Как сделать из 50 герц 400

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 08.10.2024

Если разобраться по существу в многообразии промышленных и самостоятельно изготовляемых радиолюбителями источников питания, то напрашивается удивительный вывод. В основном встречаются такие источники, в которых применяются одни и те же (из большого многообразия находящихся в продаже) понижающие трансформаторы. Все эти трансформаторы, по сути, выполняют одну роль. Благодаря магнитной индукции часть напряжения на первичной обмотке трансформатора передается на вторичную обмотку. Род тока при этом не изменяется, а коэффициент трансформации зависит от сопротивления обмоток электрическому току, мощности нагрузки, подключенной к вторичной обмотке трансформатора и приложенному напряжению U_c (на первичной обмотке). Для понижающего трансформатора, применяемого в маломощном источнике питания, по-настоящему важны несколько ранее описанных электрических параметров.

На практике, один и тот же трансформатор выдает разное напряжение на вторичной обмотке, в зависимости от напряжения на первичной обмотке. Причем важно, чтобы частота в осветительной сети равнялась 50 Гц (с незначительными отклонениями). В обозначении трансформаторов частота обязательно указывается на их корпусе.

Это замечание актуально для трансформаторов, работающих в понижающем режиме, когда первичная обмотка имеет сопротивление электрическому току много большее, чем вторичная (и последующие, в случае если трансформатор имеет несколько обмоток). На практике, для того чтобы понять — годится ли трансформатор в качестве понижающего в цепи 220 В (когда неизвестны его справочные данные или обозначение на корпусе не читается), рекомендуется проверить обмотки омметром и определить обмотку с максимальным сопротивлением. Ее и подключают в сеть 220 В. Каких-либо жестких критериев сопротивления первичной (сетевой) обмотки нет, и ее сопротивление может достигать и 100 Ом, и например, 1 кОм — все зависит от мощности и предназначения трансформатора. Разумно заметить, что включать непосредственно в сеть 220 В переменного тока трансформатор с обмоткой до 10 Ом опасно. Для этого используются автотрансформаторы (включенные между напряжением 220 В и обмоткой экспериментального трансформатора) или балластные конденсаторы, о которых написано далее.

Радиолюбителям наверняка будет полезно знать, какие сетевые трансформаторы пользуются популярностью среди электронных конструкций, уверенно зарекомендовали себя с положительной стороны по безопасности и длительности (в режиме работы 24 часа на протяжении нескольких лет) эффективной работы. Для этого в табл. 5.1 для примера приводятся названия некоторых популярных трансформаторов, которые автор не раз использовал в своих электронных конструкциях.

Рассмотрим широко распространенный трансформатор ТА1-220-400.

Его можно применять как понижающий в осветительной сети 220 В 50 Гц в качестве основного элемента источника питания. Выходной ток источника питания невелик, — порядка 70 мА, однако из-за относительно высокого выходного напряжения (до 30 В) такой источник питания оказывается незаменим, например, для питания накальных индикаторов (например, ИВ-21) и в ряде аналогичных случаев.

На рис. 5.3 представлена электрическая схема источника питания, где в качестве понижающего трансформатора применен ТА1-220-400.

Как видно из схемы, она классическая, и ничего необычного в ней нет. Точками на схеме обозначены начала обмоток трансформатора, однако, для сборки схемы оказывается достаточно только правильно подключить их выводы. Данная схема может с успехом служить тому радиолюбителю, кто озаботится самостоятельным изготовлением маломощного источника питания с выходным напряжением 2,5 В (переменный ток) и 27–30 В (постоянный ток).

Оба напряжения будут полезны для испытания необычных конструкций. Так, например, напряжение 30 В (как переменного, так и постоянного тока) уместно использовать в лаборатории радиолюбителя при настройке телефонных аппаратов с функцией АОН (и не только). Этот сигнал будет имитировать сигнал звонка-вызова с телефонной линии и для настройки АОН (или другого телефона) намного безопаснее, чем сигнал с амплитудой в два раза большей (как в реальной телефонной линии). Кроме того, выходное напряжение 2,5 В удобно использовать для питания домашних часов-будильников (с питанием 1,5…3 В, добавив небольшую выпрямительную схему), тогда не придется постоянно покупать батарейки, а также для питания зарядного устройства дисковых аккумуляторов и элементов с таким же номинальным напряжением.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Учет электроэнергии с применением измерительных трансформаторов

Учет электроэнергии с применением измерительных трансформаторов Вопрос. Какие классы точности ТТ и ТН применяются для присоединения коммерческих счетчиков?Ответ. Применяются: для присоединения коммерческих счетчиков класса точности 0,2 – как правило, не ниже 0,2 (0,2S); для

Автоматическое повторное включение (АПВ)

Автоматическое повторное включение (АПВ) Вопрос. С какой целью и для каких электросетей и электрооборудования предусматривается АПВ?Ответ. Предусматривается для быстрого восстановления питания потребителей, межсистемных и внутренних связей, а также для улучшения

Автоматическое включение резервного питания и оборудования (АВР)

Автоматическое включение резервного питания и оборудования (АВР) Вопрос. Для каких целей предусматриваются устройства АВР?Ответ. Предусматриваются для восстановления питания потребителей путем автоматического присоединения резервного источника питания при

Включение генераторов

Включение генераторов Вопрос. Какими способами может производиться включение генераторов на параллельную работу?Ответ. Может производиться одним из следующих способов:точной синхронизации (автоматической, полуавтоматической, ручной);самосинхронизации

Установка силовых трансформаторов и реакторов

Установка силовых трансформаторов и реакторов Вопрос. На установку какого электрооборудования распространяются требования настоящего подраздела Правил?Ответ. Распространяются на стационарную установку в помещениях и на открытом воздухе силовых трансформаторов

4.5.2. Особенности трансформаторов и термины

4.5.3. Классификация трансформаторов

4.5.3. Классификация трансформаторов Трансформаторы классифицируют по признаку функционального назначения:? трансформаторы питания;? трансформаторы согласования.Трансформаторы питания в свою очередь классифицируют:? по

4.5.4. Конструктивные особенности трансформаторов

4.5.4. Конструктивные особенности трансформаторов Основными частями трансформатора являются магнитопровод и катушка с обмотками.Материалом для магнитопровода трансформаторов служит листовая электротехническая сталь различных марок и толщины, горячей прокатки и

2.3. Простое включение периферийных устройств от порта USB персонального компьютера

2.3. Простое включение периферийных устройств от порта USB персонального компьютера При включении компьютера (далее ПК), аудиоколонки надо включить отдельным включателем на их корпусе. Если колонки установлены поодаль от места оператора, такое положение вряд ли можно

Сети Скрытность подводной лодки заставляет применять против нее особые средства борьбы. В этой главе будет коротко рассказано о том, как защищаются в наши дня от невидимого врага, как его обнаруживают я уничтожают. Даже самые маленькие подводные лодки-лилипуты, проникая

8. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ

8. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ Указания по ТО и ремонту в данном разделе приведены для электрических сетей следующих назначений:воздушные линии электропередачи (ВЛ) напряжением до 35 кВ;кабельные линии (КЛ) наружной и внутренней прокладки до 10 кВ;внутрицеховые силовые сети до

Установка силовых трансформаторов и реакторов

Установка силовых трансформаторов и реакторов Вопрос 196. На установку какого электрооборудования распространяются требования настоящего подраздела Правил?Ответ. Распространяются на стационарную установку в помещениях и на открытом воздухе силовых трансформаторов

6. ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ

6. ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ 6.1. Технические требования Вопрос 209. Как следует располагать трубопроводы тепловых сетей и горячего водоснабжения при 4-трубной прокладке?Ответ. Следует, как правило, располагать в одном канале с выполнением раздельной тепловой изоляции каждого

6. ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ

6. ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ 6.1. Технические требования6.1.1. Способ прокладки новых тепловых сетей, строительные конструкции, тепловая изоляция должны соответствовать требованиям действующих строительных норм и правил и других нормативно-технических документов. Выбор диаметров

В данной статье речь пойдет о частотном преобразователе, в простонародье, частотнике. Данный частотник, а в дальнейшем частотный привод, способен управлять 3-х фазным асинхронным двигателем. В данном частотном приводе (ЧП) я использую интеллектуальный силовой модуль компании International Rectifier, а конкретно IRAMS10UP60B (на AliExpress), единственное, что с ним сделал, это перегнул ножки, так что, по сути, модуль получился IRAMS10UP60B-2. Выбор на данный модуль пал преимущественно из-за встроенного драйвера. Главной особенностью встроенного драйвера является возможность использования 3 ШИМ вместо 6 ШИМ каналов. Кроме того цена на данный модуль на eBay около 270 рублей. В качестве управляющего контроллера использую ATmega48.

Разрабатывая данный привод я делал упор на эффективность конструкции, минимальную себестоимость, наличие необходимых защит, гибкость конструкции. В результате получился частотный привод со следующими характеристиками (функциями):

На данный момент защита от сверх тока или кз не реализованы (считаю нет смысла, хотя, свободную ногу в МК с прерыванием по изменению оставил)

Собственно, схема данного девайса :

Проект в layout

Ниже фото того, что у меня получилось

Печатная плата данного девайса (доступна в lay под утюг)

На данном фото полностью рабочий экземпляр, проверенный и обкатанный (не имеет панельки расположен слева). Второй для теста atmega 48 перед отправкой (расположен справа).

На данном фото тот самый irams (делал с запасом, должен поместится iramx16up60b )

Алгоритм работы устройства

Изначально МК (микроконтроллер) является настроенным на работу с электродвигателем номинальным напряжением 220 В при частоте вращающего поля 50Гц (т.е. обычный асинхронник, на котором написано 220 в 50 Гц). Скорость набора частоты установлена на уровне 15 Гц/сек.(т.е. разгон до 50 гц займет чуть более 3 сек., до 150 Гц-10 сек ). Вольт добавка установлена на уровне 10 %, длительность намагничивания 1 сек. (постоянная величина неизменна ), длительность торможения постоянным током 1 сек. (постоянная величина неизменна). Следует отметить ,что напряжение при намагничивании, как и при торможении, является напряжением вольт добавки и меняется одновременно. К слову, преобразователь частоты является скалярным, т.е. с ростом выходной частоты увеличивается выходное напряжение.

После подачи питания происходит заряд емкости dc звена. Как только напряжение достигает 220В (постоянное ) с определенной задержкой включается реле предзаряда и загорается единственный у меня светодиод L1. С этого момента привод готов к запуску. Для управления частотником имеется 6 входов:

Вкл (если подать лишь этот вход, ЧП будет вращать двигатель с частотой 5 Гц)
Вкл+реверс(если подать лишь этот вход, ЧП будет вращать двигатель с частотой 5 Гц, но в другую сторону)
1 фиксированная частота (задается R1)
2 фиксированная частота (задается R2)
3 фиксированная частота (задается R3)
4 фиксированная частота (задается R4)

В этом управлении есть одно Но. Если в процессе вращения двигателя менять задание на резисторе, то оно изменится лишь после повторной подачи команды (вкл.) или (вкл+реверс.). Иначе говоря, данные с резисторов читаются пока отсутствуют эти два сигнала. Если планируется регулировать скорость с помощью резистора в процессе работы, то необходимо установить джампер J1.В этом режиме активен лишь первый резистор, причем резистор R4 ограничивает максимальную частоту, то есть если его выставить на 50% (2.5 вольта 4 "штырь". на фото ниже 5 земля), то частота R1 будет регулироваться резистором от 5 до 100 Гц.

Для задании частоты вращение нужно учитывать, что 5v на входе в МК соответствует 200 Гц., 1v-40 Гц, 1.25v-50 Гц и т.д. Для измерения напряжение предусмотрены контакты 1-5, где 1-4 соответствуют номерам резисторов, 5- общий минус(на фото ниже). Резистор R5 служит для подстройки масштабирования напряжения DC звена 1 в -100 в (на схеме R30).

Особенности настройки

Настройка привода перед первым включением сводится к проверке монтажа электронных компонентов и настройки делителя напряжения для DC звена (R2).

100 Вольтам DC звена должно соответствовать 1 вольт на 23 (ножке МК)- это ВАЖНО. На этом настройка завершена.

Перед подачей сетевого напряжения необходимо промыть плату (удалить остатки канифоли) со стороны пайки растворителем или спиртом, желательно покрыть лаком.

Привод имеет "заводские " настройки, которые подходят как для двигателя с напряжением 220 В и частотой 50 Гц), так и для двигателя с напряжением 380 в и частотой 50 гц. Данные настройки всегда можно установить если вы не решаетесь сами настраивать привод. Для того чтобы установить "заводские " настройки для двигателя (220 в 50 Гц) :

Включить привод
Дождаться готовности (если подано питание только на МК , просто подождать 2-3 секунды)
Нажать и удерживать кнопку В1 до тех пор, пока светодиод L1 не начнет мигать, отпустить кнопку В1
Подать команду выбора 1 скорости. Как только светодиод перестанет мигать, убрать команду
Привод настроен . В зависимости от того . светодиод горел (если не горел, то привод ожидает напряжения на DC звене).

При такой настройке автоматически в записываются следующие параметры:

Номинальная частота двигателя при 220 В - 50 Гц
Вольт добавка (напряжение намагничивания, торможения ) - 10%
Интенсивность разгона 15 Гц./сек
Интенсивность торможения 15 Гц./сек

Если подать сигнал выбора второй скорости, то в EEPROM запишутся следующие параметры (разница лишь в частоте):

Номинальная частота двигателя при 220 В- 30 Гц
Вольт добавка (Напряжение намагничивания, торможения ) 10%
Интенсивность разгона 15 Гц./сек
Интенсивность торможения 15 Гц./сек

Наконец, третий вариант Настройки:

Нажать на кнопку В1 и держать
Дождаться, когда светодиод начнет мигать
Отпустить кнопку В1
Не подавать напряжение на входа выбора 1-ой или 2-ой скорости
Задать параметры подстроечными резисторами
Нажать и удерживать кнопку В1 до тех пор, пока светодиод не начнет моргать

Таким образом, до тех пор, пока светодиод мигает, привод находится в режиме настройки. В этом режиме при подаче входа 1-ой или 2-ой скорости в EEPROM записываются параметры. Если не подавать напряжение на входа выбора 1-ой или 2-ой скорости, то фиксированные параметры в EEPROM не запишутся, а будут задаваться подстроечными резисторами.

Резистор задает номинальную частоту двигателя при 220 В ( Так, например, если на двигателе написано 200 Гц /220 то резистор нужно выкрутить на максимум; если написано 100 Гц/ 220 в нужно добиться 2.5 Вольта на 1-ом контакте. (1 Вольт на первом контакте соответствует 40 Гц); если на двигателе написано 50 Гц/400 В то нужно выставить 27 Гц/0,68 В (например:(50/400)*220=27 Гц )так, как нам необходимо знать частоту двигателя при 220В питания двигателя. Диапазон изменения параметра 25 Гц - 200 Гц.(1 Вольту на контакте 1-ом соответствует 40 Гц)
Резистор отвечает за вольт добавку. 1 Вольт на 2-ом контакте соответствует 4% напряжения вольт добавки (мое мнение выбрать на уровне 10% то есть 2.5 вольта повышать с осторожностью) Диапазон настройки 0-20% от напряжения сети (1 Вольту на контакте 2-ом соответствует 4%)
Интенсивность разгона 1 В соответствует 10 Гц/сек (на мой взгляд оптимально 15 -25 Гц/сек) Диапазон настройки 5 Гц/сек - 50 Гц/сек. (1 вольту на контакте 3-ом соответствует 10 Гц/сек)
Интенсивность торможения 1 В соответствует 10 Гц/сек (на мой взгляд оптимально 10 -15 Гц/сек) Диапазон настройки 5 Гц/сек - 50 Гц/сек. (1 вольту на контакте 4-ом соответствует 10 Гц/сек)

После того, как все резисторы выставлены нажимаем и держим кнопку В1 до тех пор пока светодиод не перестанет мигать. Если светодиод моргал и загорелся, то привод готов к запуску.Если светодиод моргал и НЕ загорелся, то ждем 5 секунд, и только потом отключаем питание от контроллера.

Ниже представлена вольт-частотная характеристика устройства для двигателя 220 в 50 Гц с вольт добавкой в 10 % .

Uмах- максимальное напряжение, которое способен выдать преобразователь
Uв.д.- напряжение вольт добавки в процентах от напряжении сети
Fн.д.- номинальная частота вращения двигателя при 220 В . ВАЖНО
Fmax- максимальная выходная частота преобразователя.

Еще один пример настройки

Предположим, у вас имеется двигатель, на котором указана номинальная частота 50 Гц , номинальное напряжение 80 В, Чтобы узнать какая будет номинальная частота при 220 В необходимо: 220 В разделить на номинальное напряжение и умножить на номинальную частоту (220/80*50=137 Гц). Таким образом, мы получим,что напряжение на 1 контакте (резисторе) нужно выставить 137/40=3,45 В.

Симуляция в протеусе разгон 0-50 Гц одной фазы (на 3-х фазах зависает комп )

Как видно из скриншота с ростом частоты увеличивается амплитуда синуса. Разгон занимает примерно 3.1 сек.

По поводу питания

Рекомендую использовать трансформатор, так как это самый надежный вариант. На моих тестовых платах нет диодных мостов и стабилизатора для igbt модуля 7812. Для скачивания доступны две печатные платы. Первая та которая представлена в обзоре. Вторая имеет незначительные изменения, добавлен диодный мостик и стабилизатор. Защитный диод ставить обязательно P6KE18A или 1.5KE18A ставить обязательно.

Пример размещения трансформатора, как оказалось найти совсем нетрудно.

Какой двигатель можно подключить к данному преобразователю частоты?

Все зависит от модуля. В принципе можно подключить любой, главное, чтобы его сопротивление для модуля irams10up60 было более 9 Ом. Нужно учесть, что модуль irams10up60 рассчитан на маленький импульсный ток и имеет встроенную защиту на уровне 15 А Этого очень мало. Но для двигателей 50 Гц 220 В 750 Вт, этого за глаза. Если у вас высокооборотистый шпиндель, то скорее всего он имеет маленькое сопротивление обмоток. Данный модуль может пробьет импульсным током. При использовании модуля IRAMX16UP60B (ножки придется загнуть самостоятельно) мощность двигателя по даташиту возрастает с 0.75 до 2.2 кВт.

Главное у данного модуля: ток короткого замыкания 140 А против 47 А, защита настроена на уровне 25 А. Какой модуль использовать решать вам. Нужно помнить что на 1 кВт необходимо 1000 мкФ емкости dc звена.

По поводу защиты от КЗ. Если у привода сразу после выхода не ставить сглаживающий дроссель (ограничивает скорость нарастания тока) и коротнуть выход модуля, то модулю придет "хана". Если у вас модуль iramX, шансы есть. А вот с IRAMS шансов ноль, проверено.

Программа занимает 4096 кБ памяти из 4098. Все сжато и оптимизировано под размер программы по максимум. Время цикла есть фиксированная величина равная 10 мс.

На данный момент всё вышеописанное работает и испытано.

Если использовать кварц на 20 МГц, то привод получится 10-400 Гц; темп разгона 10-100 Гц/сек; частота ШИМа возрастет до 10кГц; время цикла упадет до 5мс.

Забегая вперед следующий частотный преобразователь будет реализован на ATmegа64, иметь разрядность ШИМ не 8, а 10 Бит, иметь дисплей и множество параметров.

Ниже смотрите видео настройки привода, проверки защиты перегрева, демонстрации работы (использую двигатель 380 В 50 Гц, а настройки для 220 В 50 Гц). Так сделал специально, чтобы проверить как работает ШИМ с минимальным заданием.)

Добрый день! Мой вопрос такой. Можно ли подключить асинхронный электродвигатель 400 герц в сеть 50 герц?

Комментарии и отзывы (14)

Алекс

400 Герцовый двигатель от 50 Гц работать не будет,сдохнет,а вот 50 ти Герцовый от 400-да

Pavel_S

Только через преобразователь частоты, иначе бахнет.
ЗЫ 400гц раньше вовсю применялась для питания военных электроустановок. Межфазка там 220в и относительно земли по 127в.

Владимир

В настоящее время вопрос довольно наивный. Любому мало — мальскому спецу электрику в голову не придет подключать 400гц двигатель напрямую в цепь сети 50гц. Берите частотник и в путь.

Александр

На разделке леса на урале видел такие частоты применялись для электрической цепной пилы. Напряжение — 220 Вт а вот частоты как раз 400 Гц. Подключение как раз шло от преобразователя частот. Это такие довольно большие сундуки. Хотя сама пила довольно таки легкая. На обычные 50 Гц пила не рассчитана.

Владимир

Индуктивное сопротивление XL = 2 pi f L пропорционально частоте.
Т.е сопротивление будет в восемь раз меньше. а ток в восемь
раз больше. Защита сети может сработать а двигатель задымить.

Андрей

Эл.двигатели на 400гц применяются в специфическом оборудовании и как правило не обладают большой мощностью. Автор, наверное, спутал 400гц с 400в, а это уже совсем другая песня.

Данил

Михаил

Можно — все: например 400-вольтовый трехфазник включить на 6 кВ. Другое дело — результат.

Алексей

Частотный преобразователь (инвертор) может из одной фазы 220 вольт 50 гц, выдавать три фазы 220 вольт, от 1 до 400 гц, мотор включается по схеме — треугольник. Китай вам в помощь!

Андрей

Асинхронный двигатель на пониженной частоте запускать возможно. Правило простое — во сколько раз снижается частота во столько раз необходимо снизить напряжение питания двигателя для сохранения тока холостого хода и крутящего момента. При этом снизится во столь же раз частота вращения и МОЩНОСТЬ двигателя. А самое противное — эффективность вентилятора обдува (охлаждения) пропорциональна квадрату скорости вращения. И в вашем случае она упадет примерно в 64 раза.
Ни о каком использовании электропилы по ее прямому назначению при питании двигателя на частоте 50 Гц быть не может.
Есть два варианта использовать пилу по назначению.
1. Электромеханический преобразователь (двигатель — генератор) на 400 Гц.
2. Частотный преобразователь 3-4 КВт и небольшая переделка электросхемы пилы (т.к. коммутация между частотником и двигателем НЕ ДОПУСКАЕТСЯ. )

Наконец то умный коментарий услышал.Молодец. Думаю советское образование получил.

Владимир

Почти согласен. Коммутация между ЧП и двигателем возможна. Определяется типом частотника и задачей.

Дмитрий

электропила эпч 400 герц 12.000 3ри kw для разделки хлыстов в ЛПХ .подключали к трех фазному трансформатору 380\220 воль .нихрена он не крутил даже на холостых оборотах. так что ..не чудо и не будет и нет смысла напрягаться

Макаров Дмитрий (Эксперт)

Подключить его вы можете, но как долго он проработает вопрос риторический. Во-первых, рассчитанный на 400 Гц питающего напряжения он не сможет выдавать те же рабочие характеристики при частоте питающего напряжения в 50 Гц. Во-вторых, для обеспечения необходимой величины крутящего момента на валу при такой малой частоте питающего напряжения, а, соответственно, и частоте вращения, в двигателе будет протекать несоизмеримо большая величина тока. А повышение тока приведет к перегреванию обмоток.

Снижение частоты в питающей сети на 1/6 для асинхронных электрических машин считается приемлемой, но не нормальной, как частный случай это допускается. Если частота измениться еще на большую величину от номинальной, то со временем двигатель перегреется и сгорит. Так как в вашей ситуации частота отличается в 8 раз, боюсь, электрическая машина выйдет из строя очень быстро.

Вопрос-ответ

Расчет трансформатора — обязательная процедура перед началом его эксплуатации. В противном случае устройство или не будет работать вовсе или же станет причиной нарушения техники безопасности. Инженеры показывают наглядно, как рассчитать трансформатор 400 Гц — встречаются видео и собственные расчеты. Однако для тех, кто не является специалистом, довольно трудно сориентироваться в многочисленных графиках и таблицах. На самом деле расчет трансформатора является не самой сложной процедурой, зная определенные нюансы, делается это менее чем за час.

Расчет трансформатора

Оборудование на 400 Гц применяется во многих областях, и, казалось бы, должно активно использоваться в радиотехнике. Это не так, хотя ТС 400 Гц небольшие по веку, компактные. Факт объясняется подачей номинального напряжения, которое указано в эксплуатационном листе. Чтоб рассчитать силовой трансформатор 115 в 400 Гц потребуется применить математические навыки. При частоте работы в 50 Гц модели 400 Гц имеет в восемь раз низшее сопротивление внутренней обмотки.

Следовательно, расчет силового трансформатора 400 Гц при работе частоты 50 Гц, учитывает то, что при обозначенных 220 Вольт потребуется подавать на первичную обмотку не менее 20 В и не более 30 В.

Разница подаваемого тока гасится за счет работы конденсатора. Расчет силового трансформатора 400 Гц проводится при включенной последовательным образом первичной обмотки. В формуле учитывается напряжение сети, напряжение первичной обмотки и подаваемый ток. Как же рассчитать силовой трансформатор для 400 Гц в зависимости от показателей (115, 100, 40 Гц) — в формулу вставляются соответствующие технические значения (то есть нужно рассчитать напряжение первичной обмотки с 400 на нужный показатель и поставить значение). На выходных клеммах напряжение будет в восемь раз меньшим.

Задумываясь над вопросом, как сделать трансформатор 400 Гц, нужно учесть, что оборудование бывает нескольких типов: анодное, накаленное, совмещенное (анодно-накальное), ТПП. Сделать силовой трансформатор с любыми показателями токов обмоток и напряжений несложно, зная показатели первичного, номинального напряжение (оно делится на 8), вторичное напряжение (высчитывается в зависимости от первичного). Вторичное высчитывается путем сложения показателей напряжения и тока обмоток внутренней и внешней.

Для стабильной работы необходимо взять число витков, которое обратно частоте. Длина обмотки уменьшается восьмикратно, следовательно, для заполнения окна берется увеличенная на пропорцию площадь проводника.

Фактическое сопротивление обмотки уменьшается в 64 раза при увеличении силы тока в 8 раз, но тепло, КПД и частичные потери мощности останутся на прежнем уровне. Силовые модификации 400 Гц отличаются качеством сборки, потому показатели колеблются в зависимости от материала изготовления сердечника, качества обмоток. Расчет трансформатора на 1000 гц проводится аналогичным образом, только в формулах заменяется 400 на 1000. При этом показатели при работе на повышенных частотах (то есть с поступлением энергии от преобразователя) не должны переходить в область насыщения, так как это грозит выходом из строя оборудования.

Неправильное подключение техники 200 В 400 Гц в электрическую сеть 200 В 50 Гц приводит в короткому замыканию, при дальнейшем переходе в область насыщения наблюдается сгорание конструктивных деталей — сердечника, первичных обмоток. Оптимальный вариант подключения устройства — через конденсатор. В таком случае гальванические элементы служат стабильно и бесперебойно не менее десяти лет.

Сфера применения

Силовое оборудование имеет компактные размеры, меньше по весу, чем стандартная трансформаторная техника. Несмотря на это у радиолюбителей она не пользуется популярностью. Объясняется этот факт тем, кто потребуется провести серьезный расчет для получения оптимальных показателей мощности, номинального напряжение и тока сопротивления первичных и вторичных обмоток. На частоте меньшей 400 Гц они будут работать нестабильно, если не учесть коэффициенты поступаемой энергии и сопротивление.

Кроме того, необходимость подключать их к специальному конденсатору во избежание наступления короткого замыкания делает непригодными для определенных сфер деятельности.

Техника 400 Гц оптимально подходит для построения схемы питания паяльника, работающего на низком вольтаже, электровыжигательных приборов. Также применяется для работы дросселя, люминесцентных ламп на производстве. Трансформатор 400 Гц находит применение в различных зарядных устройствах для аккумуляторов питания, детских игрушках, выпрямителях электрических автомобильных двигателей и зарядных устройств питания. Обязательна гальваническая сетевая развязка, в противном случае короткое замыкание — неизбежная проблема.

Читайте также: