Перед конструкторами радиоэлектронной аппаратуры часто ставится задача создания таких устройств, которые отличались бы небольшими размерами и минимальным весом.
Практика показала, что лучше всего применять трансформаторы с тороидальным магннтопроводом. В сравнении с броневыми сердечниками из Ш-образных пластин они имеют меньший вес и габариты, а ташке отличаются лучшими условиями охлаждения обмотки н повышенным КПД. Кроме того, при равномерном распределении обмоток по периметру сердечника практпческн отсутствует поле рассеяния п в большинстве случаев отпадает необходимость в экранировании трансформаторов.
В связи с тем, что полный расчет силовых трансформаторов па тороидальных сердечниках слишком громоздок и сложен, приводим таблицу, с помощью которой радиолюбителю будет четче произвести расчет тороидального трансформатора мощностью до 120 Вт. Точность расчета вполне достаточна дли любительских целей. Расчет параметров тороидального трансформатора, не вошедших в таблицу, аналогичен расчету трансформаторов на Ш-образпом сердечнике.
Таблицей можно пользоваться при расчете трансформаторов на сердечниках холоднокатаной стали 0310, 0320, 0330 с толщиной ленты 0,3 — 0,5 мм и стали 0340, 0330, с толщииой ленты 0,05—0,1 мм при частоте питающей сети 50 Гц.
При намотке трансформаторов допустнмо применять лишь межобмоточную и наружную изоляции, хотя межслоевая изоляция и позволяет добиться более ровной укладки провода обмоток, из-за различия наружного и внутреннего диаметров сердечника при ее применении неизбежно увеличивается толщина намотки по внутреннему диаметру.
Для намотки тороидальных трансформаторов необходимо применять обмоточные провода с повышенной механической и электрической прочностью изоляции. При намотке вручную следует пользоваться проводами ПЭЛШО, ПЭШО. В крайнем случае можно применить провод П0В-2. В качестве межобмоточной и внешней изоляции пригодны фторопластовая пленка П0ТФ толщиной 0,01.— 0,02 мм, лакоткань ЛШСС толщиной 0,06-0,12 мм пли батистовая лента.
Пример расчета трансформатора. Дано: напряжение питающей сети
Uc = 220 в,
выходное напряжение U = 24 в,
1. Определяют мощность вторичной обмотки
2. Определяют габаритную мощность трансформатора, к. п. д. и другие ходпмые для расчета данные рают по таблице из нужной графы ряда габаритных мощностей.
3. Находят площадь сечения сердечника
4. Подбирают размеры сердечника Dc, dc и /гс
5. При определении внутреннего диаметра сердечника должно быть выполнено условие:
Так как в тороидальных трансформаторах магнитный поток рассеяния весьма мал, то падение напряжения в обмотках определяется практически лишь их активным сопротивлением, вследствие чего относительная величина падения напряжения в обмотках тороидального трансформатора значительно меньше, чем в трансформаторах стержневого и броневого типов. Поэтому для компенсации потерь на сопротивлении вторичной обмотки необходимо увеличить количество ее витков лишь на 3%.
Определяют диаметры проводов
обмоток
ток первичной обмотки трансформатора, определяемый из формулы
Выбирают ближайший диаметр провода в сторону увеличения (0,31 мм);
Трансформаторы, рассчитанные с помощью приводимой таблицы, после изготовления подвергались испытаниям под постоянной максимальной нагрузкой в течение нескольких часов и показали хорошие результаты .
