Естественные науки

Вопрос по трансформатору.

"Увеличивать мощность, уменьшая количество витков, можно только до определенного предела, в зависимости от сечения сердечника" - это цитата.
Т. е, как я понимаю, при намотке первички будет определённый барьер, после которого при уменьшении витков первички мощность повышаться не будет? Т. е например намотал я на свой сердечник 170 витков, начал убавлять первичку и до например 150 витков мощность росла, а ниже 149, 148,...витков.... мощность будет такой же как и при 150 витках. Получается так?
Спасибо.
Жесткого барьера нет (кроме разче что насыщения сердечника) .
На самом деле вся проблема в пакостных свойствах тока холостого хода. Именно из-за него в обмотках трансформаторов значительно больше витков чем в импульсных накопителях-трансформаторах, и он требует оптимизации намотки.

Если построить эквивалентную схему реального трансформатора, окажется, что на входе параллельно идеальному трансформатору включена индуктивность входной обмотки. И они оба включены последовательно с сопротивлением первичной обмотки (всякие индуктивности утечки и потери в сердечнике пока не учитываем) .

По индуктивности первички течет ток холостого хода. Он течет всегда, и когда вторичка не подключена и в работе. Проходя через сопротивление обмотки он греет её и понижает КПД. Поэтому хорошо бы его как можно снизить. Как? Увеличив эту индуктивность - намотав побольше первички, индуктивность (и индуктивное сопротивление) пропорционально квадрату числа витков. Отлично, намотав триллион витков мы можем сделать этот ток мизерным.

Но! Сделав так, мы сильно повышаем сопротивление первички. А через неё кроме тока холостого хода течет и рабочий ток. Огромное сопротивление съест почти все напряжение, нашему идеальному трансформатору мало что достанется, и мощность на выходе будет мизерной.

Получается у нас есть потери двух типов - одни постоянные и падающие пропорционально числу витков, другие - пропорциональные рабочему току (мощности) и _растущие_ пропорционально числу витков. Поэтому, если мы хотим оптимизировать КПД - величину потерь _для заданной мощности_ - есть некоторое оптимальное число витков где первые потери уже довольно малы, а вторые - ещё не очень велики.

Если нам плевать на потери, но хочется получить побольше мощи - можно уменьшать витки первички. Но до нуля снижать тоже не получится - при этом мы упираемся в две проблемы.
Во-первых потери греют первичку все сильнее и сильнее, до неприятных эффектов. Причем греют не только в работе, но и при простое!
Во-вторых чем меньше число витков, тем выше намагниченность сердечника (она выше именно при малом числе, не при большом!) . С ростом намагниченности растут потери в сердечнике, а при превышении некоторого значение он насыщается, его магнитная восприимчивость резко падает, ток в обмотке резко нарастает, обычно до её перегорания.
Ольга Швецова
Ольга Швецова
8 946
Лучший ответ
при уменьшении количества витков уменьшится и сопротивление обмотки соответственно увеличится ток
мощность трансформатора зависит от сечения магнитопровода сердечника
уменьшая или увеличивая количество витков изменения полезной мощности не будет
а вот кпд трансформатора будет менятся
Да, мощность будет увеличиваться с увеличением тока в первичке, но только до насыщения магнитопровода - то есть, ненамного. Дальше мощность будет рассеиваться т. е. уходить в бесполезный нагрев до перегорания обмотки.
Логически: пусть на вторичке хоть тысяча витков, но намотав всего 1-10 витков первички и включив в сеть - она сгорит. Ток через нее будет недопустимо большой. Он зависит от сопротивления обмотки, а обмотка - от кол-ва витков. А вот мощность транса - зависит от сечения магнитопровода.
Например, в трансформаторных БП для мелких девайсов, витков на первичке куча, а мощности больше 10 ватт и тока больше 0,5-1 ампер не получить все равно - мало сечение магнитопровода.
Мощность зависит не от кол-во витков, а от сечения магнитопровода. При малом кол-ве витков сердечник будет перенасыщен, и в следствии чего резко уменьшается кпд
Паша Савин
Паша Савин
969
Скажите, как изменятся характеристики трансформатора например ОСМ 0,63 если транс на 380 Вольт включить на 220? Понимаю, что количество витков на вольт изменится и из 380х36 транс станет 220х21 ну или что то похоже. А вот что будет с мощностью? 630 Ватт превратятся в 500? И потом он уйдёт в насыщение?

Похожие вопросы