Oszacowanie mocy transformatorów APC SmartUPS 2200UX, 430-7109.5

Witam!

Posiadam dwa transformatory wymontowane z UPS'a APC SmartUPS 2200UX. Transformatory sprawne, po podłączeniu do sieci na uzwojeniu wtórnym jest 13,5V AC. Nie mogę dostać się do środkowej kolumny żeby zmierzyć jej szerokość. Posiada dwa uzwojenia pierwotne - podejrzewam że jedno na 220V a drugie na 110V . Oznaczenie transformatora to 430-7109.5.
W zdjęciu poniżej wstawiłem rozmiary zewnętrzne, waga to ok 9 kg.
Teraz pytanie - jaka może być orientacyjna moc transformatorów ? W internecie niewiele o nim, znalazłem jakąś achiwalną aukcję na której klient sprzedawała je jako 1200VA - ale chyba grubo przesadził.

Z góry dziękuję.

Witam.

Zasadniczo szerokość kolumny to 1/3 szerokości całego rdzenia.
Czyli 102x38mm2.
Czyli moc P=(S/1,25)^2.

Witam !
Wymiary rdzenia
100mm - grubość pakietu blach
114mm - to podzielić przez 3 ( bo kolumna środkowa rdzenia to 1/3 tej wielkości )
czyli 114:3=38mm
S=10cm x 3,8cm=38cm kwadratowych
P=S do kwadratu, czyli 38cm x 38cm= 1444W

Wielkie dzięki Panowie, czyli faktycznie kawał porządnego trafa mi się trafił

thudy napisał:

Posiadam dwa transformatory wymontowane z UPS'a APC SmartUPS 2200UX.

Sprawdź specyfikację UPS-a przecież cała moc wyjściowa przenoszona jest przez ten transformator, oczywiście przy krótkotrwałym obciążeniu można obciążyć mocniej (W UPSach to norma) niż na pracę ciągłą.
O dopuszczalnym obciążeniu decyduje temperatura i wytrzymałość termiczna izolacji, dlatego moc chwilowa może być większa, no i mamy zależność od warunków chłodzenia, jak zamkniesz w małej ciasnej niewentylowanej obudowie będzie mniejsza, jak umieścisz w strumieniu powietrza z wydajnego wentylatora większa.

Mierzenie kolumny środkowej i szacowanie stąd mocy na podstawie wzoru z pożółkłych książek jest na tyle dokładne na ile proporcje wymiarów rdzenia, indukcja nasycenia blach i wytrzymałość cieplna izolacji (dopuszczalna temperatura pracy), oraz sposób wykonania (przekładki izolacyjne, grubość ilość) są zgodne z transformatorami produkowanymi kilkadziesiąt lat temu w PRL - słabe założenie, czyż nie?

Wiąże się z tym mit jakby to przenoszona moc wynikała wprost z przekroju rdzenia - nic takiego nie istnieje, to trochę jakby szacować moc silnika na podstawie masy silnika - można sobie wyobrazić warunki w których takie oszacowanie będzie dawało poprawne wyniki (silniki o identycznej konstrukcji) ale w ogólnym przypadku nie będzie prawdziwe.

Ten UPS ma moc 2200VA i zamontowane były dwa takie transformatory połączone szeregowo.
Czyli rozumiem że moc jednego to raczej 1100VA ?

Cytat:

Czyli rozumiem że moc jednego to raczej 1100VA ?

Twierdzenie że ma więcej było by nierozsądne.
Choć oczywiście bierz pod uwagę to co napisałem powyżej, warunki pracy (czas pracy na pełnej mocy, chłodzenie) w UPS-ie mogą być lepsze/gorsze niż w jakimś innym urządzeniu które mógł byś zbudować na tym transformatorze i to te warunki pracy zadecydują o mocy, jaką transformator może przenieść, bez przyśpieszonej degradacji izolacji w wyniku za wysokiej temperatury.

jarek_lnx napisał:

Mierzenie kolumny środkowej i szacowanie stąd mocy na podstawie wzoru z pożółkłych książek jest na tyle dokładne na ile proporcje wymiarów rdzenia, indukcja nasycenia blach i wytrzymałość cieplna izolacji (dopuszczalna temperatura pracy), oraz sposób wykonania (przekładki izolacyjne, grubość ilość) są zgodne z transformatorami produkowanymi kilkadziesiąt lat temu w PRL - słabe założenie, czyż nie?

Znasz lepszy sposób OSZACOWANIA mocy takiego trafa? Zgadzam się że dzisiejsze trafa są robione zdecydowanie oszczędniej niż te z przed 30-tu lat i raczej szacowałbym realną moc obecnych transformatorów niżej niż tamtych starych.

zworys napisał:

Znasz lepszy sposób OSZACOWANIA mocy takiego trafa?

Jeśli nie ma innych informacji, to nie, ale w tym przypadku znane były parametry urządzenia z którego go wyjęto.

zworys napisał:

Zgadzam się że dzisiejsze trafa są robione zdecydowanie oszczędniej niż te z przed 30-tu lat i raczej szacowałbym realną moc obecnych transformatorów niżej niż tamtych starych.

To nawet nie chodzi o oszczędność, jeśli zastosują lepszy materiał o wyższej indukcji nasycenia to moc można podnieść. Transformator o takiej samej mocy można poprawnie zaprojektować przy różnych stosunkach masy miedzi do żelaza, transformatory będą się różnic przekrojem kolumny środkowej a moc będą miały taką samą, oczywiście tu w grę wchodzi ekonomia, ktoś policzył jakie przy obecnych cenach surowców powinny być te proporcje, ktoś policzył w czasach PRL, wątpię żeby wyszło im to samo.

Zgadzam się że obecne trafa mają niby większą sprawność ale z dawniejszych traf nikt nie robił kuchenek ani grzejników. Te waty wypromieniowane w postaci ciepła na jakieś konto idą - niekoniecznie elektrowni - więc ta oszczędność w sumie nie jest zbyt duża. Uprzednio płaciło się raz za dość kosztowne trafo teraz płaci się ciągle za niepotrzebny grzejnik....

Dodano po 2 [minuty]:

trymer01 napisał:

Nowoczesne blachy pozwalają na znacznie wyższą indukcję w rdzeniu,

Pod warunkiem że nie zostały po chamsku zespawane bo tak szybciej..

Koledzy, a jeszcze jedno pytanie dotyczące tego transformatora.
Na uzwojeniu pierwotnym posiada dwa niezależne uzwojenia. UPS był na napięcie 110 i 220 V więc podejrzewam że do tego celu służyły te uzwojenia.
Czy aby podnieść napięcie na wtórnym, mogę podłączyć 230 V pod uzwojenie przeznaczone na 110 V.
Czy to w jakiś sposób szkodzi transformatorowi ?

thudy napisał:

Czy aby podnieść napięcie na wtórnym, mogę podłączyć 230 V pod uzwojenie przeznaczone na 110 V.
Czy to w jakiś sposób szkodzi transformatorowi ?

Nie możesz podłączyć dużo wyższego napięcia niż było fabrycznie przewidziane, 2x większe bez wątpienia doprowadzi do nasycenia rdzenia, spadnie indukcyjność, popłynie bardzo duży prąd, transformator się spali.

Dzięki za odpowiedź

Przypuszczam, że raczej wywali bezpiecznik w mieszkaniu (o ile nie jest drutowany) - transformator może pobrać prąd ponad 100A i sprawny bezpiecznik powinien rozłączyć tak szybko, że transformator nawet zauważalnie się nie nagrzeje - myślę, że przyrost temperatury będzie około 1°C... Ale może się zdarzyć, że automatyczny bezpiecznik zadziała po raz ostatni - albo zawiedzie i wtedy nie tylko spali się transformator, ale i instalacja elektryczna będzie do wymiany, i może mieszkanie do remontu.

Powód jest taki, że jak jest uzwojenie na 110V, to SEM może być np. 130V, i z 230V w sieci zostanie około 100V na spadek napięcia na oporności uzwojenia. A ona w transformatorze 1.5kVA jest raczej niewielka (poniżej 1Ω), więc prąd popłynie bardzo duży.

thudy napisał:

Na uzwojeniu pierwotnym posiada dwa niezależne uzwojenia. UPS był na napięcie 110 i 220 V więc podejrzewam że do tego celu służyły te uzwojenia.

Zazwyczaj 110V to odczep na "pełnym " uzwojeniu 220V. Robienie dodatkowego uzwojenia na 110V to marnotrawstwo, chyba żaden księgowy by się w firmie na to nie zgodził....
Prawdopodobnie przeznaczenie tego uzwojenia było inne.

To się robi tak, że są dwa uzwojenia 110V (albo 115V) i łączy się je albo szeregowo, albo równolegle.

_jta_ napisał:

To się robi tak, że są dwa uzwojenia 110V (albo 115V) i łączy się je albo szeregowo, albo równolegle

Zgadza się, ale nie spotkałem trafa z osobnymi uzwojeniami 230V i 110V .
Kolego zmierz rezystancję tych uzwojeń bo chyba to są dwa uzwojenia na 110V każde i odpowiednie połączenie tych uzwojeń pozwala na podłączenie do 230V.

zworys napisał:

Kolego zmierz rezystancję tych uzwojeń bo chyba to są dwa uzwojenia na 110V każde i odpowiednie połączenie tych uzwojeń pozwala na podłączenie do 230V.

To są na pewno dwa odrębne uzwojenia - nie ma połączenia między nimi.
Na jednej parze przewodów 0,9Ω a na drugiej 0,2Ω - oczywiście mowa o uzwojeniu pierwotnym.
W UPS'ie oba te transformatory były połączone szeregowo po stronie wtórnej.

To, co możesz bezpiecznie zrobić, to podłączyć uzwojenie do sieci poprzez żarówkę o dużej mocy, albo piecyk elektryczny (szeregowo), i zmierzyć napięcie na uzwojeniu.

Mam podobny transformator z UPS 1400VA. To niby drugie uzwojenie pierwotne daje npięcie ok. 16,5V przy zasilaniu drugiego pierwotnego z 230V. Prawdopodobnie służyło do regeneracji baterii w czasie postoju UPS. Moc UPS a za tym transformatora wystarczała zapewne termicznie do czasu rozładowania akumulatora 24V 20 Ah. Przy ciągłym obciążeniu będzie to pewnie połowa tego...

Szanowny Kolegi ! Przekroj rdzenia przy wskazanych autorem rozmiarach złoży 34.88 cm2 ( należy brać pod uwagę grubość lakierowego pokrycia tafl ) . Zapomnieliście taki parametry jak gestosc prądu na mm2 dla pierwotnego uzwojenia, która dla większości transformatorów nie musi przekraczać 3-4A i znaczenie indukcji, która dla tafl EI nie musi przekraczać 1.2T. Gabarytowa moc rdzenia przy takim przekroju i wartości indukcji i gęstości prądu wyniesie około 765W.UPS określonego modelu ma moc 2200VA lub 1100VA na 1 transformator i może zapewnić obciążenie 1750W , lub 875W na 1 transformator. Aby zapewnić taką moc gęstość prądu uzwojenia pierwotnego transformatora zwiększona do blisko 6A na 1mm2 ,a czas działania jest ograniczony do 11 min.

aksakal napisał:

Przekroj rdzenia przy wskazanych autorem rozmiarach złoży 34.88 mm2

Chyba ze 100 razy więcej. 1.2T to amplituda, czy wartość RMS? Do nasycenia trzeba Bmax około 2T (najlepsze materiały ponad 2.4T), czyli 1.4T RMS. W każdym razie dla takiego rdzenia indukcji 1.2T odpowiada napięcie 1.3V z jednego zwoju (można nawinąć parę zwojów, zmierzyć napięcie i wtedy coś będzie wiadomo). Przekrój całego uzwojenia to około 9cm2 (po odliczeniu miejsca na karkas), w tym drutu 8cm2 (po odliczeniu izolacji i wolnego miejsca między drutami), 4cm2 na uzwojenie pierwotne, co już przy 5A/mm2 powinno dać 2600VA, o ile to 1.2T to RMS - jeśli amplituda, to wychodzi 1840VA. Ale w takich dużych transformatorach pewnie przyjmuje się np. 2A/mm2, a może i mniej.

Wszystko zależy od tego do jakich celów autor tematu chce wykorzystać ten transformator. Transformatory od UPS nie są przeznaczone do długotrwałej pracy i przy ich użyciu do zasilacza lub prostownika do ładowania akumulatorow transformator może zapewnić znacznie mniejszą moc.

aksakal napisał:

Wszystko zależy od tego do jakich celów autor tematu chce wykorzystać ten transformator. Transformatory od UPS nie są przeznaczone do długotrwałej pracy i przy ich użyciu do zasilacza lub prostownika do ładowania akumulatorow transformator może zapewnić znacznie mniejszą moc.

Ciekawa teza. Zawsze mi się wydawało że UPS'y to urządzenia do pracy ciągłej.
Oczywiście większość czasu taki transformator jest obciążony znikomym prądem - potrzebnym do utrzymania pojemności w akumulatorach, ale w momencie zaniku napięcia, jest chyba obciążany - w zależności od ilości podłączonych odbiorników - dość znacznym prądem. Potem jeszcze trzeba ponowne naładować akumulatory, których w tym konkretnym przypadku nie było mało.
Więc wytłumaczcie proszę, dlaczego taki transformator miałby nie nadawać się na prostownik do akumulatorów samochodowych. Mowa oczywiście o akumulatorach do 110Ah - więc nie będzie obciążany prądem większym niż 11A.

6A/mm2 daje moc około 0.65W/cm3 i narastanie temperatury (przy braku chłodzenia) o 0.2°C na sekundę. Czyli uzwojenie powinno wytrzymać 7-8 minut. Ale transformator z taką gęstością prądu byłby chyba znacznie mniejszy?

Kolego, thudy! A ty sam nie zdolny policzyć która moc będzie odbierana od transformatora przy ładowaniu akumulatora 12V prądem 11A.Tak, przy odłączeniu sieci UPS zabezpiecza znaczny prąd obciążenia, lecz tylko krótkotrwale. Ty spróbuj obciążyć transformator tak, żeby prąd w obciążeniu odpowiadał maksymalnej mocy tego transformatora i popatrzysz, co będzie z nim przez 1-2 godzinę.

aksakal napisał:

Kolego, thudy! A ty sam nie zdolny policzyć która moc będzie odbierana od transformatora przy ładowaniu akumulatora 12V prądem 11A.Tak, przy odłączeniu sieci UPS zabezpiecza znaczny prąd obciążenia, lecz tylko krótkotrwale. Ty spróbuj obciążyć transformator tak, żeby prąd w obciążeniu odpowiadał maksymalnej mocy tego transformatora i popatrzysz, co będzie z nim przez 1-2 godzinę.

Zdolny, ale najwidoczniej nierozgarnięty.
Przecież nie piszę że będę go obciążał prądem maksymalnym. Przy 12V i 11A będzie pobierana moc 132VA. Niezależnie jaką dokładną mocą dysponuje transformator, ta będzie kilkukrotnie mniejsza, więc dalej nie rozumiem dlaczego miałby się nie nadawać na prostownik.
Poza tym podczas ładowania akumulatora prąd maleje wraz z poziomem naładowania akumulatora więc podczas ładowania i tak nie będzie obciążony ciągle tą mocą.