Меню

Падение напряжения трансформатора под нагрузкой

Просадка напряжения на выходе трансформатора.

При экспериментах штатный питающий трансформатор увлажнителя благополучно издох с пиротехническими эффектами и решил я новый туда приспосабливать. Взял за основу некий промышленный тороидальник Ф80 мм (ватт на 70 где-то), смотал вторички и намотал новые на 38 и 11 вольт проводом ф 0,8 по лаку. (родной транс был мотан 0,5 по лаку).

Первичка штатно 2400 витков 0,2 по лаку, вторичка 420 и 110 соответственно Но ХХ соответственно 38 и 10,8 вольта. Ток первички на ХХ = 1 мА .

Под нагрузкой в 2 А напряжение на вторичке просело до 30,5 вольта на 38 вольтовой. При нагрузке 0,2 А на 11 вольтовой — стало 10.

После 2х часов прогона сильного нагрева нет — но в чем дело — почему такое падение — неужели на внутренних сопротивлениях обмоток ? Тогда он греться должен как самовар — ан ничего — не как родной — градусов до 60-70.

При таких точных замерах, необходимо постоянно замерять и сетевое напряжение 220 Вольт. ф 0,8 для 2А это явно мало если будет постоянно столько сниматься по амперажу, и тороид заметно меньше греется по сравнению с Ш железом.
Wladimir_TS: Ток первички на ХХ = 1 мА . Странный параметр, то ли замерялке копец, то ли много намотано первички и соответственно вторички. С каких хоть программ расчёт вели. И сколько насчитали габаритную мощность транса. Если до первички долезть можно, попробовать стоит отмотать или лучше шилом, но опаснее, и аккуратно найти точку процентов на -20-30% замеряя сопротивление и в эту точку подать 220 Вольт через предохранитель и замерить все параметры озвученные раннее и сравнить. Ток хх для такого может быть от 20 до 100mA. Процедуру можно повторять до получения нормального тока хх. А потом и с вторичкой разбираться.

С 1,2 по изоляции я снимал 8А

Рассчетов не вел — намотал 20 витков — померял напряжени на обмотке, померял напряжение в сети поделил — оказалось что первичка около 2400 витков — отсюда считал витки вторички. Мотал — чем было — нету у меня провода толще — да и те 500+ витков заняли 90% окна. Ввиду очень плохого провода мотано виток к витку с межслойной изоляцией и промазкой лаком. Прибор не айс — китайский мультиметр MY-64 — но все-же и не худший в линейке.

Первичку я видел — очень качественная намотка виток к витку. Отматывать не стал.

Сейчас трансформатор уже намотан и смонтирован в приборе. В принципе все работает и дает заявленный расход воды 400 грамм в час, вопрос более про механизм явления и опасность для трансформатора при непрерывной круглосуточной работе. (как я выяснил генератор ультразвука там эффективно охлаждается распыляемой водой). Трансформатор хуже намного в потоке стоит воздуха, засасываемого вентилятором, но так как габаритно вдвое больше «штатного» — который габаритом и 30 ватт не сделает) (Примерно ТВК110 по сечению, но окно меньше) — обтекание его воздухом слабее.

Wladimir_TS: Первичка штатно 2400 витков
А должно быть 50 *220/(sqr 70)= 1314 витков даже для Ш магнитопровода.
А для тороида и того меньше.

Хорошо — понятно — а вот чем нам грозит наличие 2400 витков (трансформатор извлечен и блока питания где лет 30 до того питал своими силами накал какому-то ЭВП).

Читайте также:  Что называется задерживающим напряжением

Wladimir_TS: а вот чем нам грозит наличие 2400 витков

понижением потерь в сердечнике при х.х. и повышение потерь в меди при к.з.

К стати очень просто с определённой погрешностью найти посадку напряжения в трансформаторе, измеряете активное сопротивление вторичной и первичной обмотке, зная ток вторичной обмотки находите напряжение падения на активном сопротивлении и вычитаете его из напряжения х.х.ну правда ещё надо учитывать падения напряжения на активном сопротивлении первички и потери напряжения в индуктивности рассеивания, через активное сопротивление и ток очень просто найти активную мощность выделяемую в меди. А «аномальное» падение напряжение которое вы видите может быть связано с плохим потокасцеплением первичной и вторичной обмотками, более понятная величина это индуктивность рассеивания, её можно посчитать или измерить, индуктивность рассеивания в схеме замещения трансформатора как бы включается последовательно первичной обмотке и ограничивает ток протекающий через трансформатор, т.к. ток ограничен индуктивностью то активных потерь не наблюдается, а видно только уменьшение трансформируемого напряжения .

Трансформатор тороидальный — так что индуктивность рассеяния не сильно велика должна быть. В принципе меня устраивает нынешний режим работы до появления в моем загашнике нового трансформатора для перемотки. Я боюсь только не будет-ли сильного перегрева трансформатора. Все-же получается почти 16 ватт куда-то тю-тю.

Wladimir_TS: Все-же получается почти 16 ватт куда-то тю-тю.

если вам лень измерять активное сопротивление обмоток трансформатора то и змерьте ток первичики при номинальной нагрузке умножите ток первичики на напряжение на первички потом вычтите 30В*2А=60Вт и тем самым вы найдёте активные потери в трансформаторе, если эти потери меньше чем расчётные 8В*2А=16Ват то виновата индуктивность рассеивания. Если вы уж хотите разобраться в чём причина так в этом помогут только измерения, а не размышления на форуме вида может быть не может быть.

Wladimir_TS: Я боюсь только не будет-ли сильного перегрева трансформатора. Все-же получается почти 16 ватт куда-то тю-тю.

Это ещё проще проверяется, включается транс в номинальную нагрузку часика на пол, потом измеряется температура трансформатора если температура ниже ста градусов то можете спать спокойно, если выше то нужно уже думать.

Wladimir_TS: так что индуктивность рассеяния не сильно велика должна быть.
Скорее всего раз в 100 меньше чем индуктивность обмотки.
Ну а в вашем случае будет превышать более чем в 3 раза
чем могло бы быть т.е.
(2400/1314)^2

С трансформатора снимается мощность Р2=30,5В*2А + 10В*0,2А=63 Вт.
Ток в первичной обмотке I1=63Вт/220В=0,3А.
При диаметре ПЭВ-2 по лаку Ф0,2мм, его диаметр по меди 0,16мм.
Сечение Pi/4*d^2=0,02 кв.мм.
При этом плотность тока в первичной обмотке j=0,3/0,02=15 А/кв.мм.
Вот транс и греется, поскольку плотность тока в 2. 2,5 раза превышает допустимую даже для тора.
Если еще учесть КПД трансформатора и, возможно, завышенный результат измерения диаметра провода первички (меряли, наверняка штангелем, а даже «большой» и новенький имеет погрешность 0,05мм), то реальная плотность тока, скорее всего, еще больше.
Узнайте температуру в первичке — измерьте сопротипление обмотки в холодном состоянии Ro (при to=20град), погоняйте под нагрузкой пару часов и снова измерьте сопротивление обмотки Rt. Через температурный коэффициент сопротивления меди (ТКС=0,0043 1 ∕ градС) можно определить температуру обмотки:
t = to+(Rt/Ro — 1)/TKC = 20+233*(Rt/Ro — 1).
Для надежной работы транса температура должнв быть не больше 100 грС.
Температура наружней поверхности транса существенно меньше температуры глубоко запрятанной первички.
Тор имеет наменьшее рассеяние среди своих коллег-трансформаторов.

Читайте также:  Ток покоя усилителя напряжения

Смущает и ток хх. Индуктивное сопротивление первички получается 220В/1мА=220 кОм. Для этого ее индуктивность должна быть L=220кОм/(2*Pi*50Гц)=700 Гн. Неправдоподобно это.

Шилом в обмотку, конечно, не лазайте — получите короткозамкнутый виток и сожгете трансформатор.

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Источник



ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ТРАНСФОРМАТОРЕ

Падением напряжения в трансформаторе называют арифметическую разность между вторичными напряжениями трансформатора при холостом ходе и при номинальном токе нагрузки, когда первичное напряжение постоянно и равно номинальному, а частота также постоянна и равна номинальной. Определяеться по формуле:

-коэффициент нагрузки

Uка — активная составляющая напряжения КЗ

Uкр – реактивная составляющая напряжения КЗ

ПОТЕРИ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА. КПД.

— потери в стали ( постоянные потери)

— потери при номинальных токах ( переменные потери)

КПД:

Как и для других электрических машин, максимум КПД трансформатора наступает при равенстве переменных потерь к постоянным. Максимуму КПД не соответствует минимум потерь мощности в нем. С увеличением нагрузки суммарные потери мощности только увеличиваются в то время, как КПД до равенства потерь постоянных переменных возрастает, а дальше постепенно уменьшается.

ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРОВ.

График потребления электрической энергии неравномерный как в течении суток, так и в течении года. Суточный график потребления и имеет 2 максимума : утренний и вечерний. Для лучшего использования трансформаторной мощности и для обеспечения надежности электроснабжения вместо одного трансформатора большой мощности устанавливаются 2 трансформатора меньших мощностей.

Параллельная работа – это когда иметься электрическое соединение первичных и вторичных обмоток трансформаторов. Длялучшего протекания параллельной работы трансформатора необходимо выполнить опрделенные условия: Ктр1тр2 ; Uk1=Uk2; группы соединений должны совпадать.

Допускается включение на параллельную работу трансформаторов при неравенстве Ктр, отличающихся на 0,5% от их среднего значения.

Допускается включение на параллельную работу при неравенстве Uк не более чем на 10% от их среднего арифметического значения.

При неравенстве Ктр и групп соединений трансформатора протекают уравнительные токи в несколько раз превышающие номинальные токи. В связи с этим, включение на параллельную работу с различными группами соединений запрещено.

При неравенстве Uк нагрузка на работающих трансформаторах распределяется неравномерно.

АВТОТРАНСФОРМАТОР

Такой трансформатор у которого есть эл. Связь между обмотками высшего и низшего напряжений.

x
A
a
U2
U1

В автотрансформаторе мощность с одной обмотки на другую передается частично по эл путям. Частично эл-магн путем как в обычном трансфораторе. Чем больше мощность передаваемая эл путем тем более выгодный автотрансф по сравнению с обычным.

Выгодность применения автотр по сравн с обычным

2 4 5 … 10

0,5 0,75 0,8 … 0,9

Чем меньше тем более выгоден автотрансф по сравн с обычным 3-х ф трансф

-меньше потери в меди

Изоляция обмоток высшего и низшего напр должна быть одного класса

-для пуска в ход асинхр двигателя

-в энергосист для связи 110/220,220/380

ЗВЕЗДА ФАЗОВЫХ ЭДС И МНОГОУГОЛЬНИК ЭДС.

ЭДС секций

Читайте также:  Реле напряжения ресанта розетка

ЭДС ОБМОТКИ ЯКОРЯ

Е=Вδ*l*υ ; где υ — скорость движения проводника. ; n-частота вращения

N — полное число проводников обмотки якоря; N/2а — число проводников в1 витке

2а — число ветвей обмотки

;

—магнитный поток в воздушном зазоре

—конструктивная постоянная по ЭДС

Для получения максимального по величине ЭДС на зажимах генератора щетки должны располагаться по линиям геометрических нейтралей. В ином случае ЭДС на зажимах генератора всегда будет меньше.

МДС В ВОЗДУШНОМ ЗАЗОРЕ

Вр—ширина полюса, t—полюсное деление

Фактически воздушный зазор под полюсом неодинаковый: под центром полюса меньше, по краям больше. В связи с этим магнитный поток по обмотке якоря на расстоянии полюсного деления располагается по трапециидальному закону. Для упрощения расчетов трапеция заменяется равновеликим прямоугольником с основанием Врi и высотой Вδ

a’= Врi/t a’—расчетный коэффициент полюсной дуги. При расчете a’ задается в справочнике.

МДС в воздушном зазоре для гладкого якоря.

Фактически якорь зубчатый обладает большим сопротивлением чем гладкий якорь. В электрических машинах это учитывается коэффициентом зазора Кδ (коэффициент Картера) Кδ= (t1+10δ)/ (bZ1+10δ)

t1—зубцовый шаг по окружности якоря; bZ1—ширина зубца по окружности якоря.

Приведенный воздушный зазор δ’= Кδ

Fδ=2Ф*δ’/(a’*t*l’*mо)

Источник

Падение напряжения трансформатора под нагрузкой

Мелкосерийное литье изделий из пластика на термопластавтоматах
Узнать цену!

1.5.6. Падение напряжения в трансформаторе и его КПД

Для определения напряжения на нагрузке трансформатора воспользуемся его упрощенной схемой замещения без намагничивающего контура (рис.1.23а):

Рис.1.23. Схема замещения приведенного трансформатора без учета контура намагничивания (а) и его векторная диаграмма в режиме нагрузки (б)

Погрешность определения тока I 1 , вызванная таким упрощением, при нагрузках, близких к номинальной, составляет величину порядка 0,1%, что вполне допустимо. Обычно падение напряжения в трансформаторе определяется разностью вторичного напряжения трансформатора при холостом ходе U 20 и в режиме нагрузки в процентах по отношению к :

При холостом ходе отсутствуют падения напряжения в обмотках трансформатора. Поэтому, приняв , получим

Эта величина называется относительной потерей напряжения. Ввиду того, что можно приближенно за модуль принять его проекцию на направление вектора , т.е. отрезок (рис.1.23б).

Из рис.1.23б получаем:

При номинальной нагрузке

U н %=U ka cos + U kr sin ,

U ka = и U kr = % — активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания в процентах от U 1н .

Для относительного падения напряжения, соответствующего току I 1 получаем

Рис.1.24. К расчету формулы 1.38.

Рис.1.25 Внешняя характеристика трансформатора

Высокие значения КПД трансформатора не позволяют определить его с достаточной точностью путем непосредственного измерения мощности, потребляемой от сети и мощности, отдаваемой нагрузке . Поэтому, согласно требованиям ГОСТа, его вычисляют косвенным методом по данным опытов холостого хода и короткого замыкания. Точность этого метода приемлема для практики.

Зависимость активной мощности трансформатора от коэффициента нагрузки b может быть выражена следующим образом:

При опыте холостого хода ток I 10 невелик, и потерями мощности в первичной обмотке можно пренебречь. Следовательно, с достаточной степенью точности можно считать, что потери в сердечнике трансформатора определяются мощностью, потребляемой из сети при номинальном напряжении сети: .

Из схемы замещения (без учета тока намагничивания) трансформатора имеем для режима к. з.:

Коэффициентом полезного действия трансформатора называют отношение отдаваемой мощности к мощности, потребляемой из сети:

Источник