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

Jak obliczyć liczbę zwojów - dławik sieciowy, kompensacyjny

14 Sie 2019 12:27 1134 41
  • Poziom 29  
    Potrzebuje nawinąć dławik sieciowy do kompensacji mocy biernej pojemnościowej. Dławik powinien mieć wyprowadzenia, by mógł generować w zależności od podłączenia 50 Var, 100 Var, 150 Var mocy biernej i będzie pracować równolegle z podłączeniem do jednej fazy L, N. Posiadam kształtki EI-102, z transformatora Unitra TS120/1 wymiary rdzenia 34 x 51 mm. Jak policzyć liczbę uzwojenia dla poszczególnych mocy?
  • IT SerwisIT Serwis
  • Poziom 1  
  • Poziom 29  
    Jest to oczywiście do zrobienia, choć pracochłonne (zbieranie i rozbieranie rdzenia). Mysłałem, że są jakieś wzory które umożliwiają obliczania na podstawie przekrojów rdzenia. Program do obliczania transformatora dla tego rdzenia proponuje 2,6 zwoje na V i wynika to pewnie z jakichś współczynników. Jak dam 2 zwoje, to wzrośnie prąd jałowy i ilość generowanej mocy biernej, tylko nie wiadomo o ile. Przykładowo uzwojenie pierwotne trafa od mikrofali daje ponad 0,5kVar biernej indukcyjnej.
  • Poziom 1  
  • Poziom 29  
    Ok. Dziś po pracy zajmę się tym. Na razie na mim pozostało uzwojenie pierwotne, wg wzorów zapewne coś ok 570-600 zwojów grubości 0,5mm. Sądząc z mocy i gęstości prądu 0,5 chyba było by wystarczające dla dławika. Choć na mój chłopski rozum. Najkrótszą cewkę z największym prądem (dla 150Var) nawijał bym drutem z uzwojenia wtórnego 1,1mm i 0,8mm. Czy lepiej kupić jednej średnicy na cały dławik?
    W domu mam różne transformatory ok 40VA 2x15V, 300VA 2x30V i coś ok 600VA 2x40V, jaki z nich najlepiej zastosować do pomiarów?
  • IT SerwisIT Serwis
  • Pomocny post
    Poziom 1  
  • Pomocny post
    Poziom 42  
    Tak delikatnie zapytam.
    Czy przypadkiem ten dławik nie powinien mieć rdzenia ze szczeliną?
    Parametry rdzenia fajnie się sprawdza oglądając przebieg prądu uzwojenia na oscyloskopie cyfrowym jako One-shoot. Pięknie widać moment nasycenia się rdzenia.
  • Poziom 29  
    Wiem o czym piszesz, przerabiałem to przy budowie boosta do grzałki CWU na ETD59, ale to był feryt że szczeliną i częstotliwości w dziesiątki kHz. Tu EI blaszany do częstotliwości sieciowej 50Hz i prądy jak wyżej, poniżej 1A. Na mój rozum, nie ma tu obawy o nasycenie rdzenia, ale mogę się mylić.
    Co do liniowości, to też na chłopski rozum wydaje mi się, że pierwsze uzwojenie 150Var będzie miało i tak najwięcej zwojów. Przykładowo 400, drugie +50, trzecie +50, razem ok 500 dla tych ok 50 Var. Czyli im więcej zwojów tym mniejszy prąd, większa indukcyjność i mniejsza ilość Var.
    Jeszcze chciałbym jakoś spróbować przewidzieć ile mocy czynnej będzie tracone przy 150Var, czyli ile ten dławik będzie generował ciepła. Czy będzie potrzebne jakieś aktywne chłodzenie.
  • Poziom 1  
  • Poziom 29  
    Ale kierunek jak rozumiem, to dobrać możliwie dużą grubość drutu, by wydzielalo się jak najmniej ciepła, uzyskać załóżone parametry (te min 50Var) i zmieścić się w karkasie rdzenia.
    Choć znowu skoro prądy będą 3 różne z tendencją malejącą, to z uwagi na temperaturę i ograniczone miejsce, może warto i średnicę stopniować od grubego do cienkiego?
  • Poziom 1  
  • Poziom 29  
    Część danych na dziś, reszta jutro.
    4 kształtki mi nie weszły, bo są w resztkach lakieru, czy czegoś podobnego do pokostu.
    Oryginalne pierwotne: liczba zwojów nieznana, grubość 0,5mm, opór 9,9 Ohm, indukcyjność z chińskiego testera typu GM328 17H. Po podłączeniu do sieci 232,3V, prąd wyniósł 120,5 mA, moc czynna z innego chińskiego miernika 6,6W, PF z tegoż 0,21. Moc bierna rejestrowana przez jeszcze inne moje chińskie mierniki ok 8,5 Var, a czynna 21,4W (chyba bardziej odpowiada rzeczywistości z uwagi na prąd). Nawinięte wtórne drutem 1,25-1,3mm 90 zwojów ma oporność ok 0,32 Ohm, 77,1 mH indukcyjności i przy 232,3V w sieci daje 38,02V AC. Mierzone także chińskim ZOYI ZT-X.
    ps: co ja bym robił bez tych myfrendów.
  • Pomocny post
    Poziom 1  
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Kraniec_Internetów napisał:
    Przeprowadziłem trochę obliczeń na podstawie Twoich danych, i były bezsensowne. Twój miernik indukcyjności mierzy totalnie niepoprawnie. Też mam 2 mierniki mierzące indukcyjność ale też pokazują głupoty. Za poprawny przyjąłem pomiar indukcyjności metodą techniczną.
    Weź pod uwagę że transformator sieciowy maksymalnie wykorzystuje możliwości rdzenia, indukcja podczas pracy jest blisko indukcji nasycenia. Z tego wynikają trzy istotne fakty, indukcyjność zmierzona miernikiem indukcyjności będzie znacząco większa niż wynikało by z prądu magnesowania, prąd magnesowania jest odkształcony i miernik True-RMS pokaże inną wartość niż zwykły mierzący średnią wyprostowaną, jak zmniejszysz liczbę zwojów o połowę (o 1/4 pewnie też) przy takim samym napięciu to bez wątpienia nasycisz rdzeń.
  • Poziom 29  
    Jeszcze jeden inny chiński miernik też wskazał 6,6-6,7W czynnej, i 0,21-0,22 PF, prąd 125-127 mA, 236V.
    Testy wtórnego z drugim transformatorem.
    13,22V daje 113,2 mA
    26,37V odpowiednio 256 mA
    80,16V musiałem użyć innego miernika, 15,08A (tu doszła rezystancja przewodów miernika, wiec prąd faktyczny byłby jeszcze większy)
    Przypomnę 90 zwojów, 1,25-1,3 mm
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Cytat:
    80,16V musiałem użyć innego miernika, 15,08A (tu doszła rezystancja przewodów miernika, wiec prąd faktyczny byłby jeszcze większy)
    Nasyciłeś rdzeń, co było do przewidzenia.

    Bez szczeliny nie osiągniesz znacząco większej mocy biernej niż pobiera fabryczne uzwojenie pierwotne transformatora, ponieważ musiał byś zmniejszać liczbę zwojów co prowadzi do wzrostu indukcji i w efekcie do nasycenia.
  • Poziom 29  
    Czyli stąd wniosek, że dławiki dostępne w handlu nawet te najmniejsze 0,25 kVar maja rdzenie ze szczeliną?

    Znalazłem jeszcze taki. Wymiary zewn 121 mm x 100 mm x 31 mm. Rdzeń 25 mm x 31 mm, szczelina 1 mm. Nada się? W stanie obecnym liczba zwojów nieznana, na oko 25-26 na warstwę x 3-4 warstwy. Rezystancja ok 0,05 Ohm, indukcyjność 14,2 mH, przy 13,18V AC prąd wyniósł 2,24 A.
    Jak obliczyć liczbę zwojów - dławik sieciowy, kompensacyjny
  • Pomocny post
    Poziom 1  
  • Poziom 29  
    Ok, a jak sprawa wyglądała by przy tym drugim rdzeniu? Rozebrałem go i są tam 104 zwoje +/- 2.
  • Poziom 43  
    Kraniec_Internetów napisał:
    Otóż nie, bo mierniki o jakich rozmawiamy mierzą indukcyjność prądem prawie żadnym.
    Podałeś uzasadnienie potwierdzające moją tezę, w miarę wzrostu prądu maleje indukcyjność.
    Kraniec_Internetów napisał:
    Całkiem dobrze mierzą małe cewki na ferrytach, ale z tego typu dużymi dławikami sobie nie radzą.
    Cewek/dławików na rdzeniach z blach nie należy mierzyć za dużą częstotliwością, bo przez straty wiroprądowe zmierzy sie za mało, tu wyszło więcej niż metodą techniczną, więc to nie ten przypadek.
    Kraniec_Internetów napisał:
    By taką samą siłę osiągnąć na wtórnym przy 90 zwojach trzeba by mieć tam prąd 1,7A. Czyli rdzeń musiałby się nie nasycić po podłączeniu 170V na uzwojenie wtórne. A nasycił przy 80V lub wcześniej.

    Wiadomo że się nie nasyci przy 38V i popłynie wtedy 732mA prądu magnesowania, co daje 66Az tak jak jak przy 549zw i 120mA.

    Ale dyskusja odbiega od najważniejszego - jak to policzyć, trzeba poszukać jakiejś książki jak to się liczy dla przypadku ze szczeliną.
  • Poziom 29  
    W zasadzie nikt mnie nie będzie rozliczał z tego jak to zostało policzone. Robię to dla siebie i liczy się osiągnięcie celu, czyli dławika z możliwością sterowania. Spróbuję metodą doświadczalną. Rozbiorę ten 80V transformator tam mam sporo drutu 1,5mm. W karkasie dławika 85x16mm teoretycznie zmieści się 566 zwojów tego drutu, końcowe odcinki można nawinąć 1,3mm. W trakcie nawijania można zrobić testy, rdzeń dużo łatwiej się rozbiera i zbiera niż EI.
    Jak oceniacie ten pomysł, po jakiej ilości zwojów zrobić pierwszy test?
  • Poziom 26  
    Leży u mnie w garaż , mogę ci przepisać z tabliczki jakie parametry , i co jeszcze ci sprawdzić , może ci podpasuje .
  • Poziom 1  
  • Poziom 29  
    Kraniec_Internetów napisał:

    Żeby Twój rdzeń się nadał musiałby się nie nasycić przy 5A na obecnym uzwojeniu.
    Jeżeli do obecnego uzwojenia podłączyłbyś 147V, i popłynęłoby 5A (jak popłynie więcej to znaczy że rdzeń się nasycił), to rdzeń się nadaje.

    @jarek_lnx co myślisz o takiej metodzie?

    On, ten ze szczeliną już przy 80V się nasycał. Duży transformator, wydawał dzięki jak by pracował na zwarciu. Ten dławik, jest innego typu, on pracował szeregowo.
  • Poziom 1  
  • Poziom 42  
    Mam propozycję.
    Weź karkas od transformatora z rdzeniem EI, choć lepszy byłby EE. Nawiń go "pod korek" drutem o przekroju takim aby "obsłużył" przewidywany prąd robiąc odczepy.
    Następnie trzeba spakietować rdzeń tak aby blachy E oraz I się nie rozsypywały.
    Dobieraj szczelinę dając coraz grubsze przekładki tak aby nie nastąpiło nasycenie rdzenia.
    Można to wszystko policzyć. Przynajmniej wstępnie. Wzorów necie jest dość. Można też zaprząc jakiegoś SPICE'a z możliwością obliczeń dla nieliniowych materiałw magnetycznych i przeprowadzić symulację dla różnych wielkości szczelin.
    Ew. Pobudzać dławik impulsem napięcia stałego i obserwować przebieg prądu na rezystorze szeregowym oscyloskopem.
    Mając kilka odczepów można będzie dobrać indukcyjność dławika do potrzeb wiedząc, że rdzeń się nie nasyci.
  • Poziom 29  
    Dzięki za propozycje, pójdzie na "drugi ogień". Teraz robię testy EI odwijając pierwotne.
    - 80 zwojów dało: R 8,3Ohm, L 14,8H, I 236mA, PF 0,15, P 8,8W,Q 8,5Var, U 238V
  • Poziom 1  
  • Poziom 42  
    Kraniec_Internetów napisał:
    Tylko że nie każdy rdzeń podoła i o to chodzi. Jak dasz małą szczelinę to rdzeń się nasyci, jak dasz dużą to nie osiągniesz zadanej indukcyjności

    To znaczy, że rdzeń jest za mały. Żadne "czary" nie pomogą.
    Może użyć kilka rdzeni, a przez to kilka dławików. Wlodek22 pisał, że ma ich kilka.
  • Poziom 29  
    Coś chyba namieszałem. Przesuniecie fazowe w tym kalkulatorze https://calcoolator.pl/moc_bierna_z_napiecia_pradu.html to oni mają na myśli cos fi, czyli jak PF 0,15 to przesunięcie 0,85.
    A wtedy przy - 80 zwojach Q wychodzi 42,27 Var
    przy - 140 I 505mA, PF 0,1, P 13W, Q 107 Var, U 238
    przy - 160 zwojach 139 Var
    przy - 168 157 Var, I 830mA, PF 0,08, P 17,4W, U 238V