Ief. trafa

Všetko možné na prevetranie mozgových závitov.

Moderátori: Merak, Moderátori

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11657
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Ief. trafa

Príspevok od používateľa Dolfi » 29 Jan 2010, 13:07

Zdravím všetkých ! Už dlhšiu dobu uvažujem nad nasledovným problémom, (priznávam, riešenie nepoznám):

Ak použijeme sieťový transformátor na napájanie zosilňovača, regulovateľného zdroja, nabíjačky autobatérií, ..., tak efektívna hodnota zdeformovaného "impulzného" prúdu je možno až 2 x vyššia, ako pri harmonickom priebehu prúdu.

Táto vyššia efektívna hodnota prúdu výrazne viac ohrieva transformátor, (asi aj mostík), a znižuje jeho výkonové využitie.

Vie niekto, (alebo videl niekto niekde), technické riešenie tohoto problému ? (Trochu mi to pripomína riešenie problému pomocou PFC v počítačových zdrojoch ...).

(P.S.: A prosím, nevykašlite sa na diskusiu, tak ako minule) ! :wink:
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

pin
Power user
Power user
Príspevky: 2370
Dátum registrácie: 09 Máj 2009, 00:00

Príspevok od používateľa pin » 29 Jan 2010, 14:56

Neviem nijaké protiopatrenie proti zvýšenej efektívnej hodnote, ale aspoň som nakreslil, o čom sa hovorí. Červená by bol sinusový priebeh, zelená pulzný s uhlom otvorenia 2/5.pí.
Prílohy
Efekt--usm.jpg
0

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11657
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Príspevok od používateľa Dolfi » 29 Jan 2010, 18:14

pin napísal: Červená by bol sinusový priebeh, zelená pulzný s uhlom otvorenia 2/5.pí.
Vďaka za pekný obrázok ...

Nikto nič ...? :(

(To je škoda. Danhard, Breta, Lato, ..., zateoretizujte trochu ...).
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11657
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Príspevok od používateľa Dolfi » 02 Feb 2010, 15:13

Zdá sa, že zadanie je buď nerealizovateľné, (alebo s našimi vedomosťami nerealizovateľné ...). :(

Mňa osobne jediné čo napadá, tak je to odpor/ tlmivka do série s primárom/ sekundárom trafa, so všetkými negatívnymi dôsledkami, (zvýšenie impedancie trafa, pokles sekundárneho napätia, ďalšie tepelné straty a otázny celkový prínos v možnosti intenzívnejšieho využitia trafa ...

Položím ešte jednu otázku:

Veľmi často sa u najjednoduchších nabíjačiek autobatérií používa jednocestné usmernenie, (niekedy aj kvôli možnosti v druhej polvlne baterku čiastočne vybíjať ...).

Okrem toho, že stredná hodnota prúdu má veľmi nízku hodnotu v porovnaní s menovitou efektívnou hodnotou prúdu sekundáru, ("kvalifikovaný odhad" 25% :wink:), dochádza aj k jednosmernej magnetizácii jadra, (možno k jeho presýteniu), a zvýšeným stratám v železe. Naviac, trafo "hučí", je výrazne zvýšené rozptylové pole a ak je v okolí feromagnetický materiál, ten je intenzívne magnetizovaný ...

Ktorá polvlna má "na svedomí" presycovanie jadra ? (Já si myslím, že tá, ktorá nedodáva prúd. Nakoľko, keď je odber z trafa, tak sa jeho sýtenie znižuje ... No to len "nahlas" uvažujem ...) !

Dala by sa nejakými technickými prostriedkami kompenzovať táto magnetická nesymetria ...?

Pomohlo by to efektívnejšiemu využitiu transformátora ...?
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Používateľov profilový obrázok
Michal02
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 136
Dátum registrácie: 14 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Dunajská Streda
Vek: 64

Trafko

Príspevok od používateľa Michal02 » 02 Feb 2010, 15:32

Asi som nepochopil tvoju otázku.Ako môžeš namerať impulzné pribehy prúdu, keď je už trafo zapojené do siete a napája zrejme nejaký spotrebič cez usmerňovač.Veď sieť dodáva takmer harmonický priebeh prúdu.Čo myslíš pod zdeformovaným efektívnym prúdovým impulzom? Nebodaj nejaké spätné impulzy od záťaže?
0

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11657
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Trafko

Príspevok od používateľa Dolfi » 02 Feb 2010, 18:37

Michal02 napísal:Asi som nepochopil tvoju otázku.
Tak trochu ...

Áno, v sieti je, (mal by byť), krásny harmonický priebeh. A aj je ním budený primár transformátora. A dokonca toto platí aj pre sekundár, ak ho zaťažíme odporom ...

No pri nabíjaní filtračných kondenzátorov, resp. akumulátorov, toto absolútne neplatí ...!

Pin to dokonca krásne namaľoval v predchádzajúcom obrázku. (Ten zelený priebeh. Sú to len také úzke špičky prúdu, ktorý netečie počas celej polperiódy).

No a jednocestne usmernený priebeh prúdu je ešte zložitejší ... :wink:
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

pin
Power user
Power user
Príspevky: 2370
Dátum registrácie: 09 Máj 2009, 00:00

Príspevok od používateľa pin » 02 Feb 2010, 22:41

Transformátor možno v ustálenom stave presycovať len zlým návrhom primárneho vinutia, čo vidno v základnej "transformátorovej" rovnici
U1=4,44.Bmax.S.f.N1
Ak na základe tejto rovnice nebude prekročené Bmax ani pri najväčšej plusovej odchýlke napätia a najväčšej mínusovej odchýlke frekvencie, a S i N1 ostanú konštantné, nemôže byť Bmax prekročené vplyvom sekundárnej záťaže, veď tá do tej rovnice nevstupuje. A keď pripustíme, že tá rovnica je idealizovaná a v praxi sa predsa uplatňujú vplyvy záťaže, tie pôsobia len na zníženie rozkmitu B, nie na zvýšenie.

V pripojenom obrázku je meranie na primárnom vinutí, žlté je primárne napätie 18V a modré primárny prúd ako mV/0,2 ohm, teda 0,25 A/dielik. Sekundár bol zaťažený diódou a odporom 2 ohm. A čo z toho vyplýva?

* Amplitúta primárneho napätia je rovnaká pre kladnú aj zápornú polvlnu, rovnaká teda bude aj amplitúda magnetickej indukcie.
* Po doznení prechodového javu je zrejme stredná hodnota primárneho prúdu nulová, lebo v ustálenom stave transformáror jednosmernú zložku neprenesie.
* V zápornej polvlne prúdu táto má rovnakú fázu ako napätie, dodávaný výkon je činný.
* V kladnej polvlne prúdu je jeho fázový posun oproti napätiu asi 90°, je teda dodávaný hlavne jalový výkon do magnetizačnej indukčnosti. Táto kladná polvlna má isto väčšiu efektívnu hodnotu ako záporná, ale zohrieva len malý činný odpor 0,5 ohmu primárneho vinutia, na rozdiel od zápornej, ktorá zohrieva omnoho väčší odpor transformovanej záťaže asi 40 ohm.

Toto veľmi informatívne meranie síce nezodpovedá nabíjačke akumulátoru, ale čo to napovedá o pomeroch v magnetickom obvode.
Prílohy
Trf-1cest-zataz.jpg
0

Používateľov profilový obrázok
Michal02
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 136
Dátum registrácie: 14 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Dunajská Streda
Vek: 64

Príspevok od používateľa Michal02 » 03 Feb 2010, 11:36

Na transformátore je na primárnej strane napätie 18V ?Ako je to možné, keď je zapojeny na 230V aspoň si myslím, ak je klasický sieťový.
0

pin
Power user
Power user
Príspevky: 2370
Dátum registrácie: 09 Máj 2009, 00:00

Príspevok od používateľa pin » 03 Feb 2010, 12:24

Za primárne vinutie považujeme obyčajne to, ktoré je pripojená na zdroj energie, zo sekundárnych vinutí sa energia odoberá.

Ten transformátorový vzorec možno prepísať do tvaru
U1/N1 = 4,44.Bmax.S.f
a z tohoto tvaru názornejšie vyplýva, že magnetické účinky sú úmerné veľkosti napätia, pripadajúceho na jeden závit. Ak teda mám transformátor s vinutím 230V/2300 závitov, a niektoré sekundárne vinutie má 180 závitov, môžem ho prekrstiť na "primárne", pripojiť naň 18 V a získať rovnaký magnetický tok ako keď by sa to pôvodom primárne pripojilo na 230 V. :wink:
0

Používateľov profilový obrázok
Michal02
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 136
Dátum registrácie: 14 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Dunajská Streda
Vek: 64

Príspevok od používateľa Michal02 » 03 Feb 2010, 13:10

Ďakujem za vysvetlenie.Asi mám dlhé vedenie, ale mám to chápať tak,že tých 18V je teda pripojený na sekundárnu stranu a na primáre potom bude tých 230V ,takže zhruba 10závitov na volt pri tomto jadre.A 18V je akého priebehu?
0

Používateľov profilový obrázok
Michal02
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 136
Dátum registrácie: 14 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Dunajská Streda
Vek: 64

Príspevok od používateľa Michal02 » 03 Feb 2010, 13:11

teda tvaru a pribehu
0

pin
Power user
Power user
Príspevky: 2370
Dátum registrácie: 09 Máj 2009, 00:00

Príspevok od používateľa pin » 03 Feb 2010, 14:14

Zapojil som dva transformátory. Jeden 230V/18V; 400 VA som použil ako oddelovací. Druhý 230V/18V, 6V; 50 VA som meral tak, že vinutie 6V som zaťažil odporom a diódou v sérii, a na vinutie 18 V som pripojil 18 V z toho prvého trafa. U druhého ostalo vinutie 230 V nezapojené, jeho 18 V vinutie plnilo funkciu primáru. Bolo napájané pekným sínusovým priebehom 18 V, 50 Hz.
0

Používateľov profilový obrázok
Michal02
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 136
Dátum registrácie: 14 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Dunajská Streda
Vek: 64

Príspevok od používateľa Michal02 » 03 Feb 2010, 14:45

Tak a teraz je mi to jasné.Takže dva trafáky.OK
0

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11657
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Príspevok od používateľa Dolfi » 03 Feb 2010, 18:13

pin napísal:Druhý 230V/18V, 6V; 50 VA som meral tak, že vinutie 6V som zaťažil odporom a diódou v sérii ...
Vďaka za meranie ...

Ale, dióda a odpor nie je celkom to isté, ako dióda a akumulátor. Záťaž by chcelo simulovať napríklad "elektronickou zenerkou" ...

No mám ešte jednu otázku. Čo potom spôsobuje hučanie trafa pri jednocestnom usmernení a výraznej záťaži ...?
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Používateľov profilový obrázok
datam
Power user
Power user
Príspevky: 2360
Dátum registrácie: 24 Apr 2008, 00:00
Bydlisko: SVK
Vek: 41

Príspevok od používateľa datam » 03 Feb 2010, 19:25

Viem že to nerieši tento problém ale pridáva niekto na primárne vinutie paralerne kapacitu???
0

pin
Power user
Power user
Príspevky: 2370
Dátum registrácie: 09 Máj 2009, 00:00

Príspevok od používateľa pin » 03 Feb 2010, 19:42

Aj keď tok v hlavnej magnetizačnej indučnosti pri záťaži klesá, väčší prúd vinutiami spôsobí väčší tok v rozptylových indukčnostiach, ktorý pôsobí silovými účinkami na feromagnetické časti v okolí. Úmerná prúdu je aj sila pôsobiaca medzi vodičmi vinutí. Takže aj chvenie transformátora rastie s prúdom.
Akumulátor možno v simulácii nahradiť jednoducho zdrojom jednosmerného napätia.
EDIT: Ešte ten efekt jednocestného usmernenia. Ony tie sily sledujú veľkosť prúdu alebo toku, ale nie jeho smer. A tak u dvojcestného usmernenia prevláda hučanie 100 Hz, u jednosmerného 50Hz. Možno, že ta nižšia frekvencia je bližšia k mechanickej rezonancii trafa a tak ju počuť viac.
0

Používateľov profilový obrázok
lato
Power user
Power user
Príspevky: 984
Dátum registrácie: 30 Nov 2008, 00:00
Vek: 70

Príspevok od používateľa lato » 03 Feb 2010, 20:04

Jediná schodná cesta je použiť jadro z uzkou hys. slučkou a veľkým odporom - (napr. tenke izolovane plechy). Jednosmerná zložka spôsobí prudký pokles permeab. a stúpnu straty. Ale asi som nič nové nepovedal..
0

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11657
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Príspevok od používateľa Dolfi » 03 Feb 2010, 20:15

pin napísal:Akumulátor možno v simulácii nahradiť jednoducho zdrojom jednosmerného napätia.
Tuná som sa asi zle vyjadril. V počítačovej simulácii, samozrejme. No já som myslel skôr pri reálnom meraní, (no bez nutnosti mať pripojený akumulátor ...). :wink:

Inak, vďaka za názor ...!

No podľa všetkého sa zdá, že sa s týmito dvoma javmi, (zvýšenie efektívnej hodnoty prúdu v trafe pri nabíjaní kondenzátorov/ akumulátorov a sprievodné javy pri jednocestne usmernenej nabíjačke), nedá nič robiť ... :(
lato napísal: Jednosmerná zložka spôsobí prudký pokles permeab. a stúpnu straty.
Ale Pin sa tu snažil dokázať, že tam k jednosmernej magnetizácii jadra nedochádza ...
datam napísal:Viem že to nerieši tento problém ale pridáva niekto na primárne vinutie paralerne kapacitu???
V paralelnej kapacite na primári nevidím problém. Podľa mňa len skratuje Vf rušenia a určitým spôsobom kompenzuje indukčný charakter trafa. No ako je to pri kapacitnej záťaži usmerneného sekundáru, nemám predstavu ...
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Používateľov profilový obrázok
danhard
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 3226
Dátum registrácie: 15 Apr 2009, 00:00
Bydlisko: Jesenice u Prahy
Vek: 68

Príspevok od používateľa danhard » 03 Feb 2010, 20:44

Zajisté, že se jádro při jednocestném usměrnění stejnosměrně sytí.
Bohužel to měření od pina ukazuje pouze přechodový jev při zapnutí.
Chybí souvislost na amplitudu primárního proudu při odpojené zátěži, případně detail průběhu proudu a napětí se zátěží.
0

Používateľov profilový obrázok
lato
Power user
Power user
Príspevky: 984
Dátum registrácie: 30 Nov 2008, 00:00
Vek: 70

Príspevok od používateľa lato » 03 Feb 2010, 21:08

Dolfi napísal:....

No podľa všetkého sa zdá, že sa s týmito dvoma javmi, (zvýšenie efektívnej hodnoty prúdu v trafe pri nabíjaní kondenzátorov/ akumulátorov a sprievodné javy pri jednocestne usmernenej nabíjačke), nedá nič robiť ... :(

..
Najhoršie urobíš ak na sekundár dáš s diodou seriovo tlmivku - určite sa posunieš zo stredu hys. slučky a prekročíš B...
0

Napísať odpoveď