Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prąd uzwojenia pierwotnego

12 Sie 2009 11:25 5008 15
  • Poziom 9  
    Witam.
    Mam transformator toroidalny z dwoma uzwojeniami wtórnymi: 14V 6A każde. Chcę obliczyć maksymalny prąd uzwojenia pierwotnego. Powiedzcie czy moje rozumowanie jest prawidłowe:

    1. P2 = 2x(14V x 6A) = 168W
    2. dla uproszczenia zakładam bardzo wysoką sprawność 98,8% i otrzymuje maksymalną moc na wejściu: P1 = P2 x n(sprawność) = 170W
    3. Dziele maksymalną wartość mocy przez 230V i otrzymuje maksymalny prąd w uzwojeniu pierwotnym: I1 = P1/230V = 740mA.

    Jeżeli moje rozumowanie jest prawidłowe to mam jeszcze jedno pytanie:
    Zakładając, że transformator wytrzyma termicznie to, czy przy zerowym obciążeniu jednego uzwojenia wtórnego, z drugiego wyciągnąłbym 12A?
  • IGE-XAO
  • Poziom 42  
    1) W czasie stabilnej pracy tak, ale przy rozruchu transformatora prąd pierwotny może skoczyć wielokrotnie wyżej (na krótką chwilę) i osiągnąć nawet kilkanaście amperów. Założyłeś obciążenie nominalne, jeżeli przeciążysz stronę wtórną to po pierwotnej popłynie więcej niż 740 mA.

    2) jeśli wytrzyma termicznie to na drugie pytanie również odpowiadam "tak".
  • Poziom 33  
    bardian napisał:
    Witam.
    Mam transformator toroidalny z dwoma uzwojeniami wtórnymi: 14V 6A każde.
    Jeżeli moje rozumowanie jest prawidłowe to mam jeszcze jedno pytanie:
    Zakładając, że transformator wytrzyma termicznie to, czy przy zerowym obciążeniu jednego uzwojenia wtórnego, z drugiego wyciągnąłbym 12A?

    Witam .
    Masz dwa jednakowe uzwojenia wtórne 14V/6A lepiej będzie jak je połączysz równolegle , wtedy spokojnie wytrzyma te 12A . Na jednym uzwojeniu 12A to za dużo , będzie się bardzo grzało , aż wreszcie się może spalić . :?:
    Pozdrawiam .
  • Poziom 9  
    Równoległe połączenie uzwojeń wtórnych?? Hm.. Ale w takiej sytuacji chyba nie jest bez znaczenia które wyprowadzenia połączę razem. Wydaje mi się, ze jak źle się połączy to efekt będzie podobny jak bym połączył dwie baterie minus z plusem i plus z minusem.

    I teraz nasuwa się pytanie, które wyprowadzenia połączyć??
  • IGE-XAO
  • Poziom 33  
    bardian napisał:
    Równoległe połączenie uzwojeń wtórnych?? Hm.. Ale w takiej sytuacji chyba nie jest bez znaczenia które wyprowadzenia połączę razem.

    Należy połączyć razem początki i końce uzwojeń , aby uniknąć pomyłki ( zwarcie ) połącz wpierw początki razem , następnie sprawdź miernikiem czy pomiędzy końcami jest napięcie , jeżeli nie ma to jest ok. i można je razem połączyć . W przypadku gdy będzie napięcie 28V AC to jest źle , świadczy to o poł. szeregowym uzwojeń i trzeba zrobić zamianę końcówek . :D
    Pozdrawiam .
  • Poziom 16  
    kortyleski napisał:
    ..., ale przy rozruchu transformatora prąd pierwotny może skoczyć wielokrotnie wyżej (na krótką chwilę) i osiągnąć nawet kilkanaście amperów. ...


    Proszę rozwinąć tą genialną myśl i wyjaśnić wszystkim na forum publicznym czym jest owy "rozruch transformatora" i jak jest to możliwe, aby na elemencie indukcyjnym prąd "skakał" wielokrotnie wyżej. :D
  • Poziom 37  
    store10 napisał:
    kortyleski napisał:
    ..., ale przy rozruchu transformatora prąd pierwotny może skoczyć wielokrotnie wyżej (na krótką chwilę) i osiągnąć nawet kilkanaście amperów. ...


    Proszę rozwinąć tą genialną myśl i wyjaśnić wszystkim na forum publicznym czym jest owy "rozruch transformatora" i jak jest to możliwe, aby na elemencie indukcyjnym prąd "skakał" wielokrotnie wyżej. :D

    Nie ma potrzeby wyjaśniania tego wszystkim. Jeśli poczytasz gdzieś jaką rolę pełni rdzeń w transformatorze to Ty też zrozumiesz to zjawisko.
  • Poziom 43  
    store10 napisał:
    kortyleski napisał:
    ..., ale przy rozruchu transformatora prąd pierwotny może skoczyć wielokrotnie wyżej (na krótką chwilę) i osiągnąć nawet kilkanaście amperów. ...


    Proszę rozwinąć tą genialną myśl i wyjaśnić wszystkim na forum publicznym czym jest owy "rozruch transformatora" i jak jest to możliwe, aby na elemencie indukcyjnym prąd "skakał" wielokrotnie wyżej. :D
    No to pytanie informacji poszukaj sobie w Teorii Obwodów Elektrycznych w rozdziale o Stanach Przejściowych (nieustalonych) jako odpowiedzi (prądu) na załączenie da źródła sinusoidalnie zmiennego szeregowego połączenia rezystancji z indukcyjnością - o znacznej wartości reaktancji względem wartości rezystancji - będącej funkcją chwili (wartość przypadkowa) załączenia (faza początkowa wymuszenia) do rzeczonego źródła napięcia sinusoidalnie zmiennego.
  • Pomocny dla użytkowników
    Czasami przy wyłączaniu transformatora toroidalnego jego rdzeń pozostaje namagnesowany i przy ponownym włączeniu następuje chwilowe nasycenie rdzenia (w tym momencie traci on jakby swoje własności magnetyczne i uzwojenie ma bardzo małą indukcyjność) przez co prąd jest ograniczony praktycznie tylko omową rezystancją uzwojeń a ta jest bardzo mała.
  • Poziom 16  
    Słowa Pawła jestem w stanie jakoś przełknąć, ponieważ moja wiedza o rdzeniach jet mocno ograniczona, reszta to jakieś mrzonki.

    Quarz chyba nie chcesz mnie powiedzieć, że "wielokrotnie", "wiele" jest równoznaczne z "dwa", bo właśnie tyle prąd może "skoczyć" w układzie liniowym, bez rdzenia, sic. :D


    Code:
    test
    

    Vsin 100 0 sin 0 325 50
    Vpwl 200 0 pwl 0 0 59.9m 0 60m 1
    epoly 300 0 POLY(2) 100 0 200 0 0 0 0 0 1

    Rload 300 301 20
    Lload 301 0 1
    *cload 301 0 30u


    .tran 100u 400m 50m 100u
    .probe
    .end



    Prąd uzwojenia pierwotnego


    pozdrówka
  • Poziom 42  
    Nic nie zostaje namagnesowane. Dla transformatora najgorszym możliwym momentem startu jest start w zerze napięcia - w takim przypadku prąd uzwojenia pierwotnego narasta szybko i dochodzi do nasycenia rdzenia. Dopiero po kilku pełnych okresach przesunięcie pomiędzy napięciem a prądem magnesującym stabilizuje się na 90 stopniach.
    Paradoksalnie, dla nieobciążonego pojemnościowo transformatora najlepszym momentem startu jest start w szczycie napięcia. Dla obciążonego pojemnością - na zboczu opadającym.

    -> store10

    Dodaj rdzeń i zjawisko jego nasycania. I więcej szacunku dla siwych włosów, bo do pięt Quarzowi nie dorastasz.
  • Poziom 43  
    store10 napisał:
    Słowa Pawła jestem w stanie jakoś przełknąć, ponieważ moja wiedza o rdzeniach jet mocno ograniczona, reszta to jakieś mrzonki.

    Quarz chyba nie chcesz mnie powiedzieć, że "wielokrotnie", "wiele" jest równoznaczne z "dwa", bo właśnie tyle prąd może "skoczyć" w układzie liniowym, bez rdzenia, sic. :D


    Code:
    test
    

    Vsin 100 0 sin 0 325 50
    Vpwl 200 0 pwl 0 0 59.9m 0 60m 1
    epoly 300 0 POLY(2) 100 0 200 0 0 0 0 0 1

    Rload 300 301 20
    Lload 301 0 1
    *cload 301 0 30u


    .tran 100u 400m 50m 100u
    .probe
    .end



    Prąd uzwojenia pierwotnego


    pozdrówka
    Widać nie wiele zrozumiałeś z mojej poprzedniej wypowiedzi ... :idea: :cry: ... trudno - Twoja strata.
    Poza tym, to proponuję wziąć się za uczciwe studiowane - i wyciąganie właściwych wniosków - w/w przeze mnie Teorii, a nie bazowanie na kilku symulacjach z jakiegoś tam 'symulatora', które to 'narzędzia' ja nazywam "ogłupiaczami niedouczonych" ... :!: :D
  • Poziom 42  
    No ja nie sięgam do teorii magnesowania i rozmagnesowania rdzenia, praktyka pokazuje że trafo o mocy 200W potrafi spokojnie odstrzelić "eskę" B20... A przecież prąd pierwotny to poniżej ampera. Jednak C6 spokojnie wytrzyma :)

    Sytuację pogorsza jeszcze budowa zasilacza na danym trafie - jak za prostownikiem są kondensatory sporej pojemności, myślę kolego store10 że dziesiątki elektrodowiczów nie bez kozery stosują układ "softstartu" , dodam jeszcze kolego store10 że moje genialne myśli na tym forum istnieją w wielu postach i są poparte wieloletnią praktyką a nie komputerowymi symulatorkami co nawet prostej płytki namalować nie potrafią.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Pomocny dla użytkowników
    Problem zaczyna się w nieliniowej charakterystyce zmian indukcji w rdzeniu transformatora w funkcji natężenia pola magnetycznego wytwarzanego przez prąd płynący w uzwojeniu:

    Prąd uzwojenia pierwotnego

    Na osi pionowej mamy indukcję w rdzeniu niosącą informację o uporządkowaniu domen magnetycznych (takich jakby minimagnesików) w materiale ferromagnetycznym).

    Na osi poziomej mamy natężenie pola magnetycznego w rdzeniu pochodzące od prądu płynącego w uzwojeniach.

    Na początek zakładamy, że rdzeń jest całkowicie rozmagnesowany czyli indukcja B w nim wynosi zero (kierunki pól poszczególnych domen są skierowane dowolnie i ich pola się znoszą).

    W miarę narastania natężenia pola rośnie też indukcja (wg krzywej niebieskiej. Ponieważ ilość domen jest skończona to im bliżej do pełnego uporządkowania ich wszystkich tym wolniej narasta indukcja w materiale rdzenia, krzywa magnesowania przebiega co raz bardziej poziomo. W pewnym momencie dochodzimy do stanu gdy praktycznie wszytkie domeny są uporządkowane zgodnie z kierunkiem pola zewnętrznego i indukcja przestaje narastać i następuje nasycenie. Mimo dalszego zwiększania natężenia pola indukcja już nie narasta tylko utrzymuje się na poziomie indukcji nasycenia +Bs (plus dla odróżnienia nasycenia materiału rdzenia ale w przeciwnym kierunku).

    Gdy natężenie pola zaczyna opadać to zaczyna też opadać indukcja w rdzeniu ale nie zmienia się wg krzywej niebieskiej (domeny nie mają mechanizmu powrotu do pierwotnego położenia ale działają ruchy termiczne powodujące "rozkalibrowanie" położenia części domen przy braku zewnętrznego pola) ale wg krzywej w kolorze lilaróż. Gdy pole osiąga natężenie 0, to indukcja w rdzeniu nie maleje do zera tylko utrzymuje się na pewnym poziome. Rdzeń jest częściowo namagnesowany w jednym kierunku. Niezerowa indukcja w rdzeniu przy zerowym natężeniu pola nazywa się pozostałością nagnetyczną lub remanencją i jest oznaczona na wykresie jako +Br.

    Gdy natężenie pola narasta ale w kierunku przeciwnym do pierwotnego to rdzeń jest stopniowo rozmagnesowywany (indukcja w rdzeniu maleje) i dla pewnej wartości pola, nazywanej natężeniem koercji (oznaczonej na wykresie jako -Hc) wartość indukcji w rdzeniu osiąga 0.

    Jeżeli pole dalej narasta to indukcja zmienia kierunek i narasta w przeciwnym do pierwotnego kierunku. Jeżeli pole osiągnie odpowiednio duże natężenie to nastąpi nasycenie rdzenia ale przy odwrotnym kierunku indukcji.

    Jeżeli natężenie pola zaczyna opadać to zachodzi proces podobny do opisanego wcześniej tyle, że zmiany indukcji przebiegają teraz wg krzywej pomarańczowej.

    Wraz z indukcją B zmienia się strumień magnetyczny w rdzeniu:

    $$ \phi(t)=B(t)*S$$

    gdzie S jest przekrojem rdzenia, w którym występuje indukcja B.

    Zmiany strumienia magnetycznego powodują, zgodnie z prawem indukcji Faraday'a, indukowanie sił elektromotorycznych w uzwojeniach transformatora:

    $$e1(t)=-z1*\frac{d\ph(t)i}{dt}$$ i $$e2=-z2*\frac{d\ph(t)i}{dt}$$

    z1, z2 - ilość zwojów uzwojeń pierwotnego i wtórnego.

    $$\frac{d\phi}{dt}$$ - oznacza zmianę strumienia w czasie (przyrost lub spadek)

    Indukowane napięcia mają znak ujemny co oznacza, że są skierowane przeciwnie do kierunku zmian wywołującego je prądu.

    Jeżeli transformator jest nieobciążaony to prąd w obwodzie wtórnym nie płynie i nie wywołuje swojego pola magnetycznego w rdzeniu.
    Prąd płynący w obwodzie pierwotnym wynosi:


    $$I1(t)=\frac{U1(t)-e1(t)}{R1}$$

    U1 - napięcie zasilające uzwojenie pierwotne
    e1 - napięcie indukowane w uzwojeniu pierwotnym przez zmiany strumienia magnetycznego.
    R1 - rezystancja omowa przewodu nawojowego

    $$e1(t)=-z*\frac{d\phi(t)}{dt}=-z1*S*\frac{dB(t)}{dt}$$

    podstawiając do wzoru na I1:

    $$I1=\frac{U1(t)}{R1}-\frac{z1*S}{R1}*\frac{dB(t)}{dt}$$

    I tu ujawnia się przyczyna pojawiania się wielkich prądów.
    Jak już zostało powiedziane w okolicach stanu nasycenia indukcja zmienia się mało albo wcale co oznacza, że czynnik:

    $$\frac{dB(t)}{dt}$$ odpowiadający za opór indukcyjny uzwojenia

    jest bardzo mały lub równy zero a to oznacza, że prąd w uzwojeniu pierwonym jest ograniczony tylko przez rezystancję omową uzwojenia a ta w transformatorach dużej mocy nawijanych grubym drutem bywa bardzo mała

    Jeżeli wyłączyliśmy zasilanie transformatora w okolicach szczytu natężenia pola H, to ono samo spadło do zera ale pozostała indukcja szczątkowa Br co oznacza, że rdzeń jest częściowo namagnesowany i obwód magnetyczny jest jakby zatrzymany w pewnym miejscu charakterystyki.

    Jeżeli teraz włączymy zasilanie to mogą być dwa przypadki:


    1) po włączeniu pole maleje i zmienia biegunowość - wtedy poruszamy się po krzywej lilaróż - indukcja maleje gwałtownie, ostro zmienia się strumień magnetyczny, w uzwojeniach indukuje się duże napięcie skierowane przeciwnie do napięcia U1 i prąd I1 nie osiąga zawrotnych wartości nietolerowanych przez zabezpieczenia

    2) po włączeniu pole narasta a więc poruszamy się w kierunku nasycenia rdzenia (dodatniego lub ujemnego zależnie w jakim miejscu się zatrzymaliśmy i z jakiego startujemy). Indukcja zmienia się bardzo mało, przez co również strumień magnetyczny zmienia się niemrawo spowodując, że indukowane w uzwojeniu pierwotnym przeciwnapięcie jest bardzo małe i w uzwojeniu prąd narasta będący ograniczony tylko rezystancją omową uzwojenia. Do tego narastający prąd powoduje dalsze narastanie natężenia pola i wbijanie rdzenia w stan głębokiego nasycenia.

    I tu właśnie powstaje ten impuls prądowy, na widok, którego słabowity bezpiecznik mówi "Nie no, ja się zastrzelę" I STRZELA. ;)

    Jeżeli dodatkowo transformator jest obciążony nienaładowanymi kondensatorami, to prąd ich łądowania ograniczony tylko rezystancją uzwojeń i diod w mostku prostowniczym dokłada się jeszcze (zmniejszony przekładnią transformatora) do tego impulsu prądowego aczkolwiek przy większych transformatorach jego wartość jest i tak sporo mniejsza od prądu U1/R1

    Oczywiście napięcie U1 zmienia się sinusoidalnie więc jeżeli bezpiecznik wytrzyma ten impuls to układ wraca do stanu ustalonego, po wyjściu rdzenia z nasycenia i przeważnie przy normalnej pracy transformator nie wchodzi w żadnym momencie w stan nasycenia, a praca odbywa się na bardziej liniowej części charakterystyki.

    Rdzenie transformatorów toroidalnych nie posiadają szczeliny powietrznej przez co łatwiej wchodzą w nasycenie niż transformatory z rdzeniem składanym np. EI.

    Jak coś pokręciłem to proszę o uwagi ,,,
  • Użytkownik usunął konto