TRANSFORMATOR 1000W pe 8cmp sectiune miez

[UDAR]

Imagini excelente , mai ales Oscilograma nr. 2 unde se vede clar compunerea curentului reflectat - în fază cu tensiunea , cu cel de mers în gol - defazat la 90°.

[Vizitator]

Ok....textle ca textele....Da' formulele?Deci cum calculam?

 

Misa,ca sa nu trebuiasca sa mai astepti aici inca 30 (treizeci) de pagini cu singurul rezultat doar acela ca unii useri mai acumuleaza niste sute si mii de postari...Poti sa estimezi conform formulei din atasament, care evident specifica faptul ca in conditiile in care toti ceilalti factori tehnici raman constanti puterea transformatorului este direct proportionala cu aria sectiunii transversale a miezului (asta contrar unor afirmatii facute aici cu mare nonsalanta si incredere de sine de catre unii), dar care mai specifica si faptul ca in conditiile in care toti ceilalti factori raman constanti puterea depinde de produsul N x A, deci pastrand aceeasi putere poti reduce A crescand proportional N (si invers), adica pe intelesul "practicienilor", pentru o aceeasi putere se poate "jongla" cu diverse cantitati de miezuri si sarme, factorul cheie in proiectarea comercial-profesionala fiind insa costurile de productie si cele de utilizare (de unde si solutiile constructive "standard" ce le cunoastem deja).

 

P = 4,44 x f x N x Bmax x Acore x J x Acond

 

F=50 Hz

N= 1056 spire

Bmax = 1,1 T

Acore = 8 cm2 = 0,0008 m2

d = 1,6 mm => Acond = (Pi x d2)/4 = 2 mm2

I = 4A => J = I/Acond = 4/2 = 2 A/mm2

 

P = 4,44 x 50 x 1056 x 1,1 x 0,0008 x 2 x 2 = 825 VA

 

In plus, misa, poti verifica daca se ajunge la saturatie, pentru ca formula de mai sus nu este suficienta, ea estimeaza doar puterea obtenabila, nu ofera garantii despre corectitudinea alegerilor facute, dupa cum nici temperatura transformatorului nu ofera garatii in legatura cu cat de adanc se patrunde in zona de saturatie.

Insa in privinta saturatiei, spre deosebire de opiniile exprimate pana acum aici atat de catre matematicieni cat si de catre vesnicii "practicieni", de fapt in cazul transformatoarelor se considera ca dpdv tehnic, ingineresc, s-a ajuns la saturatie atunci cand valoarea permeabilitatii magnetice a miezului ajunge la (sau se reduce sub) jumatatea valorii ei corespunzatoare portiunii liniare a caracteristicii magnetice a miezului. De notat ca aceasta se intampla deja in proximitatea cotului caracteristicii, adica foarte aproape de zona liniara si mult mai "devreme" decat se asteaptau unii "practicieni", si de aceea este posibil sa se construiasca de catre "practicieni" transformatoare in bucatarie care... "merg" dar care dpdv al proiectarii tehnice nu sunt chiar ok.O alta definire a "saturatiei" dar mult mai importanta pentru aprecierea practica este aceea prin care valoarea de varf a curentului de magnetizare atinge (sau depaseste) dublul valorii lui din zona liniara. Bineinteles ca si in acest caz, saturatia se produce mai repede decat se credea prin zona elforum.Verifica deci acea conditie B=<2A (v. atasamentul), aplicata la formele de unda prezentate aici, si te lamuresti.By the way, problema acestui curent tine si de procentul de distorsiuni armonice indus in retea, daca masori factorul de distorsiuni armonice al curentului de magnetizare iti garantez ca vei avea o surpriza socanta, poti ajunge uneori chiar si la zeci de procente.

Comparatiile puerile cu transformatoarele de foarte mica putere facute anterior pe aici de catre doctori docenti sunt total irelevante, deoarece in majoritatea cazurilor, acestora din urma li se accepta asemenea compromisuri majore cum ar fi inclusiv randamentul foarte redus si functionarea "la saturatie", fiind aceste transformatoare de puteri foarte mici intradins proiectate cu astfel de compromisuri majore din motive practico-economice, compromisuri care in cazul transformatoarelor de putere medie sau mare sunt total inacceptabile (v. mai jos o socoteala economica facuta la prima vedere transformatorului de fata).

In privinta "infirmarii" formulei S=..., de fapt nimeni nu trebuia  sa-si faca griji: insasi formula in sine este empirica si cu rezultate mult "pe alaturi" chiar si in cazurile obisnuite, fiind destinata de acum 70 de ani amatorilor si nu se utilizeaza comercial/profesional, si mai era si destinata numai pentru transformatoare de mica putere. Pana si raposatul G. D. Oprescu (v. imaginea atasata) recomanda la vremea lui sa nu se foloseasca aceasta formula nici macar de catre amatori, ci sa se utilizeze date din tabele, diferentele rezultate in putere atunci fiind de peste 50% chiar si in cazul transformatoarelor cu puteri < 500W, si asta fara a tine cont de diferente intre calitatile diferitelor miezurilor si de posibilitatea ca pe masa din bucatarie "practicianul" sa faca ce vrea.  Asa ca pentru a demonstra "invaliditatea" ei nu trebuia bobinata nici macar o singura spira, problema aceasta era deja lamurita de multi ani, iar cel putin teoretic formula prezentata mai sus era relevanta.

 

Asa cum a mai subliniat si altcineva, transformatorul prezentat poate avea in mod particular utilitate practica pentru constructorul si utilizatorul sau, dar pe caz general numai utilitate didactica.Problema transformatorului de fata nu tine numai de costul exagerat al sau determinat de tola nestandard si de raportul gresit Cu/Fe. Problema majora o reprezinta cele 7-8 procente scadere ale randamentului fata de un design corect, diferenta care pe o durata de viata si utilizare de 100000 ore a unui transformator inseamna peste 2500 lei pierderi/bucata, pentru fiecare dintre aparatele sau instalatiile firmelor care le-ar utiliza. Asta inseamna un cost final de utilizare mai mare cu vreo 350% fata de cazul unui transformator proiectat "cu prejudecati" de catre "nepriceputii" de ingineri din fabrici si uzine. Da, aplaudacii de serviciu pot aplauda in continuare, insa alta ar fi situatia daca ar trebui ca ei insisi sa suporte aceste pierderi. Daca ar fi platit din propriul buzunar, sunt sigur nu numai ca acestia nu ar mai fi aplaudat, dar chiar i-ar fi invinetit ochii celui ce ar fi proiectat un asa transformator... Daca la fel s-ar fi proiectat si transformatoarele de distribuitie, am fi platit cu totii energia cu 10% mai mult...Ca idee, conform unei diagrame ce poate fi gasita intr-un document pe www (si atasata aici), randamentul de 88% al acestui transformator de 1 kVA corespunde celui obtinut printr-un design corect pentru un transformator de doar 70 VA. De aceea nu a construit si nu construieste nimeni altcineva asa ceva.

 

Dincolo de postarile de pe elforum si de ceea ce experimentam fiecare prin bucatarii, sufragerii sau garaje, realitatea lumii in care traim este urmatoarea: daca un asemenea transformator ar fi fost fabricat in serie pe vremea "raposatului" acela vizibil in imaginea avatarului lui DjLeco, proiectantul respectiv ar fi fost bagat in puscarie sau trimis la Canal pentru  "sabotarea economiei", deoarece acela ar fi aruncat pe fereastra tonele de "material deficitar", "energointensiv" si foarte scump numit cupru; daca o asemenea proiectare ar fi fost facuta azi de catre un student intr-un proiect de semestru, acel student ar fi picat proiectul cu brio pentru ca nu a calculat nicaieri S si nici macar nu a relationat nicaieri S si P ci a ales S "din burta" ceea ce echivaleaza cu a incerca un tranformator "la intamplare" si nu cu proiectare; daca ar fi fost facuta ca rezolvare a unei probleme data la un interviu pentru angajare, respectivul "specialist" si intreaga lui familie ar fi ramas in continuare pe drumuri; daca ar fi fost produs azi in serie de vreo firma, ar fi existat toate sansele pentru falimentarea acesteia, aceasta firma ramanand cu marfa nevanduta (mult mai scumpa si mai ineficienta decat oferta concurentei), si deci toti angajatii ramanand pe drumuri.Aceasta este realitatea, restul scris prin zona e can-can (adica descoperiri "epocale" acompaniate de discutii sterile pe elforum), cum des se intampla prin zona.

[UDAR]

Un post lung, frumos și în cea mai mare parte corect .  Trecând peste modestia exprimării  ”Aceasta este realitatea, restul scris prin zona e can-can”  am totuși câteva nelămuri sau observații : 

1. Formula puterii e corectă. În forma în care e prezentată nu evidențiază însă că geometria particulară a acestui transformator , cu fereastră generoasă , permite un produs    JxAcond  atât de mare.

2. Ar fi corect - și pentru informarea noastră și din minim respect pentru dreptul de autor - să ni se precizeze sursa materialor atașate ca să le putem și noi studia. ”Definiția” saturației mi se pare cel puțin interesantă.

3. Prezentarea modului în care s-a determinat randamentul de 88% ar fi utilă . Nu vreau să spun că cifrele de randament reale ar fi atât de mari cât ar trebui la un transformator de puterea asta dar nici 88%...

4. Și în fine , a doua jumătate a postului ne spune despre cât de scump , ineficient și nociv pentru economia națională ( ce spun eu , mondială chiar ) este transformatorul lui Flomar  ...

Doctorul îi spune pacientului că fumatul e periculos . Pacientul replică : Dar nu fumez , domnule doctor ! Doctorul își continuă însă netulburat prelegerea despre riscurile fumatului, despre câți bani se irosesc pe țigări , etc.

Editat Septembrie 18, 2014 de UDAR

[em2006]

.... Ar fi corect - și pentru informarea noastră și din minim respect pentru dreptul de autor - să ni se precizeze sursa materialor atașate ca să le putem și noi studia...

Sa fim obiectivi, de cate ori acest principiu nu e incalcat pe elforum si nimeni nu comenteaza...

 

In cazul de fata, insa, sursele sunt destul de cunoscute, ori usor de gasit.

 

 

Am inteles ca asta te-ar interesa, privind comentariile referitoare la saturatie:

http://www.jocet.org/papers/69-A30009.pdf

[iop95]

@ Traian B

Da, formula arata dependenta puterii de sectiune printre altele dar discutia de fata nu are in vedere proiectarea optimala si/sau analiza tehnico-economica, fiind vorba totusi de un forum de pasionati care nu cred ca trebuiesc etichetati in vreun fel sau priviti de sus.

[em2006]

De asemenea, aici:

http://www.mag-inc.com.cn/File%20Library/Product%20Literature/Strip%20Wound%20Core%20Literature/Inverter-Transformer-Core-Design-and-Material-Seletion-EN.pdf

Scuze, n-am vazut postul 443, dorind sa completez #442.

[TESSLA]

Traful de mai sus a fost realizat pentru a infirma formula S la a doua egal cu P, mai concret, pentru a dovedi ca este posibil sa obtii o putere mare de la un traf cu sectiune mica (dar care trebuie sa aiba totusi loc suficient pentru sarma care sa suporte curentii ceruti). Sigur ca se putea realiza un traf mult mai puternic cu acele kg de cupru si un miez mai mare, dar nu asta a fost scopul urmarit. Intr-un alt topic s-a tot dezbatut  daca exista o relatie intre putere si sectiune. Si ca sa dea argumentul suprem, flomar a construit acest traf, traf care nu se vrea a fi unul de serie, ci se vrea doar a fi un argument PALPABIL. Daca vrem sa fim aroganti....putem sa o facem dar hai sa nu ne facem ca nu pricepem si sa ridiculizam fara motiv.

[em2006]

Am omis si sursa asta:

http://coefs.uncc.edu/mnoras/files/2013/03/Transformer-and-Inductor-Design-Handbook_Chapter_2.pdf

 

Voiam sa evidentiez pag.33.

 

Edit: Iar am postat simultan.

Ma misc tare greu...

Editat Septembrie 18, 2014 de em2006

[UDAR]

Emil , mulțumesc mult . M-am lămurit , și alții copiază greșit !

 

Îmi permit să pun capturi ca să fie mai clar , sursele au fost precizate de tine .

 

Am văzut între timp și al treilea material , mulțumesc și pentru el dar misterul era rezolvat.

Editat Septembrie 18, 2014 de UDAR

[mișa]

In sfirsit...Invatam ceva...

Puteti sa o luati in gluma sau in serios, cum vreti voi, astept constructia unui transformator cu miezul FeSi de 4 cm2, tot de 1KW. Unul mic de tot, sa-l poti baga in buzunar. Eventual tot conform forumlei prezentate...

[UDAR]

Da , e mai interesant . Sursa citată de @Traian B ( din 2013 ) citează ( cu referință ) al treilea material postat de Emil ( din 2004) care citează ( probabil cu notă bibliografică ) materialul original ( cred eu ) al lui Magnetics , din 1999. Interesant este că la fiecare copiere s-a strecurat o greșeală.

[flomar60]

Domnilor, toata lumea ma omoara ca proiectul meu nu este economic...Acest proiect este economic pentru mine!!!Nu am afirmat sub nici o forma ,pe toata lungimea acestui topic mamut, ca , d.p.d.v. industrial sau al unei eventuale reproduceri pt. o eventuala comercializare acest proiect ar fi economic! ESTE O CONSTRUCTIE DIY!! M-am interesat de nenumarate ori si pe net si pe la diferitele firme de profil pe care le-am putut contacta ,daca pot cumpara in regim de persoana fizica, cantitati modice ( 10- 30 kg ) de tole...toata lumea oferea cantitati industriale intr-un domeniu foarte restrans de tipologii iar cei foarte putini care ofereau cantitati mai mici , aveau preturi de infarct...Am construit acest traf cu ce am avut acasa ...tole nefolosite de 20 ani, sticlotextolit recuperat din placi de circuit imprimat defrisate si...multa munca! Pe mine, acest proiect m-a costat cu totul 300lei , aveam absoluta nevoie de un traf capabil sa-mi ofere aceasta putere si a fost , in acelasi timp , un pariu facut cu mine apropo de succesul acestui proiect...pentru mine , succesul a fost total ! Cu ajutorul acestui traf , reusesc sa adun sub aceeasi carcasa , un autotransformator, redresor auto solid, surse flotante si simple cu multiple posibilitati...Bonusul  oferit de de aceasta constructie este : S²=P are aplicabilitate strict economica, nu sectiunea dicteaza, in mod direct, puterea unui transformator! Aceasta realitate a fost , de fapt bomba care a aruncat totul in aer aici...Am dorit , prin publicarea acestui proiect , sa arat amatorilor de constructii DIY ca se pot obtine rezultate spectaculoase cu materiale care se gasesc prin gospodaria fiecarui pasionat...iar cuprul se gaseste inca!, de cumparat la preturi acceptabile ...functie de materialele pe care le are fiecare la dispozitie si de imaginatie fiecare poate da o noua utilizare unui pachet de tole care sta aruncat intr-un colt si care era pregatit sa fie dus la fier vechi...Aceasta constructie nu incalca nici o lege a fizicii dar , respectiva lege a fost interpretata in sensul dorit de mine...dupa cum s-a dovedit, cu succes! Pentru d-l TraianB ...am cumparat ieri o dracie ca asta:http://www.mivarom.ro/catalog/product_info.php/priza-contor-consum-energie-hg01em-p-5320 , am facut un test in seara asta , la o putere activa de 883W cumulata in secundare , am avut in primar 945W putere activa , asta inseamna randament de 0,9343, nicidecum 0,88 valoarea avansata de dvs....

[franzm]

@flomar60: Acum ca aveti mijloacele, poate ne fericiti si cu un tabel sau un grafic randament vs. putere.

Multam

Editat Septembrie 18, 2014 de franzm

[flomar60]

Voi incerca , poate in week-end ,acum am o treaba importanta de rezolvat - culesul viei si fabricarea vinului...

[cristian1961]

Dl. UDAR , ati avut timp sa faceti schema pt masurarea caracteristicii de hisrerezis ?  Eram curios ce date se pot extrage conform materialului de la Magnetics,respectiv Bs si Hs conform definitiei lor, pentru un miez de traf de retea. Cred ca ar merge masuratoarea si doar cu o singura infasurare. Parca asa am vazut undeva pe net, dar am dat in viteza si am pierdut linkul. Incerc sa il gasesc din nou.