Quiero construir un transformador steplizer para generar 3kv. Entiendo el principio de la relación de giros en un transformador, pero no entiendo la cantidad óptima de giros. Cuantas vueltas se requieren para dar el mejor voltaje y corriente. ¿Cómo optimizaría esto?
Esto es lo que tengo hasta ahora para mis dimensiones físicas:
ID del núcleo - 86 mm (8,6 cm) OD - 170 mm (17 cm) H - 66 mm (6,6 cm)
Cable D - 3 mm
Con un transformador, no 'optimiza' el número de giros, usa el número mínimo de giros posible, para usar como un pequeño cable, que cumplirá con los requisitos magnéticos del núcleo.
Ese es un gran núcleo que tiene allí, así que asumiré que está hecho de hierro y es para una red de 240 voltios. Obviamente, a medida que las suposiciones se vuelven más claras, cualquier suposición errónea y las matemáticas resultantes se pueden corregir.
Debe tener suficientes giros en el núcleo para que los cambios en el campo en el núcleo puedan generar un voltaje igual a la entrada.
Cualquier núcleo de hierro debe soportar 1.5T pico cómodamente. A una frecuencia de red de 50 Hz, el campo está cambiando en un pico de \ $ 2 \ pi fB_ {max} \ $, por lo que 6.3x50x1.5 = 472 T / s. El hierro de alta calidad puede soportar más, quizás 1.7T, pero 1.5 es un límite más seguro.
Ese campo está operando sobre el área de la sección transversal del núcleo, que es de 42 mm * 66 mm, para dar un cambio de flujo máximo de 472 * 66 m * 42 m de 1,3 Weber / s. Habrá cierto aislamiento dentro de esta sección transversal, digamos que se acerca al 10%, por lo que reduciremos el 1.3 a 1.2 por seguridad.
Por lo tanto, este núcleo toroidal generará hasta 1.2v por pico de giro, a 50Hz (20% más a 60Hz).
Para un voltaje de entrada máximo de 240v rms = 340v pico, necesitará al menos 283 giros primarios. Podrías usar más, para reducir el campo. Como quiere hacer un steplizer, es posible que su voltaje de entrada a veces sea más alto, por lo que debe aumentar el número de vueltas para que coincida con su especificación.
Una regla de oro para la densidad de corriente en transformadores de tamaño modesto es 3A / mm2. El cable de 3 mm de diámetro tiene un área de 7 mm2, por lo que debería obtener 20 A a través de este cable con un calentamiento moderado. 20A * 240v es 4.8kVA.
El toroide tiene un agujero de 86 mm de diámetro, que es un área de 5800 mm2. Un factor de relleno del 50% sería extraordinariamente bueno, así que no asuma que puede poner más de 2900/7 = 400 vueltas de cable de 3 mm a través de él.
Parece que tienes el tamaño correcto de cable y el tamaño correcto de núcleo para un autotransformador de 3kVA 240v. ¿Puedes confirmar las suposiciones de Mkeith?
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