Jak obliczyć liczbę zwojów - dławik sieciowy, kompensacyjny

Posiadasz miernik indukcyjności, lub amperomierz i omomierz? Jeżeli tak, nawiń trochę zwojów, powiedzmy ze 100 (musisz wiedzieć ile ich nawinąłeś), zmierz albo indukcyjność albo zasil z niskiego napięcia przemiennego i zmierz prąd, a potem omomierzem rezystancję uzwojenia. Pozwoli to określi parametry rdzenia i umożliwi obliczenie ile zwojów trzeba nawinąć na rdzeniu do uzyskania odpowiedniej indukcyjności.

Wlodek22 napisał:

Mysłałem, że są jakieś wzory które umożliwiają obliczania na podstawie przekrojów rdzenia.

Wzory są, ale nie znamy parametrów stali więc i tak można określić to tylko mniej więcej przyjmując jakąś możliwą wartość. Spróbuj nawinąć trochę zwojów (100 to może przesada, jak masz dostęp do niskiego napięcia 12VAC lub 24VAC to być może i 10-20 zwojów wystarczy by ograniczyć prąd i go poprawnie zmierzyć.

Wlodek22 napisał:

Czy lepiej kupić jednej średnicy na cały dławik?

Myślę, że jednej średnicy i porobić odczepy.
Pamiętaj, że indukcyjność cewki nie rośnie liniowo z ilością zwojów tylko kwadratowo. To bardzo w ważne.

Wlodek22 napisał:

W domu mam różne transformatory ok 40VA 2x15V, 300VA 2x30V i coś ok 600VA 2x40V, jaki z nich najlepiej zastosować do pomiarów?

Zacznij od nawinięcia możliwie dużej ilości zwojów na rdzeniu (im będzie ich więcej tym dokładniej się policzy), drutem takim jak docelowo będziesz nawijał, a potem podłącz ją przez amperomierz do napięcia. Zacznij od tego 15V (jedna połówka uzwojenia wtórnego) i zmierz prąd płynący przez uzwojenie dławika oraz napięcie na nim (wiadomo że jak obciążysz transformator to napięcie spada).
sprawdź czy transformator zasilający nie został przeciążony bo to zaburzy pomiary. Jeżeli przeciąży, użyj następnego transformatora czyli 300VA*30V. Na koniec zmierz omomierzem rezystancję nawiniętego uzwojenia.
Wtedy liczysz impedancję dławika: Napięcie przez prąd. Podnosisz ją do kwadratu i odejmujesz od tego podniesioną do kwadratu rezystancję. Wynik pierwiastkujesz i wychodzi Ci wartość reaktancji indukcyjnej.
Reaktancję tą dzielisz przez 314 co da Ci wartość indukcyjności w Henrach. Indukcyjność dzielisz przez podniesioną do kwadratu ilość zwojów jakie nawinąłeś.
dlatego ważne by było ich sporo - im większe liczby przez które podzielisz tym dokładniejsze obliczenia.
Da Ci to wartość indukcyjności cewki na każdy zwój^2.

Teraz musimy określić jakiej indukcyjności potrzeba. To można policzyć tak:
50Var przy 230V daje 0.217A, a więc potrzeba 1058 omów. Dzielimy przez 314 i wiemy że potrzebujemy indukcyjności 3.37H (to sporo). Jest to indukcyjność całego uzwojenia cewki.
100Var daje 0.435A, a więc 528 omów. Potrzeba indukcyjności 1.68H.
150Var daje 0.652A, a więc 352 omy. Potrzeba indukcyjności 1.12H.

Teraz mamy wszystko by policzyć ile zwojów potrzeba.

Również wątpię żeby dławik zaczął się nasycać, ale to sprawdzimy gdy już zbudujemy - zauważymy że prąd będzie dużo większy niż miał być.

Wlodek22 napisał:

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.

To już zależy od rezystancji samego przewodu i prądu. Rezystancję określi się gdy wiadome będzie ile zwojów potrzeba i jakiej średnicy drut.

Tak, w zasadzie tak. Pamiętaj że z uzwojenia będą jeszcze odchodziły 2 odczepy.

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.

Z przekładni zwojowej wynika, że uzwojenie pierwotne ma 549 zwojów. Przy 232,3V prąd wyniósł 120,5mA, a więc impedancja wynosi 1928 omów. Reaktancja indukcyjna zaś... prawie identycznie. Zatem indukcyjność uzwojenia pierwotnego to 6.137H.
Zatem 6.137H/(549zw)^2 = 20.36 uH na zwój kwadrat.

Kraniec_Internetów napisał:

50Var przy 230V daje 0.217A, a więc potrzeba 1058 omów. Dzielimy przez 314 i wiemy że potrzebujemy indukcyjności 3.37H (to sporo). Jest to indukcyjność całego uzwojenia cewki.
100Var daje 0.435A, a więc 528 omów. Potrzeba indukcyjności 1.68H.
150Var daje 0.652A, a więc 352 omy. Potrzeba indukcyjności 1.12H.

Dla 50Var trzeba 3.37H/(20.36 uH na zwój kwadrat) = 406 zwojów.
Dla 100Var trzeba 287 zwojów.
Dla 150Var trzeba 234 zwoje.

Musisz więc nawinąć 234 zwoje, wyprowadzić odczep, w tą samą stronę nawinąć 53 zwoje, wyprowadzić odczep, w tą samą stronę nawinąć 119 zwojów, wyprowadzić koniec uzwojenia.

Wlodek22 napisał:

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.

Prawdopodobnie moce są tak małe że mierniki nie pokazują poprawnie. Bo nie pokazują.
Moc czynna nie wiem ile wyniosła na prawdę, tego się nie policzy. Moc bierna tak samo. Za to moc pozorna wyniosła 28VA.
Uzwojenie wtórne powinno mieć jakoś 165mH.

Dodano po 7 [minuty]:

jack63 napisał:

Parametry rdzenia fajnie się sprawdza oglądając przebieg prądu uzwojenia na oscyloskopie cyfrowym jako One-shoot. Pięknie widać moment nasycenia się rdzenia.

A tak, kiedyś szukałem porządnej techniki i napisałem to:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3492865.html

jarek_lnx napisał:

indukcyjność zmierzona miernikiem indukcyjności będzie znacząco większa niż wynikało by z prądu magnesowania

Otóż nie, bo mierniki o jakich rozmawiamy mierzą indukcyjność prądem prawie żadnym. Całkiem dobrze mierzą małe cewki na ferrytach, ale z tego typu dużymi dławikami sobie nie radzą.

jarek_lnx napisał:

Nasyciłeś rdzeń, co było do przewidzenia.

Oczywiście.
Zgodnie z prawem Ohma dla obwodów magnetycznych nie możemy przekroczyć pewnej wartości siły magnetomotorycznej. W tym momencie na jałowo przy uzwojeniu pierwotnym mamy 120,5mA*549 zwojów czyli 56,88Az (amperozwój, wiem że teraz podaje się w amperach ale tak się trudniej pogubić).
Dla 50Var ma być 406zw i 0.217mA czyli 88.1Az.
Dla 100Var 287zw i 0.435A czyli 124,8Az.
Dla 150Var 234zw i 0.652A czyli 152,3Az. I to największa jak widać wartość jakiej potrzebujemy.

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. W sumie można było to stwierdzić dużo wcześniej (punkt dla Ciebie ) skoro z 27VA na jałowo chciało się zrobić 150.

Leży u mnie w garaż , mogę ci przepisać z tabliczki jakie parametry , i co jeszcze ci sprawdzić , może ci podpasuje .

jarek_lnx napisał:

Podałeś uzasadnienie potwierdzające moją tezę, w miarę wzrostu prądu maleje indukcyjność.

Tak, ale dotyczy to prądów większych niż, powiedzmy, znamionowe.

Dla prądów małych i "normalnych" krzywe mają bardzo podobne nachylenie, dopiero po przekroczeniu prądu nasycenia indukcyjność mocno spada. Ale dobra, jak kiedyś będę miał czas i chęci to pomyślę jak to sprawdzić.

jarek_lnx napisał:

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.

Tzn nie wiem jak te małe chińskie wynalazki to mierzą. Nie sprawdzałem nigdy.

jarek_lnx napisał:

jak to policzyć, trzeba poszukać jakiejś książki jak to się liczy dla przypadku ze szczeliną.

Moim zdaniem przypadek ze szczeliną liczy się identycznie - prawo ohma dla obwodów magnetycznych nadal działa tak samo. Zaleta rdzenia ze szczeliną jest taka że droga magnetyczna ma większy opór magnetyczny (co zaś zmniejszy strumień a więc rdzeń ciężej nasycić). Za to zastosowanie stalowego rdzenia zamiast powiedzmy drewnianego zmniejsza strumień rozproszenia i ogólnie ma sporo zalet z powodu lepszego ukierunkowania strumienia.

Wlodek22 napisał:

Rezystancja ok 0,05 Ohm, indukcyjność 14,2 mH, przy 13,18V AC prąd wyniósł 2,24 A.

Indukcyjności miernikiem nie mierz, jest bezużyteczna.
Impedancja 5.88 oma, rezystancja pomijalna, indukcyjność 18.7mH. Masz tam 104 zwoje więc 1.72892012uH/zw^2. Trzeba 1.12H, a więc trzebaby 806 zwojów co przy 0.652A dałoby 526Az.
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?

Więc ten dławik ze szczeliną też się nie nada.

jack63 napisał:

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.

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.

Zaraz... autor pisał:

Wlodek22 napisał:

Przykładowo uzwojenie pierwotne trafa od mikrofali daje ponad 0,5kVar biernej indukcyjnej.

To w sumie prawda, dlatego proponuję użyć rdzenia z transformatora z mikrofalówki. Na pewno podoła. Będzie trzeba tylko dowinąć trochę zwojów,