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

Naprawa spalonego transformatora

04 Wrz 2019 12:28 1212 61
  • Poziom 9  
    Dzień dobry szanownym forumowiczom, przymierzam się do naprawy paru transformatorów.

    Dziwi mnie to, że we wszystkich przepaliło się uzwojenie pierwotne, nawet wtedy gdy było ono zabezpieczone termikiem 130*C. Stąd moje pierwsze pytanie:

    1) Jak zabezpieczyć uzwojenie aby nie uległo przepaleniu na skutek przegrzania?

    Zauważyłem, że niektóre termiki po prostu zwęgliły się i przepaliły uzwojenie, które powinny chronić?! W innych przypadkach uzwojenie przepaliło się, a termik pozostał nietknięty. W związku z czym zastanawiam jak skutecznie zabezpieczyć uzwojenie, aby nie przepaliło się i procowało niezawodnie przez długie lata, liczę na fachowe porady.

    Po rozkręceniu wszystkich uszkodzonych transformatorów zauważyłem, że występują między nimi różnice, chociaż wszystkie transformatory przekształcają 230 V na 12 V (zasilają żarówkę halogenową). A stosunek średnicy druta na uzwojeniu pierwotnym do średnicy druta na uzwojeniu wtórnym nie jest stały:

    0,2 mm/ 0,8 mm
    0,2 mm / 0,7 mm
    0,3 mm / 1 mm
    0,5 mm / 0,7 mm

    Zgodnie z dźwignią transformatora: U1/U2 = N1/N2 = 230 V/12 V =~ 19, czyli na uzwojeniu pierwotnym ma być 19x więcej uzwojeń niż na uzwojeniu wtórnym. Jednak nigdzie tutaj nie widzę informacji o średnicy drutów, domyślam się że należy ją dobrać uwzględniając maksymalny prąd jaki będzie płynąć przez uzwojenia. Zgodnie z prawem:

    P1 = P2 (transformator idealny, tj. sprawność 100%)
    U1*I1 = U2*I2
    U1/U2 = I2/I1

    Odbiornikami w moim przypadku są żarówki halogenowe, z tego co wiedzę to pobierają one moc 15 W, 20 W, a najwyższa jaką widziałem to 50 W. Dlatego można przyjąć, że przez uzwojenie wtórne transformatora będzie płynął maksymalny prąd 4.1 A:

    P2 = U2*I2 = 50 W
    I2 = 50 W/12 V = 4.1 A

    Z kart dla drutów nawojowych dostępnych na allegro wynika, że do nawinięcia uzwojenie wtórnego powinienem użyć druta:

    [41] DNE-0,71; średnica = 0,71 mm; Imax = 4,15 A

    Powstaje teraz pytanie jak obliczyć parametry druta dla uzwojenia pierwotnego? chyba ponownie należy zacząć od mocy:

    P1 = U1*I1 = 50 W
    I1 = 50 W/230 V = 0,217 A

    Z kart dla drutów nawojowych dostępnych na allegro wynika, że do nawinięcia uzwojenia pierwotnego w zupełności powinienem wystarczyć drut:

    [18] DNE-0,20; średnica = 0,20 mm; Imax = 0,30 A

    Tyle w temacie obliczeń teoretycznych, ale w rzeczywistości uzwojenia pierwotne nawinięte z druta o średnicy 0,2 mm przepaliły się nawet jak były zabezpieczone termikiem 130*C. Stąd moje kolejne pytanie:

    2) Jakich średnic druta należy użyć do zrobienia transformatora do zasilania żarówki halogenowej o mocy max. 50 W?

    I czy moje obliczenia są poprawne, tj. czy tak wykonuje się je przy projektowaniu transformatora? a może czegoś nie rozumiem, proszę o wskazówki.
  • Specjalista AGD
    Transformator, transformatorowi nie równy. Np. jeden 50VA o napięciu wtórnym pozwoli obciążyć długotrwale te uzwojenie prądem np. 4.0A, a drugi też 50VA tylko 2.5A. Zależy od budowy, jakości blach, wykonania. W każdym przypadku przekroje drutu będą inne.
    Halogen dopóki nie osiągnie swoich parametrów (np. temperatury żarnika), to pobiera dużo większy prąd.
  • Poziom 32  
    homer46 napisał:
    Dziwi mnie to, że we wszystkich przepaliło się uzwojenie pierwotne

    Ma dużo gorsze warunki chłodzenia. Jest pod spodem.
    Przy przeciążeniu ten fakt jest szczególnie istotny.
    Bo przewody nawojowe są dobrane na obciążenie znamionowe.
  • Poziom 37  
    Taniej wyjdzie kupić impulsowe lub dedykowane elektroniczne.
  • Poziom 17  
    jozgo napisał:
    homer46 napisał:
    Dziwi mnie to, że we wszystkich przepaliło się uzwojenie pierwotne

    Ma dużo gorsze warunki chłodzenia. Jest pod spodem.
    Przy przeciążeniu ten fakt jest szczególnie istotny.
    Bo przewody nawojowe są dobrane na obciążenie znamionowe.
    Gorsze warunki chłodzenia to jedno ale przede wszystkim oszczędzanie na przewodzie nawojowym.
  • Poziom 32  
    szon napisał:
    oszczędzanie na przewodzie nawojowym.

    Oszczędzanie jest na pierwotnym i wtórnych.
  • Poziom 12  
    Uzwojenia należy zabezpieczać bezpiecznikami topikowymi. W razie przeciążenia bezpiecznik zadziała odcinając przepływ prądu przez uzwojenie.
  • Poziom 17  
    Awyrdonyt napisał:
    Uzwojenia należy zabezpieczać bezpiecznikami topikowymi. W razie przeciążenia bezpiecznik zadziała odcinając przepływ prądu przez uzwojenie.
    Nie do końca się z tym zgadzam, wiemy co ma zasilać transformator, jeżeli jest dobrze obliczony to nie powinien być przeciążony. Ja od bardzo dawna nawijam sam transformatory więc wiem co piszę. W starszej elektronice nigdy nie były stosowane bezpieczniki topikowe i działało jak się należy. A tak na marginesie taka powiedzmy ciekawostka ja jako pierwszy napisałem o oszczędności drutu nawojowego kol. jozgo powtórzył to on ma pomocny post a ja nie.
  • Poziom 32  
    szon napisał:
    W starszej elektronice nigdy nie były stosowane bezpieczniki topikowe

    Nie nigdy, a zawsze były.
  • Poziom 29  
    szon napisał:
    W starszej elektronice nigdy nie były stosowane bezpieczniki topikowe i działało jak się należy.

    Owszem, po stronie pierwotnej, ale nie termiczne, na uzwojeniu pierwotnym,, jak w w późniejszych latach.
  • Poziom 32  
    jozgo napisał:
    szon napisał:
    W starszej elektronice nigdy nie były stosowane bezpieczniki topikowe

    Nie nigdy, a zawsze były.


    Zgadzam się z tobą w 100%.
  • Poziom 17  
    jozgo napisał:
    Nie nigdy, a zawsze były.
    Gdzie były po prostu piszesz nieprawdę siedzę w temacie powiedzmy 40 lat i dawniej nie były stosowane w elektronice powszechnego użytku. Sory narobiłem trochę zamieszania kolega pisał o topikowych a mnie w głowie utkwiło termiczne. Zgada się topikowe jak najbardziej. Jeszcze raz przepraszam.
  • Poziom 32  
    Jak transformator jest dobrze dobrany to podczas pracy nie powinien się przegrzewać co w konsekwencji skutkuje przepaleniem uzwojeń. No chyba ,że są to chińskie transformatory w których nie wiadomo jakie są zastosowane uzwojenia.
  • Poziom 32  
    szon napisał:
    głowie utkwiło termiczne.

    Nie szkodzi. A dawne termiczne to spotykam głównie w starych Teslach z lat 50-tych.
  • Poziom 29  
    Koledzy...ustalmy jedno...w dzisiejszych transformatorach sieciowych stosuje się integrowane z nimi, wpięte w szereg bezpieczniki termiczne. Dawniej tego raczej nie stosowano....transformatory były inaczej obliczone... .Solidniejsze.
  • Poziom 29  
    Może inaczej...
    Wróćmy do zapytania autora:
    homer46 napisał:
    Dziwi mnie to, że we wszystkich przepaliło się uzwojenie pierwotne, nawet wtedy gdy było ono zabezpieczone termikiem 130*C.

    Prosty wniosek...nastąpiło przeciążenie...wróżki nie potrzeba.
    Pytanie, czy transformatory kiepskie...
    Czy autor przesadził z mocą odbiorników?
    A druga sprawa...kuriozalny pomysł z tym przezwajaniem transformatorów.
  • Poziom 29  
    szon napisał:
    Zgadza się ale może kolega chce zdobyć jakąś praktykę poznać temat.

    No skoro tak...życzyć chęci i samozaparcia...tak rzadkie zalety w obecnych czasach
  • Poziom 9  
    Motywacji jest kilka:

    1) Chcę poprawić oryginalną konstrukcję lampy halogenowej tak aby nie psuła się i służyła latami.
    2) Nie chcę wydawać pieniędzy na zakup kolejnej lampy halogenowej, w której znowu przepali się transformator.
    3) Nie chcę wyrzucać lampy na śmieci bo jest to nieekologiczne i uważam że należy spróbować naprawić urządzenie zanim się go wyrzuci na śmieci, chociaż to pierwsze rozwiązanie jest trudniejsze i wymaga wiedzy.

    Podsumujmy co dotąd udało się ustalić:

    Do zabezpieczania uzwojeń transformatora przed przepaleniem używa się z bezpiecznika termicznego (termik) albo topikowego. Z tego co już wiem to termik może zadziałać wielokrotnie i wyłączyć prąd płynący przez uzwojenie (jednak w jednym transformatorze termik przeżył, a uzwojenie i tak przepaliło się). Natomiast bezpiecznik topikowy zadziała tylko raz, i nawiasem mówiąc w jednym transformatorze przepalając się przepalił również uzwojenie, do którego był przylepiony (przepalił papierek oddzielający go od drutu). Spotkałem się również z przyklejaniem termika na powierzchni rdzenia (blaszki E i I) transformatora, na pewno w ten sposób palący się bezpiecznik nie uszkodzi uzwojeń.

    Na początku nie było to dla mnie jasne, ale teraz rozumiem, że prąd jaki płynie przez uzwojenia transformatora zależy od mocy odbiornika. Jak transformator ma 20W, to powinno się do uzwojenia wtórnego podłączać żarówkę halogenową o mocy max. 20W. Jeśli podłączy się żarówkę 40W, to przez uzwojenie pierwotne zacznie płynąć prąd większy niż ten, do którego został zaprojektowany transformator i uzwojenie pierwotne przepali się. To jest właśnie największy mankament lampek halogenowych, że można do nich podłączać żarówki różnych mocy, a jak człowiek nie sprawdzi tabliczki znamionowej na lampce (najczęściej z niewiedzy) to spali transformator.
  • Moderator - Na Wesoło HydePark
    homer46 napisał:
    Jak transformator ma 20W, to powinno się do uzwojenia wtórnego podłączać żarówkę halogenową o mocy max. 20W. Jeśli podłączy się żarówkę 40W, to przez uzwojenie pierwotne zacznie płynąć prąd większy niż ten, do którego został zaprojektowany transformator i uzwojenie pierwotne przepali się. To jest właśnie największy mankament lampek halogenowych, że można do nich podłączać żarówki różnych mocy, a jak człowiek nie sprawdzi tabliczki znamionowej na lampce (najczęściej z niewiedzy) to spali transformator.

    Dlatego należy czytać instrukcję obsługi. Dotyczy to nie tylko lampek/transformatorów. Dobrym rozwiązaniem byłoby wstawienie do tejże lampki tzw. transformatora elektronicznego, który po przekroczeniu mocy obciążenia po prostu się nie włączy. Jednak dzisiaj jest tyle kiepścizny na rynku, że ciężko trafić dobry model.
  • Poziom 12  
    Dać odpowiedni bezpiecznik topikowy jako dodatkowe zabezpieczenie. Uzwojenia, w miarę możliwości, wykonać nieco grubszym drutem. Może są druty nawojowe w emalii o podwyższonej wytrzymałości? Jeśli tak, to takie użyć. Można ewentualnie zmniejszyć indukcję w rdzeniu, co spowoduje jego mniejsze grzanie.
    Zadbać o chłodzenie transformatora.
  • Poziom 17  
    Awyrdonyt napisał:
    Uzwojenia, w miarę możliwości, wykonać nieco grubszym drutem.
    Co masz na myśli chyba nie uzwojenie pierwotne jeżeli z obliczeń wyjdzie np. 1500 zw drutem powiedzmy fi 0,20 to nie możesz dać jak piszesz trochę grubszy. Oporność pierwotnego spadnie popłynie większy prąd i co. Uzwojenie pierwotne można ewentualnie wykonać cieńszym drutem niż obliczono a uzwojenie wtóre grubszym niż obliczono. Ja jak nawijam trafo wykonuję najpierw uzwojenie pierwotne składam rdzeń podłączam na próbę i obserwuję czy się nie grzeje. Bo licząc trafo nie wiesz z jakim rdzeniem masz do czynienia z jakich blach jest wykonany jaka jest jego indukcyjność. jeżeli w stanie jałowym się nie grzeje odwijam trochę zwoi i próbuję, podczas pracy jałowej może być lekko ciepły. Następnie na podstawie ilości zwoi uzwojenia obliczam wtóre.
  • Poziom 24  
    homer46 napisał:
    .. Jak transformator ma 20W, to powinno się do uzwojenia wtórnego podłączać żarówkę halogenową o mocy max. 20W...

    Nie. W tym przypadku musiałby to być transformator idealny (sprawność 100%), zaś takiego nie ma. Dla chińskiego transformatora (jakie najczęściej występują) przy mocy 20W - żarówka max.15W.
  • Pomocny post
    Moderator Projektowanie
    homer46 napisał:
    Do zabezpieczania uzwojeń transformatora przed przepaleniem używa się z bezpiecznika termicznego (termik) albo topikowego.

    Awyrdonyt napisał:
    Dać odpowiedni bezpiecznik topikowy jako dodatkowe zabezpieczenie.

    Nie, bezpiecznik topikowy jako zabezpieczenie przed przegrzaniem transformatora jest bez sensu.
    Bezpiecznik topikowy służy tylko i wyłącznie jako zabezpieczenie przeciwpożarowe, a to dlatego że ze względu na prąd rozruchu (włączenia) transformatora bezpiecznik musi być nadmiarowy. Np. transformator 100VA pobiera ok. 0,5A, wiec bezpiecznik powinien mieć wartość ok.0,8-1A zwłoczny i spali się on dopiero przy prądzie rzędu 2A w dłuższym czasie. A jeśli ten transformator 100VA pobiera w sposób ciągły 1,5A czy 2A to znaczy że już mu się uzwojenia posmażyły.

    homer46 napisał:
    Spotkałem się również z przyklejaniem termika na powierzchni rdzenia (blaszki E i I) transformatora, na pewno w ten sposób palący się bezpiecznik nie uszkodzi uzwojeń.

    Najgorszy sposób, taki bezpiecznik mierzy nie temp. uzwojenia (a o to chodzi), ale temp. powierzchni rdzenia - czyli dużo niższą i narastającą z dużym opóźnieniem. Bez sensu.
    Prawidłowo zamontowany w uzwojeniu bezpiecznik termiczny na pewno nie uszkodzi uzwojenia.
    homer46 napisał:
    bezpiecznik topikowy zadziała tylko raz, i nawiasem mówiąc w jednym transformatorze przepalając się przepalił również uzwojenie, do którego był przylepiony (przepalił papierek oddzielający go od drutu)

    Nie wyobrażam sobie jak zamontowano bezpiecznik topikowy na uzwojeniu? - nie myli tu kolega czegoś? A nawet gdyby to jak mógł "przepalić papierek" skoro to był topikowy (szklany)?
    Awyrdonyt napisał:
    Uzwojenia, w miarę możliwości, wykonać nieco grubszym drutem.

    Tylko po sprawdzeniu że takie uzwojenie się zmieści (to się da policzyć). I to się udaje rzadko kiedy, gdyż powszechnie używane rdzenie są zoptymalizowane - okno jest odpowiedniej wielkości dla prawidłowo dobranego drutu dla danej mocy i grubszy drut zwykle się nie mieści.
    Druty powinny być o średnicy wynikającej z poprawnych obliczeń - odpowiednia gęstość prądu [A/mm.kw.] zależna od mocy transformatora, jego konstrukcji, rodzaju rdzenia.
    Awyrdonyt napisał:
    Można ewentualnie zmniejszyć indukcję w rdzeniu

    To wymaga większej ilości zw./V co wymaga większego okna i - jak przy pomyśle z grubszym drutem - zwykle nie ma na to miejsca w oknie transformatora.
    I nic albo niewiele to da.
    szon napisał:
    Co masz na myśli chyba nie uzwojenie pierwotne jeżeli z obliczeń wyjdzie np. 1500 zw drutem powiedzmy fi 0,20 to nie możesz dać jak piszesz trochę grubszy. Oporność pierwotnego spadnie popłynie większy prąd i co.

    A pstro! :D
    Nie mogłem się powstrzymać na takie mądrości.
    Kolega sobie doczyta trochę a później udziela rad. O zawadzie, indukcyjności, reaktancji indukcyjnej...
    szon napisał:
    Uzwojenie pierwotne można ewentualnie wykonać cieńszym drutem niż obliczono a uzwojenie wtóre grubszym niż obliczono.

    A za tę bzdurę (szkodliwą) to już blisko do ostrzeżenia.

    Poprawnie policzyć transformator można wg załączonego poradnika (Trafo). Bardzo dokładny sposób. Można nawet policzyć prąd biegu jałowego (sprawdzone na kilku przypadkach - odchyłki miedzy wyliczeniami a pomiarami to <4%), temperatury uzwojeń
  • Poziom 43  
    trymer01 napisał:
    szon napisał:
    Uzwojenie pierwotne można ewentualnie wykonać cieńszym drutem niż obliczono a uzwojenie wtóre grubszym niż obliczono.

    A za tę bzdurę (szkodliwą) to już blisko do ostrzeżenia.

    Kolega szon najprawdopodobniej szkolenie otrzymał w chinach, gdzie taka praktyka (zwłaszcza stosowanie cieńszego drutu niż by to wynikało z obliczeń) jest powszechne. W efekcie takich "oszczędności" transformatory w reflektorach PAR 36 ulegają samo-destrukcji (spaleniu) po kilku-kilkunastu miesiącach pracy po kilka godzin dziennie (non stop - nie w "migaczach" dyskotekowych).
  • Poziom 12  
    Opór uzwojenia jest czymś niepożądanym - w nim powstają straty mocy, która jest emitowana jako ciepło. Idealne uzwojenie byłoby z nadprzewodnika i pewnie nie dałoby się go przegrzać bezpośrednio. Drugi element grzejny transformatora to rdzeń, w którym powstają straty. Transformator, który mało się grzeje, będzie z zasady duży, ciężki i droższy od transformatora wykonanego jak najtaniej.
  • Poziom 17  
    398216 Usunięty napisał:
    trymer01 napisał:
    szon napisał:
    Uzwojenie pierwotne można ewentualnie wykonać cieńszym drutem niż obliczono a uzwojenie wtóre grubszym niż obliczono.

    A za tę bzdurę (szkodliwą) to już blisko do ostrzeżenia.

    Kolega szon najprawdopodobniej szkolenie otrzymał w chinach, gdzie taka praktyka (zwłaszcza stosowanie cieńszego drutu niż by to wynikało z obliczeń) jest powszechne. W efekcie takich "oszczędności" transformatory w reflektorach PAR 36 ulegają samo-destrukcji (spaleniu) po kilku-kilkunastu miesiącach pracy po kilka godzin dziennie (non stop - nie w "migaczach" dyskotekowych).
    Niestety drwiny na forum są czymś normalnym. Wiadomo że powinno się nawijać tak ja wykazują obliczenia, ale wiadomo że amator może nie mieć odpowiedniej średnicy drutu, to jak szanowni koledzy na to lepiej dać trochę cieńszy czy grubszy.(Cieńszy wiadomo mam na myśli nieznacznie cieńszy za np 0,14 dać 0,13 czyli różnica na minus 0,01 mm to miałem na myśli) Chińskie trafa padają nie dlatego że są nawinięte cienkim drutem tylko zwoi mało. Wykonałem sporo transformatorów różnej mocy i żaden mi się nie spalił.
  • Poziom 43  
    szon napisał:
    Niestety drwiny na forum są czymś normalnym.
    Kolega wybaczy ale po przeczytaniu jego wpisu:
    szon napisał:
    Co masz na myśli chyba nie uzwojenie pierwotne, jeżeli z obliczeń wyjdzie np. 1500 zw drutem powiedzmy fi 0,20 to nie możesz dać jak piszesz trochę grubszy. Oporność pierwotnego spadnie, popłynie większy prąd i co.
    o mało nie oplułem ekranu ze śmiechu.