
q .Árlicí Sníženáhmotnost .En/ znůsobu rrrontáŽe. závisí na způ 5aoÁ a 35% - |{\o,/^ Úspo,a nrateriálu se pohybuje kolem S mirrimálním -foroidní (prstencové) jádro má.ideální tvar pro zhotovení transformátoru obvodu jádra, ,ou,,oměrně rozprostřena 9o ;elén] mnoŽstvím *ut",iai... Ýs..1,,'u vinutí i,o., a"k vyššíúčinrrosti'Je vede k nízkému odpo.u vinrrtí Tá virrutí. délkrr jakérn krátkou velni coŽ činí prochází ve stejném Sntěru, v jerir.oz *uňol.n:'tok indukce, rnoŽná vyššín.ragn.ii.tá proudové hustoty ve pn-"a"r."vání. Lze pouŽít vyšší ocel 3aa,u r.remit.ová je orientovana nei''* chlazení měděných toroidního transfomáto,* ,,,ioznq. vodičíclr,jelikoŽ celý povrch j'r.J-1'nická hodnota ;e t,l W při indukci I,1 T a velice Žeíežejsor-r v Ztráty k vynikající vodičů. ,'ás".1,-'u1ni |,o,,a, ktený přispívá ;"*ý velmi dává To Hz. tiekvenci 50/60 tez vzduchové mezery Ve Smeru trans.fJráiloň. toroidního zatížitelnosti tepelné a nizký magnetizačnípror"rd ''""l:' pro magneti.řý1ot d?b.'. r,ytváří toku magnetického "n'o'dmínr
coŽ
z jakostních materiálů, ffansformátory jsou vyráběny se skládanýrni ,,o,,nani , t.onuěnenír'ri transÍbrmátory ve 50% přibližně úspor rlosáhnout jádry.
1zyšší
T'J:i;j'
r.rmožňuje
Úspory energie . zatíŽenívc srovnáttí s pŤt zatiŽe 36,Á při o/ l .cnrázc|no a 36,Á ^;i ^hnÁrr naprázdno je dťrleŽitá, LJspory dosahují aŽ 86,Á 'při chodu si, že pořizovací cena.transfbnrrátoru Uvědomíme-li klasickým t,u',,tJ,-atá,... t-akt, Že energetická Mezinárodně zaměřený pohled 1a. všechno. případě Žádném v PouŽití to není pot,aoouani íe.,..yšovánícen energie' k vedl prostředí' zivotní na produkce má vliv jádry skládanýnri z konvenčnícht,u.,,io'*atú.i s namísto transformátorů rráklady toroidníoh energie. obvykle se pořizovací úspory -"i.'ói: významné pl.;řů.;*tv*j: aŽ tří let jednotliqich při iejich p,áuo'.' běhenr dvou zaplatí transťormátoru toroidních transformátorů ",p"'"*i .,..it*o,,u iransformátoru a ceny ,fo,r"ui..r., *i,tc u .i. cené (zá|eŽina "',.,gi. vzhledem k velikosti série).
, ,' ,-^* Snadná montáž do zařízení kotouČu . porrlocí pleclrwého kotouče a dvou neoprenových - zalrttý střed s průchozím otvorem . zaliý střed s mosaznou vloŽkou . montᎠna DIN 35 (lišta) - pro ploŠnéspoje
44
Sníženáhlučnost Díky kruhové konstrukci jader které by molrly způsobovat hluk.
a
neexistující vzduchové mezeře rredochází k vibracím'
Malý- rozptyl magnetického pole měděným vinutím Tíar jádra toroidu bez vzduchových mezer a se symetrickým pole, běŽně osmkrát nižšíhoneŽ u wtvář.í extrémně nízkou úroveň rozptylu magnetického konveČn íclt transformátorů.
K|asický transformátor
Toroidní transformátor objem [cm3] úspora [cm3] úspora [%]
výkon [VA]
objem [cm3]
75
628
2BB
J+U
54,1
100 't30
727
381
346
47,6 51,0
160
954
424 614
442
438
45,9
506
46,6
866
200
1
086
580
250
1
361
670
691
50,8
ózv
1
555
821
734
47,2
400
1
801
986
815
45,3
500
2268
1
630
2574
800
4
51,8
1372
1202
46,7
3081
1714
1367
44,4
094
117
1
000
5520
1
843
3677
oo,o
1
500
6598
2227
4371
66,2
2000
IIÓc
3503
4232
54,7
2500
1
0800
4413
bJě
3000
11700
5733
4000
1
2300
6903
5967 E?q7
IVA]
klasický transf. ztráty
Á4n 4ó'Y
ztráty při zatíŽer
ztráIy
twl
OJ
4,8
0,8
100
6,0
1,0 4A
1,0
kIasický toroidní transformátor transf. Úspora úspora ztráIy zIrály uspora Úspora
toroidní transformátor
twl
160
2,6
twl
W]
lo/"1
6,4
3,1
32,6
13,0
10,7
/,Ó
17 ,7
78,7
174
14.1
RA
76,4
25,0
ío ?
a4
32,0
25,7
37,8
34,0
W]
twl AO
86,3
o6
6n
ěJ'J
t%1
250
'1
400
18,0
5,1
12,9
630
24.0
6,9
17,1
I I,r 14 2,
'1000
27,O
10,6
16,4
60,7
'16,3
21,7
57,1
26,0
23,0
46,9
100,0
o
140,0
1
600
2500
49,0
4000
70,0
transformátorů
qoí
/
ztráty naprázdno Výkon
Tabulka porovnává objem klasických a toroidních
?o(
r+J,
1
45
?oí
19,9
22,8 6,3 3,8
10,1
1? q
zo,z
21,7
28,3 29,3
70,7
onn
4q7
50,0
Tabulka Porovnává objenr kla.
sických
a
toroidrríclr trans-
Íbrmátorů
Pro bezpečný provoz transformátoru
se
používájako prvek jištění
- tepelný spínačvratný
- tepelná pojistka Íavná - kómbinace proudové pojistky a tepelného spínače(do
200VA)
Provedení vývodů - Cu vodič v izolačnítrubičce třídy F - Cir lanka izolovaná l90, I05, 155.C/ Speciální transformátory mohou být opatřeny stíněním - páseni Cu folie po obvodu ffansformátoru vývod PE) - primárním l sekundárním vinutím. Cu páska stírrívinr'rtí (žl.-zelený ochranný
Montáž transformátoru
- pomocí plechové příruby a dvou neoprenových kotoučťr
. zalitého středu s průchozímotvorem - zalitého středu , *o,u'''o.' nebo silonovou vložkou a pruchozím otvorem - zalitého středu S mosaznou vloŽkou a metrickým záyitem
Použitítoroidních transformátorů Toroidní transformátory bezpďnostni Technické parametry Napětí primární Napětí sekundární
1
6,9,
1
8,24,27,36,42,48V
Kmitočet IzoIačnípevnost
50/60H2
Třída izo|ace Provozníteplota okolí
E 40 "C max. S1 trvalý
4kv
Druh provozu pnmarnl
Vývody
s
15V aŽ 400V
2,'1 5,1
lanko délky 20 cm lanko délky 20 cm lP 00, lP 54 Tepelná vratná pojistka
sekundárni Krytí
ochrana proti přetíŽení
Transformátory jsou urČeny pro bezpečným oddělení spotřebiče napětím od napájecí sítě' Toroidníjádro rozptyl zajišťuje rnalý elektromagnetického pole, vysokou účinnosta snadnou montáž. Výkonová řada obsahuje typy od 20VA do 500VA. Transformátory mohou být proti přetíŽení jiŠtěny vratnou tepelnou pojistkou. Primárrrí i sekrurdární vinuti jsou vyvedena lanky v izolační trubičce. Provedení transformátorů mťržebýt přizpťrsobeno
montáži do různéhoprostředí. Typ transformátoru
Výkony ffansformátorů
((
a
jejich rozměry
ČsN EN 61ss8-2.6
'\
' /,, [r
#wffi
RTB RTB RTB RTB RTB RTB RTB RTB RTB RTB RTB RTB 46
20-T-P/NXS 36.T-P/NXS 50-T-P/NxS 75-T-P/NxS 100-T-P/NxS 120-T-P/NxS 160-T-P/NxS 200-T-P/NxS 250-T-PlNxS 300-T-P/NxS 400-T-PlNxS 500-T-P/NxS
D1
D2
H
VA
mm
mm
mm
20
59
20
JO
34
P
G kg 0.34 0.45 0.70 0.90
70
zo
50
IO
25
JO
100
3Z
42 44
1.20
120
88 95 97
160
102
/+o
1.60
200 250 300 400 500
111 122
3B 3B
49
122
41
r)4
140
45
65 70
2.00 2.44 2.85 3.60 4.50
'7q
36
'136
56
t.Jc
Toroidní transformátory ocldělovací jádro jsou určeny pro oddělerrí spotřebiče od napájecí sítě. Toroidní Trarrsformátory zajišťuje nralý rozptyl elektromagnetického Technickó parametry pole' vysokou účinnosta snadnou montáž. 15V aŽ 400V primární Napětí Výkorrová řada obsahuje typy od 20VA do 1 15. 230, 400 v Napětí sekundárnÍ 3000v4. 50/60H2 Kmitočet Trarrsformátory mohou být proti 4kv lzoIačnípevnost přetíŽení jištěny vratnou tepelnou pojistkou. E izoIace jsou Třída rryvedena Prirrrární i sekundární vinutí "C max. 40 lanky v izolačrri trubičce. Provedení Provoznítep|ota oko|í S,1 trva|ý Druh provozu transformátonr můžebýt přizpůsobeno pro ,1
Ianko dó|kv 20cm - primární . sekundární |anko dé|ky 20cm lP 00. lP 54 Krytí vratná pojistka proti přetíŽeni TepeIná ochrana
rnontáži clo různéhoprostředí.
Vývody
ČsN ĚN 615s8-2- 4
Střed transformátoru je vyplněn polyrrretanovou pryskyřicí, do které je vyvrtán otvor.
Toroidní transformátory pro halogenová svítidla Transformátory jsou určeny pro napájení halogenových svítidel se jmenovitým napětím I1Y ze sít! ó napětí 230v,50-60Hz. Toroidní jádro zajišťujemalý rozptyl clóktrorrragnetickélro pole, vysokou účinnosta snadnou montáž. Výkonová řada obsahuje typy od 20VA do 400VA.
41
TransfbrmátoryjsouprotipŤetíŽeníjištěnyVratnoutepelnoupojistkor-r.Primárníi můžebýt
v izolačnítrubičce. Provedení transtbrnrátorťl sekr'rndární vinutí jsou vyvedena lanky přizpťrsobeno montáŽi do různéhoprostředí.
&{€
Technické parametry í sekundárni
\,r
W
|anko délky 20cm
ochrana proti přetíŽenl
transťormátoru je vyplněn je polyr"rretanovou pryskyřicí, do které vyvrtán otvor.
Střed
Toroidní transformátory ploché jnrenovitýnr hálógenových *i1id..I. se Transformátory jsou urČeny p,o ,lupa;"ni rozptyl nralý Toroidní jádro zajišťuje je napětím l?v ze ,iio, o 230V, 50 - aortz. a snadnou *ontaz. Výška transformátorťr účinnost vysokou pole' elektromagnetického .]..onc|-ílnná|( sníŽena pro montᎠdo nízkých prostoru. n \/ A TransÍbnnátory jsou prott 200VA. Výkonová řada obiahuje typy od 20VA do larrky Primámí i sekundární vinutí jsou vyvederra přetíŽení jištěny u,u,*., tepelnou poji,tt.o.,. v izolačnítrubičce.
AC{
Technické parametry
lanko délky 20cm
Střed
|anko dé|ky 20cm
ochrana proti přetíŽeni
vyvrtán otvor.
48
je vyplněn pryskyřicí, do které je
transťormátorr-r
polyuretanovou
Teoelná vratná pojistka
Čsru Eu 61558.2.6
