logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Czy starzenie wpływa na moc transformatora? Dyskusja na temat trwałości uzwojeń i rdzeni.

Wojtek 24 lata 06 Gru 2021 08:03 1026 9
  • #1 19747325
    Wojtek 24 lata
    Poziom 25  
    Posty: 1127
    Pomógł: 7
    Ocena: 72
    Witam.
    Zamieszczam krótki temat w dziale Początkujący Elektronicy. Wiodę spór z kolegą po fachu. Czy transformator traci z czasem na mocy (podobnie jak silnik elektryczny)? Moim zdaniem tak, spracowane uzwojenie (np. w kluczowanych trafach impulsowych), i właściwości rdzenia, zmieniają się po latach, przez co transformator słabnie, podobnie jak silnik elektryczny. Zdaniem mojego kolegi po fachu, cewki i rdzenie transformatorów są trwałe w czasie, nie jak np. wysychające kondensatory tracące pojemność, nie jak wypalające się ledy o zmniejszającej się emisyjności, i transformator impulsowy nowy i 5-10 letni ma ciągle te same właściwości i parametry elektryczne... Kto z nas ma racje?
  • #2 19747373
    artbi881
    Poziom 30  
    Posty: 1186
    Pomógł: 130
    Ocena: 264
    Witam, transformatory nie tracą mocy związane z czasem, rdzenie mają tą samą moc, ale tu można przyczepić się do składowych: połączeń lutowanych, kondensatorów, minimalnego utleniania przewodów nawojowych itd. jeśli rozważanie ma być na stulecia należałoby powiedzieć że tracą z czasem.
  • #3 19747390
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22725
    Pomógł: 4196
    Ocena: 6120
    Transformator nie traci na mocy, bo nie można stracić czegoś czego nigdy nie było :)

    Błędnie rozumiecie moc transformatora, to nie jest tak że jak transformator ma 100VA daje max 100VA, bo z transformatora 100VA można pobierać 200VA tylko że to powoduje że transformator wtedy się przegrzewa i szybko ulegnie uszkodzeniu.

    Moc transformatora to nie jest "ile daje" tylko "ile wolno bezpiecznie pobierać w danych warunkach" jeśli zmienisz warunki np dasz wymuszone chłodzenie to z transformatora będzie można pobierać >100% mocy w sposób ciągły.


    Podobnie silnik elenktyczny, też możesz go przeciążyć >100% mocy.

    Przy dokładniejszej analizie należało by wziąć pod uwagę jak producent to zaprojektował - założył jakąś maksymalną temperaturę otoczenia i straty mocy, z tego wynikła temperatura pracy, a z niej szybkość starzenia izolacji i przewidywana trwałość, kiedy izolacja ulegnie degradacji to w końcu dojdzie do przebicia i transformator się spali.
    Można używać transformatora z obciążeniem mniejszym lub większym od nominalnego i uzyskać odpowiednio dłuższą lub krótszą trwałość.
  • #4 19747511
    Wojtek 24 lata
    Poziom 25  
    Posty: 1127
    Pomógł: 7
    Ocena: 72
    Witam kolegów.
    Transformatory i silniki (a ściślej właściwości cewek na rdzeniach), to z pewnością temat ciekawy i można w nim polemizować. Wasze odpowiedzi są jak najbardziej słuszne i fajnie że to wszystko jest w tym temacie opisane. Niemniej "wracając do tematu" chodzi mi po prostu o potencjalny wpływ zmęczenia materiału z jakiego wykonana jest cewka i tym samym potencjalna zmiana właściwości całego elementu jaki ona tworzy.
    Wracając do polemiki z moim kolegą po fachu, jego zdaniem np. transformator impulsowy kluczowany przez lata ma dokładnie te same właściwości. Jeśli nie jest przeciążony, nie jest przegrzany, nie stopi się emalia izolująca zwoje, to trafo takie ma te same właściwości jak nowe - nieużywane. Ja spotkałem się z informacją, że tak zwana moc transformatora zmniejsza się po latach, bo np. gdyby w krótkim czasie spracować kawałek drutu, czyli zmęczyć go termicznie - np. na zasilaczu laboratoryjnym rozgrzewać, to zacznie się zmieniać jego opór. Rezystory mają taką właściwość, że uszkodzonym rośnie rezystancja, np. z powodu utlenienia się powierzchni rezystywnej. I właśnie o tym wspomniałem mojemu koledze po fachu, że "spracowane" latami uzwojenie ma inne właściwości, to znaczy ma tzw większy opór na pierwotnym uzwojeniu, przez co np. przetwornica dążąc do napięcia wyjściowego ustalonego np. w driverze mosfeta, kluczuje mosfeta w szeregu z trafem impulsowym, coraz mocnej po latach, szerszymi impulsami, aż w końcu granicą będzie np. maksymalny ograniczający prąd dren-źródło, którego wartość bierze się z bocznika rezystorowego, bocznika pomiarowego. W przypadku klasycznego transformatora np. 230V/24V który jak słusznie mówicie można przeciążyć zawsze ponad jego moc, to jednak taki transformator po np. 5-10 latach obciążony taką samą np. żarówką, wykaże już nieco większy spadek napięcia na uzwojeniu wtórnym np. o 1-2V, bo trafo jest słabsze, oba uzwojenia są już spracowane...
    Mój kolega mówi, że językiem studenta polibudy: "cewka na rdzeniu ferromagnetycznym nie wykazuje zmian swoich właściwości, o charakterze zmęczeniowym"... Ja mu mówię, że słyszałem kiedyś, że tak... Spracowane uzwojenie zmienia charakterystykę cewki na rdzeniu...

    Dodano po 19 [minuty]:

    Na marginesie. Pytam mojego kolegi, co więc jego zdaniem może być przykładową przyczyną tego, że przetwornica ma lekko zaniżone napięcie wyjściowe, albo, kiedy napięcie jałowe jest w normie, ale nie da się jej w pełni obciążyć prądem zadeklarowanym przez producenta? Zakładamy, że całe sterowanie ma wymienione wszystkie elementy półprzewodnikowe i pasywne na nowe. Jego zdaniem, to tylko zwarcie międzyzwojowe na wtórnym uzwojeniu. Na pierwotnym bardzo mało prawdopodobne - przetwornica szybko by się uszkodziła. Jego zdaniem trafo nie traci na mocy, nie może być słabsze od innego identycznego trafa...
  • #5 19747591
    DiZMar
    Poziom 43  
    Posty: 32648
    Pomógł: 2889
    Ocena: 6636
    Wojtek 24 lata napisał:
    Na marginesie. Pytam mojego kolegi, co więc jego zdaniem może być przykładową przyczyną tego, że przetwornica ma lekko zaniżone napięcie wyjściowe, albo, kiedy napięcie jałowe jest w normie, ale nie da się jej w pełni obciążyć prądem zadeklarowanym przez producenta? Zakładamy, że całe sterowanie ma wymienione wszystkie elementy półprzewodnikowe i pasywne na nowe. Jego zdaniem, to tylko zwarcie międzyzwojowe na wtórnym uzwojeniu. Na pierwotnym bardzo mało prawdopodobne - przetwornica szybko by się uszkodziła. Jego zdaniem trafo nie traci na mocy, nie może być słabsze od innego identycznego trafa...

    W przetwornicy oprócz transformatora impulsowego jest wiele jeszcze innych elementów które wpływają na przekazywaną moc i ich parametry mogą być zmienne w czasie.
  • #6 19747602
    MocnyAmper
    Poziom 25  
    Posty: 1385
    Pomógł: 87
    Ocena: 283
    DiZMar napisał:
    W przetwornicy oprócz transformatora impulsowego jest wiele jeszcze innych elementów które wpływają na przekazywaną moc i ich parametry mogą być zmienne w czasie.

    Jedyne co mi przychodzi do głowy to elektrolity, które z czasem mogą tracić swoją pojemność. Jest to szczególnie szkodliwe w przerwornicach o topologii półmostlowej (np zasilacze komputerowe w większości przypadków), gdzie kondensatory po stronie pierwotnej niejako dzielą napięcie sieci na pół i magazynują energię.
    Nie wiem co innego może się z czasem samo z siebie uszkodzić, krzem? :D
  • #7 19747726
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22725
    Pomógł: 4196
    Ocena: 6120
    Niektóre materiały magnetyczne ulegają starzeniu, głównie rdzenie proszkowe

    Przetwornica flyback to dosyć specyficzny przypadek, tu mamy ograniczenie mocy wyjściowej energią gromadzoną w indukcyjności, element indukcyjny nie pracuje tu jak transformator choć potoczenie nazywa się go transformatorem.

    Wszystkie doniesienia o starzeniu transformatorów jakie widziałem dotyczyły izolacji a nie przewodników.

    Nie wiem w jaki sposób uzwojenia miały być "spracowane", gdyby się utleniły zobaczyli byśmy to po wyglądzie drutu.


    Radiowcy czasem obawiają się że powierzchniowa korozja cewek może powodować wzrost stratności dla w.cz. (z powodu że prądy płyną głównie po powierzchni)
    Gościu z linku poniżej udowodnił że to nie prawda, nawet spatynowana cewka z nieizolowanego drutu zakopana w ziemi na pięć, lat ma dobroć taką jak błyszcząca nowością
    https://www.w0qe.com/Technical_Topics/inductor_Q_tests.html

    Dodano po 33 [minuty]:

    Wojtek 24 lata napisał:
    W przypadku klasycznego transformatora np. 230V/24V który jak słusznie mówicie można przeciążyć zawsze ponad jego moc, to jednak taki transformator po np. 5-10 latach obciążony taką samą np. żarówką, wykaże już nieco większy spadek napięcia na uzwojeniu wtórnym np. o 1-2V, bo trafo jest słabsze, oba uzwojenia są już spracowane...
    Gdyby tak było napięcie w gniazdku powinno sukcesywnie spadać, energia zanim trafi do naszych domów przechodzi przez wiele transformatorów, które pracują po kilkadziesiąt lat, bez przerwy i nikt nie zauważył zjawiska o którym piszesz.

    Wojtek 24 lata napisał:
    Ja mu mówię, że słyszałem kiedyś, że tak...
    Jeśli ktokolwiek wykazał istnienie takiego zjawiska to na pewno można znaleźć dowody.
  • #8 19748269
    398216 Usunięty
    Poziom 43  
    Posty: 34296
    Pomógł: 3925
    Ocena: 9434
    Wojtek 24 lata napisał:
    gdyby w krótkim czasie spracować kawałek drutu, czyli zmęczyć go termicznie - np. na zasilaczu laboratoryjnym rozgrzewać, to zacznie się zmieniać jego opór.
    Jaka jest maksymalna temperatura pracy transformatora, a jaka jest wytrzymałość emalii na drucie nawojowym? To co podajesz jako przykład nie ma się nijak do praktyki - temperatura transformatora nie powinna nigdy (podczas normalnej pracy) być większa niż 110*C izolacja wytrzymuje prawie dwa razy więcej. A skoro tak, to nie ma żadnego wpływu na miedź drutu powietrza atmosferycznego - ergo nie występuje utlenianie.
    Owszem - może się zdarzyć, że transformator zostanie przegrzany - np. przez zwarcie lub zbyt duże, w stosunku do jego możliwości, obciążeniu. Jednak w takim wypadku nie można mówić o SPRAWNYM transformatorze, a o złomie. Poprawnie eksploatowany transformator nie ma prawa zmieniać swoich parametrów.
    Amen.
  • #9 19748295
    vodiczka
    Poziom 43  
    Posty: 30253
    Pomógł: 1185
    Ocena: 4310
    Wojtek 24 lata napisał:
    Ja spotkałem się z informacją, że tak zwana moc transformatora zmniejsza się po latach
    A czy w tej informacji podano o jaki ułamek procenta może się zmniejszyć po roku eksploatacji a ile po 20 latach :?:
    Toczysz z kolegą dyskusję z gatunku "ile aniołów może usiąść na czubku szpilki" ;)
    Wojtek 24 lata napisał:
    Wracając do polemiki z moim kolegą po fachu, jego zdaniem np. transformator impulsowy kluczowany przez lata ma dokładnie te same właściwości.
    Jeżeli ewentualna zmiana mocy mieści się w granicach błędu pomiaru to nie rozstrzygniecie doświadczalnie, który z was ma rację
  • #10 19748825
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22725
    Pomógł: 4196
    Ocena: 6120
    Wojtek 24 lata napisał:
    Ja spotkałem się z informacją, że tak zwana moc transformatora zmniejsza się po latach, bo np. gdyby w krótkim czasie spracować kawałek drutu, czyli zmęczyć go termicznie - np. na zasilaczu laboratoryjnym rozgrzewać, to zacznie się zmieniać jego opór
    Gdzie się spotkałeś z taką "informacją". W nauce i technice nie da się rozsiewać plotek, bo ludzie nie są głupi i zawsze pytają o źródło informacji, jeśli autor nie potrafi go podać, to znaczy że wszystko zmyślił.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy wpływu starzenia się transformatorów na ich moc, porównując je do silników elektrycznych. Uczestnicy debaty przedstawiają różne opinie na temat trwałości uzwojeń i rdzeni transformatorów. Niektórzy twierdzą, że transformatory nie tracą mocy w czasie, a ich parametry pozostają stabilne, o ile nie są przeciążane ani przegrzewane. Inni wskazują na możliwość zmiany właściwości materiałów, takich jak zmęczenie drutu czy degradacja izolacji, co może prowadzić do obniżenia efektywności. Wskazano również na inne elementy, takie jak kondensatory, które mogą wpływać na działanie przetwornic. W kontekście transformatorów impulsowych podkreślono, że ich właściwości mogą się zmieniać w wyniku długotrwałego użytkowania, ale tylko w przypadku niewłaściwej eksploatacji.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA