Принцип работы понижающего трансформатора понятен. Думал что в пределах номинальной мощности, трансформатор не дает просадки по напряжению. На практике с увеличением нагрузки, сразу идет просадка. Подскажите, как это понимать, как рассчитывать пригодность трансформатора для той или иной самоделки? Нашел трансформатор, несколько кг. Ш-образные пластины. Площадь сердечника ~30см2. По упрощенному расчету по площади сердечника, транс ватт на 500+. Первичка намотана проводом 0.8-1мм, вторичка 8 витков(не плотно) изолированным проводом 10мм2. На нем 4.3в переменки. Подпаял мост 25А с кондером 16в 10000мФ. На выходе почему то не 4.3х1.41=6в, а 4.7в.? Подключаю электронную нагрузку, с первого же ампера напруга пошла вниз. На 6А только 3в. С подобным уже сталкивался раньше, но щас хочется разобраться. Например, хочу им запитать стабилизатор тока и напряжения до 30в 10А. Мотать в два раза больше витков, чтоб к 10А было 30в? Тогда на 1А будет 50+в, стабилизатору кирдык. Кто понимает растолкуйте, почему и как проседает, почему не работает коэфф 1.41?
Вопрос по трансформатору
- Автор темы Transkom23
- Дата начала
@Transkom23, Очень много нюансов. Жаль тетрадку с примерами расчётов потерял. Давно это было.
Сечение сердечника ещё не означает, что он даст определённую мощность. Очень много зависит от железа.
Разное железо при одинаковом сечении даёт разную мощность.
Попробуйте для рассчёта эти программы.
Сечение сердечника ещё не означает, что он даст определённую мощность. Очень много зависит от железа.
Разное железо при одинаковом сечении даёт разную мощность.
Попробуйте для рассчёта эти программы.
Выходное напряжение трансформатора это не какое-то конкретное значение, а функция нагрузки.
Если вы сделаете транс, где на номинальном токе будет нужное напряжение, то на холостом ходу там будет значительно больше и это нормально. Стабилизацию выходного напряжения делают после трансформатора.
Если вы сделаете транс, где на номинальном токе будет нужное напряжение, то на холостом ходу там будет значительно больше и это нормально. Стабилизацию выходного напряжения делают после трансформатора.
@Transkom23, во-первых, измерять напряжение на холостом ходу - не самый лучший вариант определения выходного напряжения. Причин много, пояснять их не буду. По факту, лучше нагрузить вторичку по переменному напряжению близко к номиналу и померить. Может помочь также измерение на значительно более низких напряжениях.
Вообще, нужно сначала проверить именно на переменном напряжении. Диодные мосты дают потерю напряжения, равную удвоенному прямому падению напряжения отдельного диода моста. Поэтому есть смысл применять диоды с малым падением напряжения (например, Шоттки, хотя и не обязательно).
Коэффициент 1,41 применяется для расчёта RMS (среднеквадратичного значения переменного напряжения). Он будет справедлив только на линейной нагрузке по переменному току. Применение выпрямления и конденсатора на выходе приводит к тому, что ток, потребляемый от трансформатора, становится импульсным, соответственно, доля мощности, поставляемая в нагрузку, уменьшается. За счёт этого, соотношение потребляемого и отдаваемого тока увеличивается.
Конденсатор на выходе в паузах между импульсами разряжается (тем более, чем больше ток), а выходное сопротивление трансформатора может не позволить зарядить его полностью (с учётом постоянно подключённой нагрузки). Это также уменьшает выходное напряжение.
Вообще, нужно сначала проверить именно на переменном напряжении. Диодные мосты дают потерю напряжения, равную удвоенному прямому падению напряжения отдельного диода моста. Поэтому есть смысл применять диоды с малым падением напряжения (например, Шоттки, хотя и не обязательно).
Коэффициент 1,41 применяется для расчёта RMS (среднеквадратичного значения переменного напряжения). Он будет справедлив только на линейной нагрузке по переменному току. Применение выпрямления и конденсатора на выходе приводит к тому, что ток, потребляемый от трансформатора, становится импульсным, соответственно, доля мощности, поставляемая в нагрузку, уменьшается. За счёт этого, соотношение потребляемого и отдаваемого тока увеличивается.
Конденсатор на выходе в паузах между импульсами разряжается (тем более, чем больше ток), а выходное сопротивление трансформатора может не позволить зарядить его полностью (с учётом постоянно подключённой нагрузки). Это также уменьшает выходное напряжение.
Очень просто: смотришь на календарь, и если год позднее 2005го, то трансформатор для самоделки не годится. Стабилизированный импульсный блок питания стоит меньше 200 рублей.
@rkit, а что в устройстве транса поменялось кардинально в 2005? Есть мощный источник переменного тока, нужного напряжения. Что мешает сделать из этого что то полезное? Стабилизированный импульсный блок питания за 200р, это какой? 5в 1А? Зачем писать ерунду? И при чём тут деньги? Я думал тут на форуме люди увлеченные процессом, а не выгодой.
@bort707, вы правильно уловили суть вопроса. Меня беспокоит именно разница напряжений, холостой ход-под нагрузкой. От этого зависят параметры последующего стабилизатора. Чем больше разница, тем больше заморачиваться со стабилизатором. Можно ли эту разницу сокращать как то?
@poty, приветствую вас, вы мне уже не раз помогали. Вопрос вроде простой, но я не нашел на него ответ. Чем грузить переменный ток вторички? У меня электронная нагрузка DL24P. Нигде ни написано, ни озвучено для каких токов ее можно применять. Постоянный да, а про переменку нигде. Я побоялся грузить ею трансформатор напрямую.
@bort707, вы правильно уловили суть вопроса. Меня беспокоит именно разница напряжений, холостой ход-под нагрузкой. От этого зависят параметры последующего стабилизатора. Чем больше разница, тем больше заморачиваться со стабилизатором. Можно ли эту разницу сокращать как то?
@poty, приветствую вас, вы мне уже не раз помогали. Вопрос вроде простой, но я не нашел на него ответ. Чем грузить переменный ток вторички? У меня электронная нагрузка DL24P. Нигде ни написано, ни озвучено для каких токов ее можно применять. Постоянный да, а про переменку нигде. Я побоялся грузить ею трансформатор напрямую.
@Transkom23, нагрузка для переменного тока - обычный резистор. Естественно, он должен быть достаточной мощности. Если есть электронная нагрузка на постоянный ток, можно убрать конденсатор на выходе выпрямителя и провести измерения с ней в качестве нагрузки с поправкой на прямое падение напряжения на диодах.
Если верить Вашим измерениям, в предположении, что Вы подаёте 220В на первичную обмотку, коэффициент трансформации составляет около 0,02 (50:1). Т.е., первичная обмотка (следуя примерной формуле плотности тока d=0,8√I) расчитана примерно на 1,5А (мощность - порядка 330Вт). Используя коэффициент трансформации - при такой мощности ток во вторичной обмотке будет порядка 75А, что потребует провода в 35-38 мм2. Понятно, что Вы до таких высот не дотягиваете пока, но просто констатирую факт.
А вообще - можно помоделировать в PSUD, так будут понятны многие моменты.
Если верить Вашим измерениям, в предположении, что Вы подаёте 220В на первичную обмотку, коэффициент трансформации составляет около 0,02 (50:1). Т.е., первичная обмотка (следуя примерной формуле плотности тока d=0,8√I) расчитана примерно на 1,5А (мощность - порядка 330Вт). Используя коэффициент трансформации - при такой мощности ток во вторичной обмотке будет порядка 75А, что потребует провода в 35-38 мм2. Понятно, что Вы до таких высот не дотягиваете пока, но просто констатирую факт.
А вообще - можно помоделировать в PSUD, так будут понятны многие моменты.
Изменено:
В общем случае чем больше номинальная мощность трансформатора, тем более пологая у него характеристика.
Площадь сердечника 29.5см2. По всем статьям и роликам, мощность 500+. Хочу получить 30в при 10А, реально. Кол-во витков (55/29.5)30= 1.86х30= 56 витков( у меня то же получилось 8 витков/4.3в=1.86). Сечение провода 0.7 х корень кв. из тока, = 2.2мм2, это диаметр 1.7мм. Хотя по диаметру провода, данные очень рознятся. Расчет конечно грубый, упрощенный, но +- объективный. Как вам?
Это - габаритная мощность по железу. Если всё сделано правильно, то 300Вт на этом железе снять можно.
Это при условии, что первичная обмотка намотана по этим правилам. А там может быть как больше, так и меньше. Кстати, я бы не стремился именно к 30В AC на вторичной обмотке. Ещё раз отсылаю к PSUD, чтобы Вы не увязли в расчётах.
Коэффициент этот разный из-за разной принимаемой плотности тока. Полная эмпирическая формула : d=1,13√(I/J), где J- это плотность тока. Таким образом, коэффициент 0,8 высчитан из плотности тока 2А/мм2, а 0,7 - для 2,6А/мм2.
Читал что для наружной обмотки, повышенная теплоотдача, плотность можно и 3 и 3.5А/мм2.
Да, 30в это просто расчетная величина, по факту буду округлять в большую сторону.
Разбирать не охота, буду искать одножильный провод нужного диаметра. там такие зазоры, что 60 витков и изолированного влезет.
Да, 30в это просто расчетная величина, по факту буду округлять в большую сторону.
Разбирать не охота, буду искать одножильный провод нужного диаметра. там такие зазоры, что 60 витков и изолированного влезет.
Изменено:
@Transkom23, Почитайте это. Может поможет.
Если габаритная мощность железа рассчитанная вами 500 вт, то 450 он потянет спокойно.
Если при нагрузке идёт просадка, значит трансформатор рассчитан и намотан неправильно.
Вы пытаетесь нагрузить его всего на 300вт.
В качестве нагрузки можно использовать нихромовую проволоку. Купить нужной толщины вы не сможете. Поэтому нужно посчитать на каком сопротивлении будет нужный ток при нужном напряжении. Взять пять кусков сопротивлением в пять раз больше и соединить параллельно.
Подключать к трасформатору лучше термостойкими проводами, а к ним прикручивать нихром болтами.
Следует учесть, что нихром может раскалиться до красна. С этим осторожнее.
Если габаритная мощность железа рассчитанная вами 500 вт, то 450 он потянет спокойно.
Если при нагрузке идёт просадка, значит трансформатор рассчитан и намотан неправильно.
Вы пытаетесь нагрузить его всего на 300вт.
В качестве нагрузки можно использовать нихромовую проволоку. Купить нужной толщины вы не сможете. Поэтому нужно посчитать на каком сопротивлении будет нужный ток при нужном напряжении. Взять пять кусков сопротивлением в пять раз больше и соединить параллельно.
Подключать к трасформатору лучше термостойкими проводами, а к ним прикручивать нихром болтами.
Следует учесть, что нихром может раскалиться до красна. С этим осторожнее.
За последние полтора века ничего не поменялось. В отличии от импульсных источников питания, с помощью которых гораздо проще сделать низковольтный сильнотоковый стабилизированный источник напряжения.
Посмотрите современную технику - в 99.9% случаев там будет импульсный источник питания. Остальные 0.1% - это микроволновки, в которых используют классический трасформатор, но и там переходят на импульсный источник, так называемые "инверторные" микроволновки.
Модерам: Можете и это сообщение удалять, я не обижусь.
Изменено:
Благодарю за советы. Углубленную теорию постичь не смогу. Как найду подходящий провод, намотаю. Думаю всё-таки разобрать и намотать получше. О результатах отпишусь.
После размотки вторички, возникли подозрения по оригинальности первички. Возможно транс перематывали под конкретную задачу, и грелся он сильно. Чтоб выйти на мощность первички, нужно узнать длину первички. Можно ли ее узнать по сопротивлению обмотки/ сопротивление 1 м провода? Или может каким другим способом?
После размотки вторички, возникли подозрения по оригинальности первички. Возможно транс перематывали под конкретную задачу, и грелся он сильно. Чтоб выйти на мощность первички, нужно узнать длину первички. Можно ли ее узнать по сопротивлению обмотки/ сопротивление 1 м провода? Или может каким другим способом?
@Transkom23, дело неблагодарное. Я бы измерил индуктивность первичной обмотки и посчитал параметры намотки по имеющимся данным по железу (как вариант - намотать известное количество витков и измерить индуктивность получившейся катушки, потом, по соотношению индуктивностей, рассчитать количество витков в неизвестной обмотке).
@Transkom23, почему же? Если есть прибор, измеряющий индуктивность - это как измерить сопротивление. Если нет прибора, то достаточно розетки с 50Гц (лучше бы, конечно, уменьшить напряжение, чтоб не попасть под высокое) и сопротивления последовательно. Измеряем напряжение на катушке или последовательном сопротивлении и рассчитываем индуктивность.
@bort707, длина витка увеличивается при удалении слоя от железа. Теоретически она должна увеличиваться линейно и расчёт можно произвести по средней длине витка, но на практике всё не так радужно. К тому же существуют разные методы межслойной изоляции, вспухание, неравномерность натяжения / сваливание витков и отсутствие данных по параметрам первого витка. То есть - да, в конечном итоге это - вопрос точности.
Измерение индуктивности можно напрямую использовать как в оценке правильности существующей намотки, так и в дальнейшей модификации, без расчётов.
Если трансформатор предполагается использовать в аналоговой конструкции, то я бы использовал осциллограф для оценки правильности намотки, иначе спектр гармоник по питанию будет гигантский и замучаешься его вычищать как непосредственно по питанию, так и по ЭМИ.
Измерение индуктивности можно напрямую использовать как в оценке правильности существующей намотки, так и в дальнейшей модификации, без расчётов.
Если трансформатор предполагается использовать в аналоговой конструкции, то я бы использовал осциллограф для оценки правильности намотки, иначе спектр гармоник по питанию будет гигантский и замучаешься его вычищать как непосредственно по питанию, так и по ЭМИ.
@Transkom23, попробую рассказать проще. Забудь про коэффициент 1.41, это напряжение будет после диодного моста и электролита без нагрузки. Под нагрузкой будет столько, сколько выдаст вторичка транса. Поэтому для начала подключи к вторичной обмотке реостат, это такой переменный резистор большой и намотан специальной проволокой. Когда будет на выходе держать 30 вольт и 10 ампер, тогда и можно дальше подключать остальное.
