Divagatii cu transformatorul de retea in coloane

[Vizitator]

@Gica70: Daca sistemul polifazat avand m=2 nu este utilizat, nu inseamna ca nu exista. Exista cazuri la care se aplica teoria circuitelor polifazate cu m=2. Cel mai cunoscut caz, este cel al redresarii bialternanta. Faptul ca a fost denumit bialternanta, nu inseamna ca regimul nu este bifazat, conform regulii generale definita in cursul de bazele electrotehnicii. Atunci cand el se produce intr-un dispozitiv electromagnetic, unde da nastere la fluxuri defazate cu 180 º, nu mai poate fi evitata notiunea. In rest, este o chestiune de perceptie a celui care analizeaza, cu conditia sa ne mai amintim din cand in cand ca de fapt atunci cand s-au pus bazele, s-a studiat mai intai cazul general al regimului polifazat cu numar de faze oarecare m si abia apoi s-a studiat cazul cel mai frecvent in practica al regimului trifazat.

 

@giongiu: Desi ar fi trebuit sa te las sa cauti singur, am sa iti dau totusi un titlu bibliografic - Nomograme Pentru Radioamatori - unde autorul rus V. Bruskin utilizeaza notiunea de regim bifazat in legatura cu transformatoarele de tipul celor cu tole UI si cu primarul bobinat simetric pe ambele coloane. Nu stiu, daca poate fi gasit si in format pdf, dar daca o gasesti, atunci citeste cu atentie incepand de la pagina 102 a primului volum. Mai exista si alte traduceri din limba rusa, unde este utilizata notiunea si pe care le-am intalnit pe Internet. Nu imi mai amintesc unde. Dar regula este totusi aceea ca va cauta cel interesat sa invete si nu cel care a trecut deja prin tema.

[giongiu]

Din pacate discutia asta a luat-o pe aratura,desigur si din vina mea.Nu m-am putut abtine sa postez,recunosc,nu pe cel mai potrivit ton,dar am ramas oarecum siderat sa vad ce argument se incearca a se folosi,pentru justificarea ''dublarii'' puterii,la un traf UI,bobinat pe ambele coloane.Si anume ca e bifazat,desi nulul nu e folosit.Am folosit ghilimele,pentru ca personal nu cred asa ceva,pentru ca din punctul meu de vedere,n-are nici-o logica.O spun inca o data,clar si raspicat,fiind aceeasi sectiune,acelasi volum si acelasi nr de spire,nu vad de ce s-ar dubla puterea.Dar vorba cuiva,poate insa ma insel.Eu unul ma opresc aici,daca incalzeste pe cineva,pot recunoaste public ca nu ma duce capul sa inteleg anumite subtilitati.Ca aceea de la care a pornit discutia asta.

[Vizitator]

Asa dupa cum am mai spus, este vorba doar de posibilitatea pur teoretica de a se dubla puterea pentru un transformator cu aceeasi sectiune a miezului. In realitate, castigul de putere este limitat de aspectele de gabarit geometric ale tolelor si conductorilor utilizati. Daca ai specializarea electromecanica, electrotehnica, sau ceva similar, atunci revezi indrumarele de proiectare pentru transformatoare trifazate, si vei vedea ca aria sectiunii miezului unui transformator cu puterea de calcul constructiv P depinde (printre altele) si de numarul fazelor. Altminteri, daca privim lucrurile foarte obiectiv, nulul este foarte putin folosit chiar si la circuitele trifazate. Este suficient doar ca simetria sistemului permite definirea unui punct neutru.Din punctul meu de vedere, discutia nu a "luat-o pe aratura". Ea a mai generat controverse pe acest topic, insa nefinalizate cu scheme si simulari demonstrative. Era nevoie de clarificarea chestiunii, pentru a nu o mai relua alta data.

[Vizitator]

...In fond, cand putem spune despre un traf ca e bifazat?...

Dar eu nu a spus ca transformatorul este "bifazat". Poate vreti sa citati in caz contrar. Exista doar aspecte - sa le spunem "naturale" - care ne obliga sa aplicam teoria circuitelor polifazate, fara de care nu se pot intelege anumite proprietati specifice unor dispozitive. Unul dintre ele este punctul neutru definit in mod natural prin simetrie. De fapt se poate face in acest caz si o demonstratie fara apel la teoria circuitelor polifazate. Ea este insa mult mai greoaie si va da in mod sigur batai de cap mult mai mari utilizatorului cu informare medie sau sub-medie in domeniu. Doar ca fapt divers, atasez aici doua scheme figurate pe aceeasi imagine atasament. In Fig. a se prezinta cazul transformatorului in coloane (UI) cu primarul bobinat simetric pe ambele coloane. In Fig. b se prezinta cazul transformatorului cu primarul bobinat pe o singura coloana. Intrebarea care se pune este: Sunt oare echivalente cele doua circuite? Raspunsul este NU. Demonstratia se poate face utilizand definitia inductivitatii L=μ0μr(w^2)S/lm, unde μ0 este permeabilitatea magnetica a vidului; μr - permeabilitatea magnetica relativa a miezului, w - numarul de spire al bobinei primare; S - aria sectiunii miezului; lm - lungimea medie a liniilor de camp magnetic pentru miezul considerat. Toate datele sunt aceleasi in cele doua cazuri, mai putin numarul de spire si deci se poate scrie k=μ0μrS/lm, caz in care relatia inductivitatii se scrie L=k(w^2). Pentru figura a, avem doua inductivitati inseriate, avand inductivitatea totala La=k(1000^2+1000^2)=2000000k. Pentru figura b, avem Lb=k(2000^2)=4000000k. Deci in cazul transformatorului din fig. a inductivitatea bobinei este jumatate din cea a transformatorului din fig. b. Deoarece in curent alternativ inductivitatea bobinei determina o impedanta specifica Z=2πfL, avem in cele doua cazuri: Za=2πfLa=100πLa=(6,28x10^8)k si Zb=2πfLb=100πLb=(12,56x10^8)k. Puterea unui circuit de impedanta Z, este data de relatia P=(U^2)/Z si deci avem: Pa=(U^2)/Za si respectiv Pb=(U^2)/Zb. Deci in cazul a, puterea absorbita de la sursa monofazata este de doua ori mai mare decat cea absorbita in aceleasi conditii de la sursa in cazul b, datorita dependentei invers proportionale a puterii de impedanta determinata de bobina primara. Cine este curios sa efectueze calculul pana la final, pentru cele doua cazuri, va constata ca asa este.

 

Foarte probabil ca nu prea multi vor avea rabdare sa urmareasca efectiv demonstratia mea de mai sus. Iar in cazul cand o vor citi pana la capat, cei mai multi vor fi foarte derutati. De acea este mult mai simplu de aplicat legile specifice unui circuit polifazat cu m=2.

[giongiu]

Deci in cazul transformatorului din fig. a inductivitatea bobinei este jumatate din cea a transformatorului din fig. b.

Asta e cea mai tare afirmatie,citita vreodata aici;sa inteleg ca pe un toroidal,daca bobinez 2x1000 spire pe cate un sfert de circumferinta,obtin o inductanta,iar daca bobinez 2000 spire pe un sfert de circumferinta, obtin dublul inductantei obtinuta initial?

[Vizitator]

Cele doua variante constructive nu au inductante egale?Ori am lucrat pana acum cu notiuni gresite ori dvs ati invatat dupa alte manuale.Oricum si alte incercari de a intra in dialog au esuat, asa ca nici acum nu am mari asteptari.Cum a spus si dl. Emil Matei, electronistii poate au un sistem propriu de a intelege trafurile.Si ce putere calculati cand inlocuiti Z cu L?O inductanta consuma putere reactiva iar traful transfera energia activa pe care o consumam de fapt.Ce legatura este intre ele in formula pusa de dvs?Inductanta creeaza numai campul magnetic necesar pt a se putea transfera energie activa in secundar.In cel mai rau caz inductanta creeaza acel defazaj care deranjeaza furnizorul de energie electrica si nu are legatura directa cu puterea transferata.Legatura este prin magnetizarea miezului si pierderile inerente ale acestuia reflectate in incalzirea lui, deci micsorarea randamentului de conversie.

[giongiu]

Pentru figura a, avem doua inductivitati inseriate, avand inductivitatea totala La=k(1000^2+1000^2)=2000000k.

Inductantele ar fi inseriate,daca ar fi bobinate pe miezuri diferite;ele sunt bobinate insa pe acelasi miez.De la eroarea asta a rezultat inductanta dubla.

[Vizitator]

Domnilor! Dumneavoastra chiar ati citit ce am scris eu acolo???!!!@giongiu: Acea afirmatie "tare" rezulta din demonstratie. Dar daca cineva cu pretentii de a da lectii nu o intelege, atunci cum sa o inteleaga restul? Apropos, avand in vedere ca intre timp ai mai postat un comentariu, ar fi bine sa stii, ca daca pe bornele uneia sau alteia dintre inductante nu sunt aplicate sarcini, adica nu sunt folosite ca secundare (precum la autotransformator de exemplu) ele sunt inseriate. Apropos, ai auzit de reluctante, permeante, tensiuni magnetice, solenatii,..., etc? Ai stat putin sa analizezi schema ca sa vezi cate reluctante magnetice exista aici, ce solenatii induce fiecare, etc, etc? Poate ca ar trebui sa revezi niste exercitii simple de bazele electrotehnicii care includ aceste notiuni.@miticami: Cam aceleasi considerente. Daca ati fi citit demonstratia, atunci nu v-ati mai fi mirat. Nu se "inlocuieste Z cu L". Aceeasi recomandare - a se citi demonstratia cap-coada. Altminteri, eu nu imi amintesc de loc de "incercari de a dialoga" cu utilizatorul @miticamy. Poate nu ar fi rau sa se citeze.In alta ordine de idei, daca nu ati observat pana acum, subsemnatul are articole publicate si dezvoltari in blogul personal pe astfel de teme. Cred insa ca pentru asta ar trebui ca cel ce citeste sa se concentreze asupra logicii demonstratiilor sustinute de relatii si formule si intarite pe baza bibliografilor indicate. Personal, cred ca acolo ar fi locul comentariilor, daca vreti sa criticati. Sau daca nu, atunci poate sunteti in stare sa produceti ceva mai bun. Mult Succes!

[em2006]

Cand avem 2 bobine cuplate, nu adunam pur si simplu inductantele, trebe sa ne amintim si de mutuala, cred eu.Daca in urma unui calcul ne iese 1=2, trebe sa cautam atent, ca undeva e o scapare.Pentru destindere:Daca directorul intreaba cat fac unu si cu unu, raspunsurile pot fi:a) "1+1=2" - daca raspunsul vine de la un inginer bun.b) "Depinde. Cam cat a-ti vrea sa faca domnule director?" - daca raspunsul vine de la un contabil bun.Scuze pt off-topic.

[Vizitator]

Domnule @em2006, am mare admiratie fata de practicianul din dumneavoastra, la fel ca si (apropos

) de cel din @miticamy. Inductanta este o constanta a unei bobine si nu depinde decat de raportul dintre patratul numarului de spire si reluctanta magnetica a materialului, care la randul sau depinde doar de caracteristicile fizico-magnetice ale acelui material. In demonstratia mea de mai sus, este data relatia studiata in cadrul cursului de bazele electrotehnicii. Daca vrem sa tinem cont de influiente magnetice, atunci ne referim la fluxuri, caz in care se iau in consideratie curentii. Atata timp cat la bornele primarului unui transformator avem o tensiune constanta, iar inductanta sa introduce in circuit o impedanta specifica determinabila doar pe baza (inductantei ca constanta) si a frecventei retelei, tot ceea ce am scris eu acolo este cat se poate de corect. Hai sa judecam si afirmatia utiliatorului @giongiu, care a avut o mare sansa de a se remarca tacand. Pai daca inlocuim o bobina cu un numar w de spire, de sectiune S si de lungime l (egala cu lungimea ramurii de miez UI utilizat) cu doua bobine, avand 0,5w spire, avand aceeasi sectiune, dar insumand impreuna lungimea 2l, atunci, cum pot fi egale inductantele?! Poate va medita la toate acestea.

[giongiu]

Apropos, avand in vedere ca intre timp ai mai postat un comentariu, ar fi bine sa stii, ca daca pe bornele uneia sau alteia dintre inductante nu sunt aplicate sarcini, adica nu sunt folosite ca secundare (precum la autotransformator de exemplu) ele sunt inseriate. In alta ordine de idei, daca nu ati observat pana acum, subsemnatul are articole publicate si dezvoltari in blogul personal pe astfel de teme. Cred insa ca pentru asta ar trebui ca cel ce citeste sa se concentreze asupra logicii demonstratiilor sustinute de relatii si formule si intarite pe baza bibliografilor indicate. Personal, cred ca acolo ar fi locul comentariilor, daca vreti sa criticati. Sau daca nu, atunci poate sunteti in stare sa produceti ceva mai bun. Mult Succes!

Faptul ca doua inductante identice,bobinate fiind pe acelasi miez,se insumeaza,oricat de dur ar parea,....e o aberatie.Daca cel ca sustine aceasta aberatie,se mai si umfla in pene,cu realizarile sale,care pe mine unul ma lasa rece,aberatia e si mai mare.Poate ca-mi lipseste tactul,dar n-am gasit un termen mai bland.

[Vizitator]

...Faptul ca doua inductante identice,bobinate fiind pe acelasi miez,se insumeaza,oricat de dur ar parea,....e o aberatie...

Pai atunci care este relatia corecta intre ele?! Poate vrei sa o indici. Am incercat sa-ti atrag atentia ca cele doua portiuni, acoperite de segmente de primar reprezinta doua reluctante, echivalente cu doua rezistente in electrocinetica. Chiar si din acest fapt, ti-ai fi dat seama ca ele se insumeaza, daca ai fi avut cunostinte elementare in domeniu. Pe masura ce postezi, pierzi sansa dupa sansa de a te remarca prin opinii echilibrate.

[smilex2]

Eu mai urmaresc ce se posteaza pe aici. Si in astfel de momente, regret ambitia mea personala de a nu mai posta. Giongiule, normal ca esti marginit (sa citesti tot, ti-e dedicat). Toti suntem. Si ne mor neuronii. Ola Nicolas are dreptate cumva sa priveasca sistemul bifazat cu defazare la 180 grade, fata de nulul artificial. Dar e doar o viziune, nu influenteaza nimic, iar faza cu puterea in functie de numarul de coloane e aiurea rau. Si ne pierdem in detalii.Eu m-am straduit sa arat un alt punct de vedere, radical dar simplu, care ar lamuri lucrurile sau macar ar schimba perceptia. Am s-o mai fac odata negru pe alb, ca oricum nu raspund la ce urmeaza (imi pastrez ambitia), deci mi se rupe.Trebuie stabilite niste chestiuni de bun simt. Puterea obtinuta este strans legata de randament. Randamentul uzual este 85-95%. La modelele economice in acest interval de randament se afla patratul sectiunii ca putere, dar asta e irelevant. Nici nu are rost a se vorbi de putere fara randament. Daca dintr-un traf se extrage putere crescatoare, la un moment, tensiunea livrata va incepe sa scada odata cu randamentul. Iar puterea extrasa este tot mai mare pana la 50% randament. Iar la 50% randament, patratul sectiunii e fix pix. Pana nu intelegeti ca miezul nu conteaza, nu aveti pur si simplu perceptia corecta. Miezul este doar un mijloc de transfer. Daca regulile impuse de material sunt respectate, nu conteaza ce sectiune are. Singura conditie majora este sa nu fie saturat (suficiente spire/volt).Pierderile sunt in miez si cupru. Ele fac randamentul. Pierderile in miez sunt cele mai mari in gol. Si sunt batute in cuie in functie de inductie si calitatea miezului. Pierderile in cupru sunt dinamice. Si depind de curentul consumat.Pentru acel negru pe alb, am sa presupun un traf care functioneaza la 80% randament, cu inductanta de scapari zero (neglijabila), adica cuplaj extrem de bun. Am luat un randament de 80% pentru ca pierderile in cupru sa fie mult mai mari decat cele in miez. Randamentul de 80% se obtine atunci cand o sarcina scade tensiunea la 80% fata de cea in gol (discutabil dar aproximativ). In asemenea conditii, numai rezistenta ohmica a bobinelor decide cat anume sa scada tensiunea in secundar la un anumit consumator. Daca traful este coborator (uzual), cu un raport de transformare k, o rezistenta ohmica in primar de R1 si o rezistenta ohmica in secundar R2, atunci putem privi ansamblul ca un traf ideal fara pierderi, care genereaza o tensiune egala cu cea din gol, dar care pe secundar are doua rezistente inseriate si insumate: una este R2, iar cealalta este R1/k². Caderea de tensiune va fi mereu data de acele rezistente, deci implicit si puterea cu randamentul aferent. Masurati cat doriti practic aceste valori si veti vedea ca se respecta mereu. Pierderea in miez este de obicei neglijabila prin comparatie, dar inductanta de scapari are un cuvant important de spus. Este o inductanta inseriata cu rezistenta R1 care si ea trece ca reprezentare in secundar inseriata cu rezistentele R2 si R1/k², dar si ea mai mica de k² ori, si cu o pondere data de caderea de tensiune, respectiv de randament, ponderea cea mai mare avand-o la scurtcircuit (aproape de100%, scurtul nu e perfect, raman rezistentele). Aici doar am presupus-o zero, in realitate nu e. Si daca ati masurat acele rezistente si acea cadere de tensiune la acea putere, puteti muta firele pe o sectiune de 1m² ca sigur nu se satureaza miezul, dar este absolut inutil. Cu acelasi cuplaj, nu se va modifica nimic in puterea livrata, rezistentele raman acolo, n-ai ce vraji wodoo sa le faci (sobor de preoti, etc). Si se pot pune pe miez U+I, E+E, Z+Z, Y+Y sau ce forme mai poate omul sa inventeze. Si se pot imparti in doua, in trei, in 500. Prin simplu fapt ca le muti pe aceiasi sectiune de pe E+I pe U+I (impartite si reimpartite), nu se rezolva nimic. Tot aceiasi rezistenta interna are sursa, n-ai cum scapa de ea cu acelasi conductor. Nu conteaza sectiunea sau forma ferosiliciului, cupru face regula (daca celalalte criterii sunt respectate). Din miez nu se poate decide puterea, numai din cupru se poate. Respectiv din fereastra miezului. Dar exista un model care sa dea cel mai mic consum de cupru si ferosiliciu, sau cel mai bun compromis intre ele si o putere dorita la un anume randament. Este modelul economic si standardizat. Insa si acolo, tot cuprul face regula, doar ca e cel mai bun raport putere/pret. Numai ca doar acolo se pot aplica regulile cu patratul sectiunii, care oricum nu sunt relevante decat pentru un anume randament. Iar doua inductante de valoare "a" inseriate pe acelasi miez vor avea in total nu 2a ci 4a, indiferent de miez. Daca am un traf de 40 ohmi in primar si 0,5 ohmi in secundar care imi daruieste in gol 23Vca la 230Vca (k=10), cei 40 de ohmi trec in secundar cu o valoare 40/100=0,4 ohmi care inseriati cu cei 0,5 ohmi vor face o rezistenta interna a secundarului trafului ideal de 0,9 ohmi deci daca montez un rezistor de 9 ohmi voi pierde 10% adica la o tensiune de 20,7Vca pe 9 ohmi inseamna o putere de 47,6W la un randament de 90%. La valoarea de 0,9 se mai adauga si ponderea inductantei de scapari, si pierderile in miez (uneori se pot neglija). Dar e minim 0,9 ohmi pe care pot sa-l mut pe orice sectiune, conductorului nu-i pasa, si nu pot scapa de acea valoare si deci de acea putere la acel randament, pentru ca nu miezul conteaza, ci pur si simplu conductorul. Sectiune, inductante, pierderi in gol, etc, astea sunt detalii. Cupru face regula puterii in marea ei majoritate.Nu ma credeti? Pare prea simplu? Masurati, oameni buni, ganditi, testati si masurati. Dar mai ales ganditi. Si ne intoarcem la nenorocitii de neuroni…

[giongiu]

Eu mai urmaresc ce se posteaza pe aici. Si in astfel de momente, regret ambitia mea personala de a nu mai posta.

Ambitia ta e justificata;nu datorezi nimic acestui forum,el iti datoreaza enorm.Nu ai venit pe forum sa ceri,ci sa dai.Si cum nici-o fapta buna nu ramane nepedepsita,ti-ai primit ''rasplata''.Eu nu-mi pot permite aceeasi ambitie;datorez enorm oamenilor de la care am invatat aici.Dar am ramas cu sechele,mi-am pierdut si putinul tact pe care l-am avut candva.Daca n-ai stiut cine sant,si totusi mi-ai dedicat intreaga postare,ma simt flatat si-ti multumesc.Scuze de off topic....

[mișa]

Daca ai 2 bobine identice, de inductanta H pe ACELASI miez, (!!!adica pe acelasi circuit magnetic!!!) daca le legi in serie corect fazate, inductanta rezultata va fi 4H, nu 2H !!! Asta e relatia, adica inductanta e direct proportionala cu patratul numarului total de spire, lucru valabil si daca bobinele nu sunt identice. Restul sunt aberatii pseudostiintifice.

Cine nu poate invata fizica, macar sa masoare cred ca poate.

 

Nu mai invatati de pe bloguri pseudosavante ca aveti numai de pierdut. Orice incult isi poate face un blog in care sa-si sustina ineptiile. Si eu, pot chiar acum, sa-mi fac un blog despre medicina...sau astrologie, si de ce nu, despre educatie sexuala. (si sa ma laud cu asta)