Dizajn tipičnog transformatora je jednostavan. Sastoji se od čelične jezgre, dvije zavojnice sa žičanim namotom. Jedan namot se zove primarni, drugi - sekundarni. Pojava izmjeničnog napona (U1) i struje (I1) u prvoj zavojnici tvore magnetski tok u njenoj jezgri. Stvara EMF izravno u sekundarnom namotu, koji nije spojen na krug i ima energetsku snagu jednaku nuli.
Ako je krug spojen i dođe do potrošnje, to dovodi do proporcionalnog povećanja jačine struje u prvoj zavojnici. Takav model komunikacije između namota objašnjava proces transformacije i preraspodjele električne energije, koji je uključen u proračun transformatora. Budući da su svi zavoji druge zavojnice spojeni u seriju, dobiva se ukupni učinak svih EMF-a koji se pojavljuju na krajevima uređaja.
Transformatori su sastavljeni na način da je pad napona u drugom namotu mali dio (do 2 - 5%), što nam omogućuje da pretpostavimo da su U2 i EMF jednaki na njegovim krajevima. Broj U2 će biti više/manje onoliko koliko je razlika između broja zavoja obje zavojnice - n2 i n1.
Ovisnostizmeđu broja slojeva žice naziva se omjer transformacije. Određuje se formulom (a označava se slovom K), i to: K=n1/n2=U1/U2=I2/I1. Često ovaj pokazatelj izgleda kao omjer dva broja, na primjer 1:45, što pokazuje da je broj zavoja jedne zavojnice 45 puta manji od broja zavojnica druge. Ovaj udio pomaže u proračunu strujnog transformatora.
Elektrotehničke jezgre se proizvode u dvije vrste: u obliku slova W, oklopne, s grananjem magnetskog toka na dva dijela, i u obliku slova U - bez podjele. Kako bi se smanjili vjerojatni gubici, šipka nije čvrsta, već se sastoji od odvojenih tankih slojeva čelika, međusobno izoliranih papirom. Najčešći je cilindrični tip: primarni namot se nanosi na okvir, zatim se postavljaju kuglice papira, a na to se namota sekundarni sloj žice.
Proračun transformatora može uzrokovati neke poteškoće, ali pojednostavljene formule u nastavku će doći u pomoć dizajneru amateru. Najprije je potrebno odrediti razine napona i struja pojedinačno za svaki svitak. Izračunava se snaga svakog od njih: P2=I2U2; P3=I3U3; P4=I4U4, gdje su P2, P3, P4 snage (W) povećane namotima; I2, I3, I4 - jakosti struje (A); U2, U3, U4 - naponi (V).
Da biste utvrdili ukupnu snagu (P) u izračunu transformatora, morate unijeti zbroj pokazatelja pojedinačnih namota, a zatim pomnožiti s faktorom 1,25, koji uzima u obzir gubitke: P=1,25 (P2+P3+P4+…). Usput,vrijednost P pomoći će izračunati poprečni presjek jezgre (u sq.cm): Q \u003d 1,2kratki kvadrat P
Zatim slijedi postupak za određivanje broja zavoja n0 po 1 voltu prema formuli: n0=50/Q. Kao rezultat toga, saznaje se broj zavoja zavojnica. Za prvi, uzimajući u obzir gubitak napona u transformatoru, bit će jednak: N1=0,97n0U1Za ostalo: N2=1,3n0U2; n2=1,3n0U3… Promjer vodiča bilo kojeg namota može se izračunati po formuli: d=0,7kratki kvadrat 1 gdje je I jačina struje (A), d je promjer (mm).
Izračun transformatora omogućuje vam da pronađete snagu struje iz ukupne snage: I1=P/U1. Veličina ploča u jezgri ostaje nepoznata. Da biste ga pronašli, potrebno je izračunati površinu namota u prozoru jezgre: Sm=4(d1(sq.)n1+d2(sq.)n2+d3(sq.)n3+…), gdje je Sm površina (u kvadratnih mm), svi namoti u prozoru; d1, d2, d3 i d4 - promjer žice (mm); n1, n2, n3 i n4 su broj zavoja. Pomoću ove formule opisane su neravnine namota, debljina izolacije žice, površina koju zauzima okvir u razmaku prozora jezgre. Prema dobivenoj površini odabire se posebna veličina ploče za slobodno postavljanje zavojnice u svom prozoru. I posljednja stvar koju trebate znati je debljina jezgrenog skupa (b), koja se dobiva formulom: b=(100Q) / a, gdje je a širina srednje ploče (u mm); Q - u kvadratu vidi Najteže u ovoj metodi je izračunati transformator (ovo je potraga za elementom šipke odgovarajuće veličine).
