Cresterea puterii transferate la un transformator de retea cu circuit magnetic E + I experiment

[flomar60]

 

 

Ideea e simplă : tensiunea pe spiră  e = dΦ/dt deci , dacă fluxul scade la jumătate numărul de spire/volt se dublează și reciproc, independent de secțiune .

Iata verificarea practica a afirmatiilor de mai sus:

Traful s-a rebobinat in primar cu 520sp cu conductor de 0,85mm....peste primar s-au bobinat 96sp cu conductor de 1mm...pe jugurile laterale s-au bobinat 96sp cu priza la jumatate...repet , 96 sp pe fiecare jug lateral...instrumentele din poza indica curentul de mers in gol, tensiunea din primar apoi instrumentul din stanga -tensiunea pe secundarul bobinat peste primar( 96 spire)- si instrumentul din dreapta indica tensiunea cumulata de pe cele 2 juguri ( 2 x 96 spire)...diferenta mica care apare este sigur din cauza cuplajului mai slab pe jugurile laterale...urmeaza demontarea acestor secundare de test si bobinarea secundarelor pe laterale cu conductor de - probabil- 1,6...1,7mm...fata de varianta din primul post spatiul pt. secundar a crescut cu 2,2mm pe fiecare jug....daca mai doriti masuratori in aceasta configuratie , spuneti, cel putin pana maine seara nu va fi demontat...

Editat August 2, 2015 de flomar60

[vera]

@flomar60, problema transformatorului tip 2Sl=Sc, este lamurita. Neintelegerile apar la transformatorul 2Sl>Sc.@UDAR spune:#65 "Se observă că secțiunile ( C, L ) nu intervin în ecuația finală dar intervin în inducția din fiecare coloană", cu care, zic eu, se poate calcula numarul de sp/V.#74 "tensiunea pe spiră e = dΦ/dt deci , dacă fluxul scade la jumătate numărul de spire/volt se dublează și reciproc, independent de secțiune".Eu nu contest legea lui Faraday:http://i57.tinypic.com/1ksvmIn cazul transformatoarelor, unde apare inca un element-circuitul magnetic (miezul), ing. Boldur Barbat in cartea Transformatoare De Joasa Frecventa, spune:pag 11: "Functionarea transformatorului este guvernata de doua dintre cele mai importante legi ale electromagnetismului, care, sub diversele lor aspecte si in interactiunea lor, constituie fundamentul edificiului electrotehnicii si electronicii. Acestea sint: legea circuitului magnetic si legea inductiei electromagnetice".pag 12: In marea majoritate a situatiilor, atit teoretice cit si practice, o insemnatate deosebita o are fluxul inductiei magnetice printr-o suprafata, (fi), marime numita flux magnetic si care, simplificand putin fenomenele, poate fi considerata ca produsul dintre inductia magnetica medie si aria suprafetei, daca liniile de cimp sint perpendiculere pe suprafata".pag 13: Coeficientul de proportionalitate intre flux si curent, sau mai precis raportul dintre fluxul magnetic care strabate un circuit (de ex. o bobina) si curentul care parcurge circuitul si a produs fluxul, este un parametru al circuitului care il caracterizeaza din punct de vedere al proprietatilor sale magnetice si se numeste inductanta sau inductivitate proprie: L=(fi)/I".http://i59.tinypic.com/35chp44http://i61.tinypic.com/6gkmmfScuze, ac. carte a fost cumparata din targ si este intr-o stare deplorabila.In cartea "Transformatoare Electrice De Mica Putere" de L. Constantinescu-Simion, la pag 16, se spune:"Acestor linii de camp, denumite utile, le corespunde un flux fascicular util (fi), care strabate miezul transformatorului,(fi)=Tu/RR fiind reluctanta totala a miezului transformatorului. Fluxul fascicular (fi), strabatand spirele primare, produce un flux total w1(fi), iar in spirele secundare un flux total w2(fi).http://i58.tinypic.com/5l9po0Legea lui Ohm pt. circuitul magnetic; (fi)=M/R, unde:(fi)-flux magnetic;M-tensiune magnetomotoare;R-reluctanta.Cele expuse mai sus, vin in sprijinul afirmatiei mele-tensiune indusa intr-o spira depinde si de miezul magnetic.

Editat August 3, 2015 de vera

[UDAR]

Încep cu sfârșitul . Ce înseamnă depinde ”și de miezul magnetic”.

În altă ordine de idei , eu am arătat unde era greșeala în calculele tale . Tu nu ai arătat unde ar fi în ale mele .

N-are sens să ne batem în citate . 

Între timp @flomar60 a experimantat și cu miezul rusesc dacă am înțeles bine . Dacă n-am înșeles , mai așteptăm.

[vera]

Eu sustin ca nu am gresit. Am aratat ca tu ai gresit, cand nu ai tinut cont de circuitul magnetic (sectiune, calitate, etc), la calculul tensiunii induse intr-o spira-ai considerat transformatorul ca fiind format doar din indus si inductor."depinde" inseamna ca eu am luat (iau) in calcul si parametrii circuitului magnetic.

[Depanatoru]

Testarea trebuie facuta in sarcina ca sa se vada daca cuplajul e destul de bun pe laterale fata de bobinajul clasic si nu scade tensiunea , cu tensiunile in gol e destul de clar cum sta treaba . Pe laterale trebuie dublul de spire cand primarul e in mijloc si se imparte fluxul in doua , indiferent de sectiunile laterale . Sectiunea si calitatea miezului nu conteaza decat la stabilirea inductiei maxime ( spire / volt ) care o suporta .

Editat August 3, 2015 de Depanatoru

[UDAR]

Eu sustin ca nu am gresit. Am aratat ca tu ai gresit, cand nu ai tinut cont de circuitul magnetic (sectiune, calitate, etc), la calculul tensiunii induse intr-o spira-ai considerat transformatorul ca fiind format doar din indus si inductor.

@vera , nu doresc cu niciun chip să ne abatem ( iar ) de la discuții principiale.  

Fii te rog amabil și arată punctual unde am greșit . Că așa , cu literatură , putem s-o lungim mult și bine . O să-mi reproșezi ( mă uit la etc-ul ăla ) că nu am ținut cont de poluare , de încălzirea globală .... Glumesc, desigur , dar rugămitea mea rămâne valabilă . Eu ți-am arătat mai devreme că ai pus un 2 în plus - nicio problemă, toți putem greși. Aș dori să-mi arăți concret - uite , în formula aia , ai zis X și trebuia Y . Sau ceva de genul.

 

Sau , dacă nu vrei să lucrezi pe calculul meu , ia-o tu de la capăt și du-o până la sfârșit cu o formulă a spirelor pe volt în care să apară ceea ce zici tu - fără să se simplifice cu altceva , evident . Căci eu asta am arătat în calculul meu că deși secțiunea coloanei apare aparent în formulă ea se simplifică în cele din urmă.

[vera]

@Depanatoru lamuriti-ma si pe mine, ca nu inteleg. Spuneti: "Pe laterale trebuie dublul de spire cand primarul e in mijloc si se imparte fluxul in doua , indiferent de sectiunile laterale".De ce mai calculati sp/V, doar le aveti din primar. Le dublati si gata.Inductia max. de ce o mai calculati, oricum este mai mica, deoarece 2Sl>Sc ?

[UDAR]

Uite , pentru că vreau să încheiem repede această dispută teoretică și să urmărim experimentul lui @flomar60, propun următoarea abordare - s-o luăm pas cu pas.

 

1. Ești de acord că dacă primarul e pe coloana centrală și coloanele laterale au aceeași secțiune ( între ele dar diferită de a celei centrale ) , fluxul se împarte în două părți egale  indiferent de secțiunea absolută a coloanelor laterale .?

 

Întrebarea este în principiu pentru @vera dar , desigur, oricine poate să intervină.

[vera]

@UDAR nici eu nu doresc asa ceva. Imi fac placere ac. discutii, purtate cu tine, care ma scot din monotonia vietii cotidiene.Toate formulele puse de tine sunt corecte.Eu sustin urmatoarele:1-fluxul se imparte in doua in jugurile laterale:2-in jugurile laterale Bl poate fi egala Bc (cazul 2Sl=Sc) sau mai mica (cazul 2Sl>Sc);3-functie de B al jugului pe care se afla bobina, calculam numarul ei de sp/V.Eu zic ca am rationat logic.PS-am scris amandoi in ac. timp

Editat August 3, 2015 de vera

[flomar60]

Din disputa dvs. eu inteleg asa:

daca am un miez cu sectiunea pe jugul central ( X ) si sectiunea pe jugul lateral ( Y ) si exista conditia  X < 2Y , atunci eu as putea - daca plasez primarul pe lateralele Y- sa calculez numarul de spire pe volt conform sectiunii Y pt. primar si conform sectiunii X pt. secundar...as putea calcula pt. secundar conform sectiunii 2Y cu riscul de a aduce in saturatie jugul central...neglijand pierderile( caldura) as putea face asta fara sa aduc in saturatie primarul...

O concluzie interesanta - dupa parerea mea- este ca - daca fereastra permite- s-ar putea extrage o putere mai mare , poate chiar mult mai mare fata de o situatie obisnuita...

Am facut inca 2 teste: 

- am alimentat secundarul de pe jugurile laterale ( 2 x 96sp) prin autotransformator pana cand am obtinut in primar tensiunea retelei...

....iata rezultatele:

apoi am alimentat secundarul bobinat peste primar - 96sp...

...si poza:

 Puterea aparenta in primul caz a fost aprox. 50VA iar in cazul 2 a fost 43,7VA

PS. Nu am facut teste pe tola aia ruseasca...dar nu e timpul trecut!

Editat August 3, 2015 de flomar60

[vera]

Am mai afirmat, numarul de spire se calculeaza functie de sectiunea jugului pe care este plasata bobina (ca si cum ai avea 2 transformatoare cu sectiuni diferite).Poti bobina primarul pe jugurile laterale, fara grija de a satura jugul central, daca nu mergi la extreme.Ex. pt. tolele tale rusesti: daca Bl=1T atunci Bc=1x38/30=1,267TPS-ca sa nu mai iei plasa ca la actualul trafo, ia in calcul factorul de umplere al tolelor (care este fct. de grosimea si izolatia lor).

Editat August 3, 2015 de vera

[UDAR]

Ultima mea încercare înainte de a aștepta rezultatele lui @flomar60. 

 

Hai să lucrăm cu cifre . 

Sc = 10cmp , Bc = 1T pentru primar , Sl = 7cmp astfel încât 2*Sl > Sc.

 

Calculăm pentru primar : nc = 1/(4.44*10*10^-4* 1*50) = 4.5 spire / V

Calculăm fluxul în coloana centrală Φc = B*Sc = 1T*10*10^-4mp = 0.001 Wb

Calculăm fluxul în coloana laterală Φl = Φc/2 = 0.0005 Wb

Calculăm inducția în coloana laterală Bl = Φl/Sl = 0.0005/0.0007 = 0.714T

Calculăm numărul de spire în coloana laterală nl = 1/(4.44*7*10^-4*0.714*50) = 9 spire/V .

 

Q.e.d.

Editat August 3, 2015 de UDAR

[Depanatoru]

Daca raportul de transformare ar depinde de sectiune am revolutiona transformatorul ... odata ce apare  un flux generat de primar pe coloana centrala el nu poate decat sa se imparta in doua prin laterale indiferent de sectiunea lor ... iar tensiunea indusa depinde de flux nu de sectiune . Lateralele au sectiunea jumatate fata de coloana centrala nu intamplator , ci pentru ca asa e firesc si economic , fluxul impartindu-se in doua , sectiunea injumatatita face sa fie tot aceeasi inductie constanta in tot miezul . Daca sunt mai groase lateralele nu folosesti optim miezul ( consum de material degeaba ) ca se va satura prima coloana centrala ... atata tot

Editat August 3, 2015 de Depanatoru

[smilex2]

Florin, poti sa inseriezi spirele pe coloana din mijloc sau poti sa le injumatatesti si sa inseriezi noile bobine obtinute pe laterale. Este absolut acelasi lucru. Fereastra ramane aceeasi, deci numai lungimea conductorului va face diferenta. Deseneaza-ti geometria unui traf cu sectiune patrata si vei vedea ca lungimea spirei medii pe mijloc bobinata peste primar este mai mica decat lungimea a doua spire medii de pe lateral (de la premisa ca primarul ocupa jumatate din spatiu). Deci pierzi, in conditii identice de conductor. Exista probabil o geometrie cu latimea coloanei din mijloc mai mare decat grosimea pachetului care face ca o spira de mijloc sa egaleze in lungime doua spire de lateral. De aici incepand, spre grosimi pachet mai mici, castigi in lungimea conductorului bobinat pe laterale. Dar uzual, grosimile pachetelor sunt mai mari decat latimea tolei la mijloc. Cred ca si inductanta de scapari este mai mare cu bobinele pe lateral. Deci ce faci tu mareste costurile si scade puterea. Totusi, interesant subiectul.

Editat August 3, 2015 de smilex2

[flomar60]

Salut, smilex! Intr-un fel, asteptam interventia ta...Da , ai dreptate , acest miez de tip E+I este extem de restrictiv, te aduce la disperare! Am mizat , insa, in acest experiment pe racirea mai buna si pe posibilitatea folosirii unui conductor ceva mai gros , implicit pe folosirea unor densitati ceva mai mari de curent decat normal...Primarul actual- bobinat cu 0,85mm si 520 sp- mi-ar permite un curent de 1,5...1,6A in sarcina ; din calculele mele pot bobina pe fiecare jug lateral 130 sp cu 1,6mm ...asta ar insemna undeva la 50V si 6,5...7A in sarcina...daca nu depasesc 9...9,5% cadere de tensiune in sarcina si temperatura ansamblului se pastreaza pe la 75 grade maxim, as castiga aprox. 90-100W fata de S²....daca predictiile mele se adeveresc , atunci a meritat efortul!...daca nu ,atunci am castigat cu totii experienta....oricum voi testa si varianta cu primarul pe laterale...