Расчет параметров трансформатора — онлайн-калькулятор

На данной странице можно выполнить упрощенный расчет трансформатора при помощи онлайн-калькулятора. Инструмент позволяет оценить мощность трансформатора с П- и Ш-образным магнитопроводом по мощности подключаемого устройства или площади сечения самого сердечника (также необходимо знать напряжения в сети, рабочее напряжение устройства и КПД трансформатора). Дополнительно в результате будут рассчитаны основные значения по первичной и вторичной обмотке (ток, количество витков, диаметр провода).

Теоретическое обоснование расчета представлено ниже.

Как рассчитать трансформатор — пошаговый расчет с формулами

Расчет параметров трансформатора — достаточно сложная задача, требующая учета особенностей свойств материалов, их нелинейных характеристик и потери в процессе работы. Однако, для ориентировочного расчета для понимания порядка значений можно использовать упрощенные методы. Ниже приведены основные этапы и формулы для простого расчета трансформатора.

Для начала нужно узнать, какую мощность будет передавать трансформатор. Зная мощность подключенного устройства (P₂) и КПД трансформатора (η), рассчитывается первичная мощность (P₁):

P₁ = P₂ / η

Далее можно вычислить поперечное сечение сердечника трансформатора (S).

Площадь сердечника возрастает линейно при увеличение мощности. Для трансформаторной стали сечение (S) в см² рассчитывается по формуле:

S = √P₁

Расчет можно выполнить и в обратную сторону. Если неизвестна первичная мощность (P₁), ее можно рассчитать через сечение магнитопровода (S).

P₁ = S²

В свою очередь сечение можно определить, как произведение ширины сердечника (а) на толщину набора (b).

S = a × b

По значению сечения (S) определяется число витков (w') на 1 Вольт по формуле:

w' = 50 / S

После этого можно рассчитать число витков (w) первичной и вторичной обмоток. Количество обмоток прямо пропорционально приложенному напряжению.

w₁ = w' × U₁
w₂ = w' × U₂

Чтобы рассчитать диаметр обмоток (d), нужно ознакомиться с формулой расчета допустимой силы тока по заданной плотности тока (Δ):

I = 0.785 × Δ × d²

Исходя из нормы плотности тока 2 Ампера на 1 мм², можно вывести диаметр.

d = 0.8 × √I_1,2

Наибольший ток для первичной и вторичной обмотки рассчитывается по классической формуле мощности через произведение напряжения и тока.

I_1,2 = P_1,2 / U_1,2

В конце можно узнать сечение (S_пр) витка. Т.к. сечение и диаметр (d) является являются взаимосвязанными величинами.

S_пр = 1/4 × π × d²

Простой расчет параметров трансформатора обычно используется для приблизительных оценок, т.к. опускает большое количество переменных, использует округленные обобщенные формулы. Инструмент не учитывает множество факторов и не подойдет для точного проектирования устройства, но может быть полезен для быстрого определения основных характеристик трансформатора.