TRANSFORMATOR 1000W pe 8cmp sectiune miez

[iop95]

Schema echivalenta e foarte buna si utila pentru analiza, dar pe langa unele elemente neglijate / aproximate, consider ca are o mare problema cu reactanta de magnetizare.

Aceasta NU este constanta cum apare si se foloseste in schema, pentru materialul (miezul) isi modifica permeabilitatea magentica functie de valoarea campului magnetic (curenti). Daca s-ar modifica liniar ar fi "acceptabil" problema e ca variatia e neliniara, paliere mai mul sau putin orizontale (saturatia) si mai are si histerezis... ca sa fie bine asa a vrut mama natura.

Daca ar fi constanta, la aplicarea unei tensiuni sinusoidale trebuia sa avem aceeasi forma de unda a curentului in gol, spre exemplu. Dupa cum s-a vazut e cam departe.

Schema echivalenta e ok doar in zona liniara (cam +/- 50% din Bsat, functie de material) a curbei de magnetizare.

Daca pe schema echivalenta analizam cu Xm variabila functie de camp, se observa ca la valori mari ale campului cand miur scade puternic, Xm scade la fel de mult si curentul primar creste mult, lucru care mareste campul si se intra si mai mult in saturatie (un fel de ambalare daca-mi e permis); "noroc" ca avem tensiune alternativa si dupa atingerea varfului incepe sa scada, inductia pleaca spre cadranul 3 si ciclul se reia.

Vin cu o precizare, care mi-a scapat: si acum si in postarile mai vechi, ma refer la valori instantanee, nu efective; analiza la valori instantanee nu prea se face, pare ca stim siigur ca nu se intra in saturatie... dar nu stiu cum de suntem siguri fara aceasta analiza!

La analiza in valori efective pe schema echivalenta totul pare minunat, dar miezul se satureaza spre valorile de varf ale solenatiei.

[Vizitator bd_lotru]

Schema echivalenta e foarte buna si utila pentru analiza, dar pe langa unele elemente neglijate / aproximate, consider ca are o mare problema cu reactanta de magnetizare.

Aceasta NU este constanta cum apare si se foloseste in schema, pentru materialul (miezul) isi modifica permeabilitatea magentica functie de valoarea campului magnetic (curenti). Daca s-ar modifica liniar ar fi "acceptabil" problema e ca variatia e neliniara, paliere mai mul sau putin orizontale (saturatia) si mai are si histerezis... ca sa fie bine asa a vrut mama natura.

Daca ar fi constanta, la aplicarea unei tensiuni sinusoidale trebuia sa avem aceeasi forma de unda a curentului in gol, spre exemplu. Dupa cum s-a vazut e cam departe.

Schema echivalenta e ok doar in zona liniara (cam +/- 50% din Bsat, functie de material) a curbei de magnetizare.

Daca pe schema echivalenta analizam cu Xm variabila functie de camp, se observa ca la valori mari ale campului cand miur scade puternic, Xm scade la fel de mult si curentul primar creste mult, lucru care mareste campul si se intra si mai mult in saturatie (un fel de ambalare daca-mi e permis); "noroc" ca avem tensiune alternativa si dupa atingerea varfului incepe sa scada, inductia pleaca spre cadranul 3 si ciclul se reia.

Vin cu o precizare, care mi-a scapat: si acum si in postarile mai vechi, ma refer la valori instantanee, nu efective; analiza la valori instantanee nu prea se face, pare ca stim siigur ca nu se intra in saturatie... dar nu stiu cum de suntem siguri fara aceasta analiza!

La analiza in valori efective pe schema echivalenta totul pare minunat, dar miezul se satureaza spre valorile de varf ale solenatiei.

Salut !

Intr-adevar miezul se satureza la un moment dat . Hai sa facem o analiza mica pe schema echivalenta . 

Zp si Zs sunt mult mai mici decat Zm . La functionare in gol avem inseriate Zp si Zm  alimentate la tensiunea Up. Zp fiind foarte mica in comparatie cu Zm la bornele lui Zm regasim pe Up aproape intreaga . Up determina curentul de magnetizare care este de fapt curentul de mers in gol . Datorita faptului ca tensiunea la bornele lui Zm este mare avem si un curent de magnetizare mare care determina saturatia miezului si forma mai ciudata din oscilogramele aratate de colegi . La functionarea in sarcina daca aplicam legea 2 a lui kircof avem : Up = I1*Zp +I2*Zs+Us deci vedem ca tensiunea la bornele lui Zm Uzm= I2*Zs+Us deci mai mica decat Up ceea ce determina un curent de magnetizare mai mic si astfel nu mai avem miezul saturat . Zp+Zs se determina la proba de scurtcircuit a transformatorului . 

Pentru a fi mai explicit proba de scurtcircuit se realizeaza astfel : Se leaga secundarul in scurtcircuit si se alimenteaza transformatorul cu tensiune variabila in primar ,pana cand prin infasurarea secundara se atinge curentul nominal . La transformatoarele mari aceasta se numeste tensiunea de scurtcircuit Usc si se da in procente din tensiunea nominala .

[cristian1961]

Eu zic ca nu prea putem sa neglijam nimic din schema echivaleta , mai ales cind suntem intr-un regim departe de cel indeobste folosit. Sa zicem ca traful are scurt la iesire cind este alimentat la tensiune nominala . Atunci conteaza toate elementele si nu mai putem neglija nimic. Facem momentan abstractie ca se for supraincalzii infasurarile. Doresc sa elucidam definitiv ce se intimpla cu miezul intr-un regim din acesta critic.

Deci nu-i cazul probei de scurcircuit cind primarul se alimenteaza cu tensiune redusa si fluxul este redus.

Macar la sarcina rezistiva, ca daca avem sarcina reactiva si apare ferorezonanta e mult prea dificil in acest moment.

Plecind de la concluziile trase apoi in functionare cit de cit normala putem face neglijari. Altfel ne tot invirtim in cer unul zice una altul alta toti au dreptate si traful nu se comporta in realitate ca in teorie.

Editat Septembrie 13, 2014 de cristian1961

[Depanatoru]

Multe aberatii s-au scris prin topicul asta , "tovarasi" pe scurt , teoretic din legile campului electromagnetic puterea transformatorului nu depinde de dimensiunea fizica a miezului ci numai de rezistenta ohmica a infasurarilor. Numai practic miezul te limiteaza prin fereastra la grosimea sarmei ce o poti folosi in primar si secundar si numarul de spire pe volt in primar ca sa nu se satureze si sa aiba inductanta corespunzatoare . De aceea cu un miez cu forma "ciudata" care permite sa incapa mult cupru , adica sarma groasa , se poate obtine o putere mult mai mare decat cu celebra  P=S^2 care nu este o lege a fizicii ci o formula practica valabila pentru cam ce poti bobina pe tole E+I uzuale.

 

Oricum ganditi-va la un pistol de lipit din ala komunist cu traf ... scoate peste 100W desi sectiunea e f mica ... e ajutat de faptul ca secundarul are numai 3 , 4 spire bobinate din bara de cupru solida. Daca bobinezi in loc un secundar normal de tensiune mai mare , cand va trebui sa folosesti sarma subtire , vei scoate mult mai putin

Editat Septembrie 13, 2014 de Depanatoru

[Vizitator bd_lotru]

Nu neglijam nimic dar de exemplu daca avem transformatorul in scurtcircuit Zm este de 20 de ori mai mare decat Zs sau Zp . 

In mod normal teoria spune ca la proba de scurtcircuit se determina pierderile in cupru iar la broba de mers in gol pierderile in fier . Iar chestia cu neglijatul uneia sau alteia din impedante se foloseste in toate proiectele de sisteme energetice cand se fac calculele aferente transformatoarelor .

Acum ca sa lamurim un regim critic :

Sa iti dau exemplu un transformator de curent care are un factor de saturatie 15 si raportul de transformate este 100/5 A . 

Deci inseamna ca saturatia miezului apare atunci cand curentul in primar ajunge la 1500 A si in secundar la 75 A . Peste aceste valori transformatorul de curent iasa din clasa se precizie si nu se mai pastreaza proportionalitatea intre Ip si Is . Daca te uiti pe schema echivalenta si consideri ca Us este 0 (pentru ca un transformator de curent functioneaza in scurtcircuit ) o sa constati ca o data cu cresterea curentului la bornele lui Zm tensiunea Uzm= Is*Zs . Creste curentul ,creste si Uzm si inplicit va creste si curentul de magnetizare si astfel va interveni saturatia.

[UDAR]

@cristian1961 Mulțumesc pentru schemă . E practic același lucru doar că folosește un integrator pasiv . O să văd ce pot face azi-mâine . Una din ele o s-o încerc precis , măcar să văd că pot obține curba pe osciloscop.

[Vizitator bd_lotru]

@cristian1961 Mulțumesc pentru schemă . E practic același lucru doar că folosește un integrator pasiv . O să văd ce pot face azi-mâine . Una din ele o s-o încerc precis , măcar să văd că pot obține curba pe osciloscop.

Udar schema e de la mine , cristian1961 mi-a spus cum sa atasez , asa ca berea o vreau eu

[UDAR]

Brerea o dau cu plăcere ambilor . Dar eu vorbeam de schema de ridicare a caracteristicii B =  f(H) (postul #300) . Scheme echivalente ale transformatorului am și eu , în exces încă .

Editat Septembrie 13, 2014 de UDAR

[Vizitator bd_lotru]

Ok ! 

[cristian1961]

Cu placere l-a ambii. Schema functioneaza sigur am facut-o eu acum 20 de ani cu un mic tor de ferita, de vreo 15mm diametru. Posibil de modificat rezistenta de 56ohm pentru miez mai mare care cere un curent mai mare.

[iop95]

Nu neglijam nimic dar de exemplu daca avem transformatorul in scurtcircuit Zm este de 20 de ori mai mare decat Zs sau Zp . 

In mod normal teoria spune ca la proba de scurtcircuit se determina pierderile in cupru iar la broba de mers in gol pierderile in fier . Iar chestia cu neglijatul uneia sau alteia din impedante se foloseste in toate proiectele de sisteme energetice cand se fac calculele aferente transformatoarelor .

Acum ca sa lamurim un regim critic :

Sa iti dau exemplu un transformator de curent care are un factor de saturatie 15 si raportul de transformate este 100/5 A . 

Deci inseamna ca saturatia miezului apare atunci cand curentul in primar ajunge la 1500 A si in secundar la 75 A . Peste aceste valori transformatorul de curent iasa din clasa se precizie si nu se mai pastreaza proportionalitatea intre Ip si Is . Daca te uiti pe schema echivalenta si consideri ca Us este 0 (pentru ca un transformator de curent functioneaza in scurtcircuit ) o sa constati ca o data cu cresterea curentului la bornele lui Zm tensiunea Uzm= Is*Zs . Creste curentul ,creste si Uzm si inplicit va creste si curentul de magnetizare si astfel va interveni saturatia.

Exemplul este f bun si intradevar Uzm=Is*Zs, relatie valabila pe toata zona liniara a cubei, adica pana la aproape de cei 1500A in primar, cand din cauza saturatiei (mai mici sau mari) tot ce e reactanta scade puternic. Tocmai din acest motiv se da un factor de saturatie asa de mare, pentru ca in mod normal aparatul opereaza la inductii de aprox. 15 ori mai mici decat cea la care apare saturatia, pentru a garanta liniaritatea trafului de curent, altfel numai aparat de masura nu e...

Da, toate calculele din electrotehnica/energetica se fac pe schema echivalenta care e ok in zona (aprox,) liniara.

Vedeti analizele legate de curentul primar la punere sub tensiune (cand valorile sunt f mari si asimetrice) sau cele legate de componentele continue introduse de anumite scheme de redresare. Din ce-am gasit se prezinta riscul saturatiei si/sau functionarea in regim deformant dar n-am gasit analize detaliate cu privire la variatia reactantelor (iar valori instantanee) cu campul si efectul acestora; probabil n-am cautat suficient.

[Vizitator bd_lotru]

In legatura cu curentul primar la punere sub tensiune la un trafo pot spune din experienta ca este mare si mi s-a intamplat ca de exemplu sa scot de sub tensiune un autotransformator de 150 MVA pentru revizie si dupa o saptamana stat retras cand l-am pus sub tensiune a declansat protectia diferentiala . La a doua conectare nu a mai declansat . Ce sa zic cred ca este vorba de un magnetism remanent care pentru a se reface absoarbe curent mare . Daca este sa ma refer iar la schema echivalenta cred ca atunci cand magnetismul remanent este la valori scazute , scade implicit si Zm . Si mi s-a intamplat si la transformatoare mici de 1,2 MVA .

[UDAR]

@iop95 Am rămas dator cu răspunsul . Era într-adevăr pe 0,2V/div adică 0,2A/div , rezistența serie fiind de 1Ω.

 

 

@bd lotru.  ”Si mi s-a intamplat si la transformatoare mici de 1,2 MVA .” Și eu care zic că unul de 1kVA e mare .... De altfel una din glumele mele preferate este că îmi plac doar amperii care se pot măsura cu două cifre.

 

Am ales un transformator cu mai multe secundare - nu vreau să lucrez direct de la rețea . Sper că până diseară să apuc să fac testul după schema lui @cristian1961.

[Vizitator bd_lotru]

UDAR din pacate o sa mai dureze 1 an pana o sa imi refac atelierul meu de inventii din adolescenta si studentie . Deocamdata pot da exemple doar de la serviciu si din incercari clandestine . Si eventual sa mai sprijin cate un prieten cum este Flomar . 

[cristian1961]

Dl BD_Lotru supracurentul la conecarea transformatorului nu e de la magnetismul remanent. Conectat intr-un moment neprielnic cind tensiunea de alimentare trece prin zero curentul la conectare devine foarte mare de zeci sau o suta de ori si protectia sare . Este descris fenomenul in Tratat de masini electrice Gheorghiu Fransua vol II transformatorul capitolul 10 . am patit si eu odata chestia asta cu un traf de 500w care mi- ars sig. de 25A de la retea.