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

Magnetyczny stabilizator napięcia, odzysk transformatorów

30 Maj 2015 15:18 2034 20
  • Poziom 10  
    Witam, znalazłem gdzieś w domu stary stabilizator napięcia używany dawno dawno temu. Po jego rozebraniu moim oczom ukazały się 2 trafa, jedno z nich to transformator, drugie to dławik i jakieś kondensatory. Pomyślałem żeby wykorzystać transformator do zasilacza labolatoryjnego, ma ono niecałe koło 75W (przekrój rdzenia 10 cm2) pewnie można z niego wycisnąć więcej :D Po podłączeniu do sieci na wtórnym dawał jakieś 35 V, rozebrałem go żeby go przewinąć na 24 V. Uzwojenia pierwotnego nie ruszałem zostawiłem takie jakie było, złożyłem go do kupy i po podłączeniu strasznie buczał.
    Pierwsza sprawa:
    Po policzeniu ilości zwojów wychodzi że ma 2,38 zw /Volt co na pierwotnym daje 547 zwojów, czy to nie jest aby za mało? Czy rdzeń nie wchodzi w nasycenie przy tak małej ilości zwojów na wtórnym? Rdzeń jest zbudowany tak że posiada szczelinę, w którą włożony jest jakiś izolator (maleje wypadkowa przenikalność rdzenia).
    Druga sprawa:
    Jaka jest indukcja nasycenia blachy transformatorwej w nim użytej? tak mniej więcej, bo próbuje obliczyć czy rdzeń się nie nasyca.
    Trzecia sprawa:
    Co można zrobić żeby tak nie buczał, może poukładać blaszki na przemian, tzn raz z jednej strony kształtka E, raz z drugiej tak jak to się robi zwykle w transformatorach sieciowych, mam nadzieje że dobrze wyjaśniłem sposób układania blaszek :D
    Pozdrawiam
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Moderator Projektowanie
    nadchloran napisał:
    Po policzeniu ilości zwojów wychodzi że ma 2,38 zw /Volt co na pierwotnym daje 547 zwojów, czy to nie jest aby za mało?

    Dla mocy 75W za mało.
    Jaka średnica drutu na pierwotnym?, zmierz prąd pierwotnego na biegu jałowym.
    nadchloran napisał:
    Rdzeń jest zbudowany tak że posiada szczelinę, w którą włożony jest jakiś izolator
    Wyrzucić.
    nadchloran napisał:
    może poukładać blaszki na przemian, tzn raz z jednej strony kształtka E, raz z drugiej tak jak to się robi zwykle w transformatorach sieciowych

    Dokładnie tak, i blachy mają być złożone bez szczelin - po złożeniu całości dobić je gumowym młotkiem.
  • Poziom 10  
    Witam, po zmianie ułożenia blach transformatorowych tak by nie było szczeliny powietrznej, transformator dalej buczał, zmierzyłem natężenie prądu płynącego w uzwojeniu pierwotnym bez obciążenia strony wtórnej i wyszło 3,3 A! Uzwojenie pierwotne wygląda na mocno obciążone po krótkim czasie rozgrzewa się lekko. Prawdopodobnie rdzeń jest nasycony i stąd wynika tak duży prąd (tym bardziej że teraz pracuje bez szczeliny i opór magnetyczny rdzenia zmniejszył się, a strumień w rdzeniu wzrósł, to są tylko moje rozważania :D). Zarówno uzwojenie pierwotne jak i wtórne nawinięte są drutem o średnicy 0,9 mm, trochę dziwny ten transformator...
    Teraz pytania: Jaki powinien być ten prąd na "biegu jałowym" przy tych powiedzmy 100 W?
    Ile trzeba dać zwojów na pierwotnym przy przekroju rdzenia 10 cm2? Znalazłem gdzieś że blacha transformatorowa ma indukcje nasycenia do 2T, mogę tyle przyjąć do obliczeń?
    Jakim drutem nawijać pierwotne ?
    Pozdrawiam
  • Poziom 16  
    Jeżeli w rdzeniu była szczelina powietrzna i izolator, to na 100% nie był to transformator, tylko dławik. Często blachy środkowej kolumny są trochę krótsze i nie da się ich złożyć bez szczeliny.

    Dodano po 1 [godziny]:

    Z reguły transformatory były projektowane na indukcję 0,8-1,0 T do pracy ciągłej i 1,2-1,5 T do pracy dorywczej. W nowszych rdzeniach (są lepszej jakości blachy) ta indukcja jest przyjmowana wyższa. Twój rdzeń nie jest pierwszej młodości, więc z tym parametrem bym nie szalał, chociaż rdzenie są dość wytrzymałe na przeciążenia a coraz lepsza wytrzymałość temperaturowa lakieru izolacyjnego pozwala na wyższą temperaturę pracy uzwojenia. Podsumowując, te 547 zwoji to trochę mało do pracy ciągłej ale powinien pracować bez problemów kilkadziesiąt minut, tym bardziej, że ma mocno zawyżony przekrój drutu nawojowego. Do mocy ok 100W wystarczyłaby średnica ok. 0,6 mm a on ma 0.9 mm czyli przekrój jest 225% większy, jak dla 0,4KW. Skoro pracować nie chce to znaczy że albo rdzeń jest nieodpowiedni (np, szczelina po izolatorze jak pisałem wcześniej), albo niedbale wykonałeś dowinięcie uzwojenia wtórnego i zrobiłeś zwarcie w którymś uzwojeń. Obstawiam pierwszy przypadek, sprawdź czy przytykając blaszkę I do blaszki E nie pozostaje szczelina na którejś kolumnie, najczęściej środkowej. Daj znać jak poznasz odpowiedź.
  • Specjalista elektronik
    2.4 zwoja na wolt to zdecydowanie mało w transformatorze 75W - to by było dobre do transformatora 360W (w transformatorze 290W było 2.7 zwoja na wolt). Może on był na 120V?

    Rdzeń transformatora pogarsza swoje właściwości (rosną straty) przy deformacji blachy; poza tym starcie lakieru izolującego blachy rdzenia może doprowadzić do zwarć.

    Buczenie wskazuje na wadliwe złożenie blach rdzenia (np. nierówne), albo pogorszenie właściwości magnetycznych.
  • Poziom 16  
    _jta_ napisał:
    2.4 zwoja na wolt to zdecydowanie mało w transformatorze 75W - to by było dobre do transformatora 360W (w transformatorze 290W było 2.7 zwoja na wolt). Może on był na 120V?

    Niekoniecznie. Transformator w rosyjskim prostowniku, przekrój rdzenia - 9.4 cm2, moc - 150 VA, minimalna ilość zwoji na pierwotnym - 542 zw, fi drutu - 0.65 mm. Prostownik śmiga do dziś, chociaż napięcie w sieci "skoczyło" o 5% i wynosi teraz 230V.
    Inny transformator, też fabryczny rosyjski: przekrój rdzenia - 9,6 cm2, moc - 135 VA, fi drutu - 0,63 mm, liczba zwoji -610. Historia podobna.
    Proszę zwrócić uwagę na przekrój rdzenia, ponieważ transformator z pierwszego postu ma przekrój 10 cm2 a więc nieco więcej, zaś przekrój drutu jest większy o ponad 200%.
    Co do problemu kolegi "nadchloran" to przyszła mi do głowy jeszcze taka myśl, że może karkas jest zadługi żeby pozwolić blachom złożyć się na "0" po wyjęciu przekładki izolacyjnej.
  • Moderator Projektowanie
    zwolmar napisał:
    Transformator w rosyjskim prostowniku, przekrój rdzenia - 9.4 cm2, moc - 150 VA, minimalna ilość zwoji na pierwotnym - 542 zw, fi drutu - 0.65 mm. Prostownik śmiga do dziś, chociaż napięcie w sieci "skoczyło" o 5% i wynosi teraz 230V.
    Inny transformator, też fabryczny rosyjski: przekrój rdzenia - 9,6 cm2, moc - 135 VA, fi drutu - 0,63 mm, liczba zwoji -610. Historia podobna.

    To o niczym jeszcze nie świadczy - ważne są parametry samych blach czyli indukcja dopuszczalna B - możliwe są rozbieżności w granicach 1,0T - 1,6T.
  • Specjalista elektronik
    Ten transformator 290W, który miał 2.7 zwoju na wolt, to też był rosyjski - od telewizora, bodajże kolorowego "Rubina". Ciekawe, jaka to wychodzi indukcja magnetyczna... jeśli to jest 10cm2 i 547zwojów na 230V przy częstotliwości 50Hz, to mi wychodzi indukcja 1.9T, a przecież oprócz żelaza rdzeń zawiera izolację. Jakby ktoś chciał przeliczyć, to napięcie_skuteczne = ilość_zwojów•indukcja_w_rdzeniu•powierzchnia_przekroju•częstotliwość•π•√2; czynnik π√2 wychodzi z całkowania (2π) i przeliczenia amplitudy na napięcie skuteczne (/√2).
  • Poziom 10  
    zwolmar napisał:
    Cytat:
    Jeżeli w rdzeniu była szczelina powietrzna i izolator, to na 100% nie był to transformator, tylko dławik. Często blachy środkowej kolumny są trochę krótsze i nie da się ich złożyć bez szczeliny.

    Mam drugie duże trafo wyjęte z tego stabilizatora które jest dławikiem (jedno uzwojenie z odczepami), to był na 100% transformator, i miał 2 uwzojenia pierw i wt.
    zwolmar napisał:
    Cytat:

    Obstawiam pierwszy przypadek, sprawdź czy przytykając blaszkę I do blaszki E nie pozostaje szczelina na którejś kolumnie, najczęściej środkowej.

    Sprawdzałem i po przyłożeniu blaszki E i I na środkowej kolumnie również nie ma szczeliny.

    zwolmar napisał:

    Cytat:
    Co do problemu kolegi "nadchloran" to przyszła mi do głowy jeszcze taka myśl, że może karkas jest zadługi żeby pozwolić blachom złożyć się na "0" po wyjęciu przekładki izolacyjnej.

    Po złożeniu transformatora i dobiciu blach młotkiem prawie nie ma już szczeliny powietrznej pomiędzy blachami E i I, mogę podesłać zdjęcie jak to wygląda. Teraz buczy ale już znacznie ciszej.

    Transformator był raczej na 220 V bo stabilizator stabilizował napięcie sieciowe.
    Niepokoi mnie te 3,3A na jałowym, może przez to że to uzwojenie jest tak obciążone transformator buczy?

    _jta_ napisał:
    Cytat:

    jeśli to jest 10cm2 i 547zwojów na 230V przy częstotliwości 50Hz, to mi wychodzi indukcja 1.9T, a przecież oprócz żelaza rdzeń zawiera izolację

    Obecność szczeliny wpływa jakoś na wartość indukcji? Mi się wydaje że w rdzeniu ze szczeliną powstanie po prostu większe natężenie pola magnetycznego H,( poprzez wzrost prądu w uzwojeniach) tak by wytworzyć te 1,9T(szczelina zmniejsza wypadkową przenikalność rdzenia i B= µH). Bo teraz jak złożyłem rdzeń bez szczeliny to indukcja w rdzeniu może wynieść te 1,9 T przy mniejszym prądzie (o ile w tym rdzeniu w ogóle można wytworzyć 1,9T). Niestety nie zmierzyłem jaki płynął prąd jałowy przed usunięciem szczeliny. Dobrze rozumuje?

    Do obliczeń przyjąłem indukcję nasycenia blach B = 1,5T
    Ilość zwoi na wolt obliczyłem za pomocą wzoru z tej strony: http://www.fonar.com.pl/audio/projekty/trafa/trans1/trans_a.htm
    (ten sam co kolegi "_jta_" tylko przekrój w cm2 i wymnożone pi razy pierwiastek z 2)
    N = Z/U = 10000/ (4,44*f*B*S)
    dla f = 50Hz, S = 10cm2, B = 1,5T
    wyszło 3,25 zw/Volt, ale nie wiem czy to i tak nie będzie za mało. Uzwojenie nawinę drutem φ= 0,6 mm, dla planowanego 100W I max pierw = 0,43 A.
    Ciekawe jaki będzie prąd jałowy jak dowinę do 747 zw jak wychodzi przy 3,25 zw / Volt. Swoją drogą czy to możliwe że teraz przy 547 uzw przez pierwotne płynie 3,3A i przy 0,9 mm drutu czy mój miernik źle mierzy? :D
  • Specjalista elektronik
    To by wychodziło, że π√2=4.44 - zgadza się, z błędem poniżej 0.1%, dokładniej jest 4.44288. Nie chodzi mi o szczelinę przy składaniu rdzenia, poprzeczną do pola magnetycznego, a o to, że rdzeń składa się z blach, ułożonych równolegle do niego, które nie wypełniają całego przekroju, jest między nimi izolacja, więc jest w tym mniej żelaza, niż gdyby był to lity materiał - prawdziwy przekrój jest mniejszy, niż to wychodzi z wymiarów. Natomiast szczelina poprzeczna prawie nie zmienia indukcji, wymagając większego prądu do jej uzyskania (większy prąd powoduje spadek napięcia na oporności uzwojenia, to trochę zmniejsza indukcję, bo mniejsza jest potrzebna SEM - dlatego szczelina tylko prawie nie zmienia indukcji; to jest niewielka różnica, bo reaktancja indukcyjności i oporność są przesunięte w fazie, więc łączną impedancję liczy się z Pitagorasa - powiedzmy, że na oporności byłoby 50V, to na SEM zostanie 224.5V zamiast 230.0V).

    3.3A*547 zwojów daje ponad 1800A - to by odpowiadało sumie szczelin (poprzecznych do pola) 1.19mm (d=0.4π•I/B, I w kA, d w mm, B w T) - czy nadal jest aż tyle, czy materiał rdzenia stracił przenikalność? Nie wiem, czy da się go zregenerować - może tak, żeby przy włączonym prądzie nagrzać rdzeń i go ostudzić (aż do ostygnięcia prąd ma być włączony) - tylko nie wiem, jaka temperatura jest potrzebna, czy nie uszkodzi karkasu uzwojenia; no i kwestia, czym grzać rdzeń - polem magnetycznym? I czy da się zrobić tak, żeby się grzał głównie rdzeń od pola, a mało uzwojenie od prądu?

    Czy to jest sprawa nasycenia, czy szczeliny, albo zmniejszonej przenikalności rdzenia, można rozpoznać przepuszczając ograniczony prąd (np. włączyć szeregowo żarówkę) - jeśli to nasycenie, to przy dużo mniejszym prądzie napięcie na uzwojeniu będzie niewiele mniejsze, wtedy większa ilość zwojów pomoże (i będzie można ustalić, ile ich potrzeba).
  • Poziom 16  
    nadchloran napisał:
    Mam drugie duże trafo wyjęte z tego stabilizatora które jest dławikiem (jedno uzwojenie z odczepami),

    To jest raczej autotransformator
    Zadam pytanie, może komuś się wyda, że głupie.
    Po co w stabilizatorze 75 VA jest "transformator" z szczeliną powietrzną i w dodatku z uzwojeniem pierwotnym mogącym przenosić moc 400 VA? Czyżby projektanci ówcześni nie potrafili obliczyć przekroju drutu albo mieli zadużo miedzi?
  • Poziom 10  
    Kolego "Wawrzyniec" dzięki na linki
    zwolmar napisał:
    Cytat:
    Zadam pytanie, może komuś się wyda, że głupie.
    Po co w stabilizatorze 75 VA jest "transformator" z szczeliną powietrzną i w dodatku z uzwojeniem pierwotnym mogącym przenosić moc 400 VA? Czyżby projektanci ówcześni nie potrafili obliczyć przekroju drutu albo mieli zadużo miedzi?

    Analizując ponownie budowę tego stabilizatora dochodzę do wniosku że ten transformator wcale nie musiał pracować przy 220V, i może własnie o to chodziło żeby przy wzroście napięcia do pewniej wartości rdzeń miał ulegać nasyceniu!

    Podsumowując, wiemy już że ten transformator nie musiał pracować 220V, (tym bardziej przy 230V), chciałbym obliczyć teraz ilość zwojów na pierwotnym, więc czy mogę przyjąć dla tych blach indukcje nasycenia 1,5 T czy lepiej mniej? Kolega "_jta_" pisał o regeneracji rdzenia, ja nie chcę się w to bawić chcę użyć rdzeń taki jaki jest.
    Czy jest jakiś sposób jak można ustalić maksymalna indukcję dla tego rdzenia, tzn prąd przy którym rdzeń przestaje się już nasycać? Kolego "_jta_", czy możesz przybliżyć mi tę metodę z żarówką, jakiej mocy żarwóki użyć, tzn jak bardzo ograniczyć prąd w uzwojeniu? Czy spadek napięcia na żarówce nie przeszkadza tu w pomiarze, wtedy spadnie napięcie na uzwojeniu?
  • Poziom 34  
    nadchloran napisał:
    Kolega "_jta_" pisał o regeneracji rdzenia, ja nie chcę się w to bawić chcę użyć rdzeń taki jaki jest.

    Tam nie ma co regenerować, blachy nie są lakierowane i równoległej szczeliny nie ma. Jak będziesz przewijał to i tak rdzeń musisz rozebrać, a przy składaniu blachy poskładasz naprzemiennie i nie będzie szczeliny. Co do ilości zwojów to poszukaj kalkulatora.
  • Moderator Projektowanie
    Indukcja nie więcej niż 1,2T.
  • Poziom 34  
    I prąd nie więcej niż 2,5A/mm2
  • Specjalista elektronik
    Może zacznij od pomiarów - włącz szeregowo żarówkę i zobacz, jakie masz napięcie na uzwojeniu przy jakiej mocy żarówki.

    A dopuszczalne gęstość prądu zależy od grubości uzwojenia - chodzi o to, żeby ciepło mogło odpływać z głębiej położonych zwojów.
  • Poziom 10  
    Ok więc przyjmuje 1,2 T, dla uzyskania tej indukcji należy przyjąć 3,8 zw/Volt, co daje 874 zw. Dowinę do fabrycznego uzwojenia pierwotnego kolejne uzwojenia drutem 0,6mm porobię odczepy co 50 zw i będę mierzył prąd jałowy. Jeżeli prąd zacznie spadać to będzie znaczyło że rdzeń przestaje się nasycać?

    Jeszcze jedna sprawa, czy robić izolacje pomiędzy warstwami uzwojeń, jak tak to czym?

    Wykonałem pomiary prądu jałowego przy większej ilości zwojów, po silniejszym skręceniu rdzenia już prawie nie buczy. Teraz przy 547 zw jest 2,72 A, 600 zw- 1,45 A, 668 zw- 0,71 A Więcej jak na razie nie mogłem nawinąć bo skończył mi się drut. Jak poznać czy rdzeń jest nasycony? Da się to jakoś wywnioskować z tych pomiarów?
    Przy 668 zw jest już 1,54T,chyba zrobię tak że zejdę po prostu do tych bezpiecznych 1,2 T.
  • Specjalista elektronik
    Łatwiej by było, jakbyś zrobił pomiary z żarówkami włączonymi szeregowo z uzwojeniem. Ale wygląda na to, że nadal jest nasycony - gdyby nie był, to wyrażenie ilość_zwojów • wyrażenie ilość_zwojów • prąd nie powinno zależeć od ilości zwojów. Mam wrażenie, że rdzeń przestanie się nasycać, jak będzie około 900 zwojów.
  • Poziom 10  
    Tylko nie wiem jak się do tych pomiarów z żarówkami zabrać, zmierzyłem prąd i napięcie dla żarówki 40 W, napięcie na uzwojeniu 122 V, na żarówce 160V co daje razem 201 V,powinno być 230. Liczę w ten sposób Usiec = √(U1² + U2²). Prąd wyniósł 0,14 A. Z czego wynika ta różnica?, chyba nie z rezystancji uzwojenia, wtedy suma spadku napięcia na rezystancji uzwojenia i cewce odłożyła by się na uzwojeniu i w sumie dawałaby z napięciem na żarówce 230 V. Może coś źle zmierzyłem. Zrobię testy jeszcze z żarówkami większej mocy.
    Cytat:
    wyrażenie ilość_zwojów • wyrażenie ilość_zwojów • prąd nie powinno zależeć od ilości zwojów

    "_jta_" chodzi Ci o wyrażenie I*z² czy I*z, wg mnie jak zwiększam ilość zwojów to zmniejszam strumień w rdzeniu i maleje też natężęnie pola a więc maleje prąd i wartość tego wyrażenia będzie się zmieniać
  • Poziom 10  
    Przepraszam za post pod postem, ale znalazłem jeszcze https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic923040.html#4716455 metodę opisaną przez "Quartz", polegająca na zrobieniu wykresu prądu jałowego od ilości zwojów i wyznaczeniu optymalnej ilości zwojów. Czy mogę się nią posłużyć w tym wypadku? I na koniec jaki powinien być prąd jałowy dla tego trafa o mocy 100VA? Poniżej zamieszczam mój wykres, czy da się z niego wyznaczyć indukcję nasycenia?

    Widzę że temat umarł, jednak już poradziłem sobie z tym trafem. Przy nawiniętych 900 zw mam prąd 120 mA, pierwotne nawinięte drutem 0,6 mm, wtórne ma 24V (93 zw), nawinięte drutem 1mm. Dziękuje za pomoc temat zamykam.