Zachowanie transformatora sieciowego.

[STUDI_bis]

Rzeczywista cewka ma zawsze chociażby rezystancję szeregową. Jest to podobne do członu RC, czyli jest to inercyjny obiekt pierwszego rzędu. Tak, nigdy nie osiągnie on wartości ustalone wyznacoznej asymptotą. Jednak to obiekt pierwszego rzędu. Początkowa szybkość zmian natężenia prądu to stałą czasowa. Po okresie równym pięciokrotności stałej czasowej przyjmuje się, że osiagnięto stan ustalony. Stała czasowa jest tu iloczynem rezystancji szeregowej i indukcyjności.

Pomiar pokazany powyżej potwierdza to co wynikało na czuja. Jedynie tylko mogła być niepewną skala różnicy. Tu jest większa niż trzy rzędy wielkości. Czyli dzięki zwarciu pozostałych uzwojeń prawie 4000 ktrotnie szybciej ustali się natężenie prądu podczas pomiaru rezystancji prądem stałym. Zakładając idealność żrodłą energii elektrycznej wykorzystywanego do pomiaru.

Ta mijsza wartośc to indukcyjność rozproszenia. To modelowe zastąpienie indukcyjnośćią faktu, iż częć pola magnetycznego ucieknie w przestrzeń.

[STUDI_bis]

Aaa jeszce jendo W rzeczywistości mamy tam w układzie pomiarowym źródło prądowe. Może więc dojść do oscylacji. Wariant ze zwartymi uzwojenia to będzie indukcyjność o niskiej dobroci co raczej utrudni powstawanie oscylacji.

[STUDI_bis]

No nie przesadzajmy, gdyż mierniki Fluke to nie jakiś tam znowu "kosmos"...

Ale jedna pensja może nie wysarczyć na zakup. OK ale to nieistotne.

Momentem chcesz nazwać czas kilku lub kilkudziesięciu sekund?

To podlączenie badanego uzwojenia w obwód pomiarowy jest tym momentem. Reszta to ten iloczyn rezystancji szeregowej i indukcyjnośc.

Poza tym w ostatnim zdaniu chyba nie sugerujesz, że omomierze nie nadają się do pomiaru rezystancji uzwojeń transformatora?

Jednak do pomiarów transfomatorów, silników, generatorów (rdzeniowych) w tym rezystancji uzwojeń produkuje się specjalnie mierniki, Tak samo do poprawnej według norm i przepisów oceny rezystancji izolacji nie stosuje się omomierza z multimetru. Największy zakres pomiaru rezystnacji w multimetrze jest ponad ten wymagany próg 1 megamona (kiedyś 500 kiloomów). Reasmuąc, jak są dedykowane do takich pomiarów mierniki to jednak nie dla czyjegoś widzimisię.

[Romekd]

Czołem.

Rzeczywista cewka ma zawsze chociażby rezystancję szeregową. Jest to podobne do członu RC, czyli jest to inercyjny obiekt pierwszego rzędu. Tak, nigdy nie osiągnie on wartości ustalone wyznacoznej asymptotą. Jednak to obiekt pierwszego rzędu. Początkowa szybkość zmian natężenia prądu to stałą czasowa. Po okresie równym pięciokrotności stałej czasowej przyjmuje się, że osiagnięto stan ustalony. Stała czasowa jest tu iloczynem rezystancji szeregowej i indukcyjności.

Niestety, nadal uważam, że błądzisz. Gdybyśmy założyli, że prąd w obwodzie z cewką nigdy nie ustali swojej końcowej wartości (będzie narastał bez przerwy i w nieskończoność, tylko coraz wolniej), musielibyśmy zaprzeczyć jego "kwantowej" naturze, a poza tym musielibyśmy przyjąć, że możliwość gromadzenia energii w indukcyjności cewki jest nieskończona, a problem istnieje tylko w ograniczającym nas czasie. Dla idealnej (teoretycznie) cewki i zerowej oporności jej i źródła energii, z którego ją czerpiemy, mogłoby tak być, ale nic nie jest idealne i zawsze mamy jakieś rezystancje, które w końcu ograniczą wartość ładującego cewkę prądu! W układzie RC też narastanie prądu musi się w końcu zakończyć, jeśli przyjmiemy ograniczoną wartość indukcyjności oraz dyskretną "strukturę" prądu, to prąd ten nie może narastać z coraz mniejszą wartością, gdyż jest coś takiego jak ładunek elementarny, którego wartość zna każdy uczeń szkoły średniej, uważający choć trochę na lekcjach fizyki.

Pomiar pokazany powyżej potwierdza to co wynikało na czuja. Jedynie tylko mogła być niepewną skala różnicy. Tu jest większa niż trzy rzędy wielkości. Czyli dzięki zwarciu pozostałych uzwojeń prawie 4000 ktrotnie szybciej ustali się natężenie prądu podczas pomiaru rezystancji prądem stałym. Zakładając idealność żrodłą energii elektrycznej wykorzystywanego do pomiaru.

Ta mijsza wartośc to indukcyjność rozproszenia. To modelowe zastąpienie indukcyjnośćią faktu, iż częć pola magnetycznego ucieknie w przestrzeń.

I znowu błąd, niestety Na mniejszej indukcyjności wartość napięcia przy stałym prądzie pomiaru będzie ustalała się dużo wolniej niż na indukcyjności większej Coś jednak w Twoich przypuszczeniach pominąłeś...
Przy rozwartych końcach uzwojeń wtórnych miernik wskaże wartość oporności uzwojenie pierwotnego niemal natychmiast. Natomiast przy zwartych czas ustalania się wyniku może trwać od kilku do kilkudziesięciu sekund.
Wykres dla transformatora sieciowego (firmy Noratel):

Wykres dla transformatora głośnikowego na rdzeniu toroidalnym (wyprodukowanego przez Haiku-Audio):

I co Ty na to? Zdziwiony?

Pozdrawiam
Romek

[STUDI_bis]

Niestety, nadal uważam, że błądzisz. Gdybyśmy założyli, że prąd w obwodzie z cewką nigdy nie ustali swojej końcowej wartości (będzie narastał narastał bez przerwy i w nieskończoność, tylko coraz wolniej), musielibyśmy zaprzeczyć jego "kwantowej" naturze, a poza tym musielibyśmy przyjąć, że możliwość gromadzenia energii w indukcyjności cewki jest nieskończona, a problem istnieje tylko w ograniczającym nas czasie.

Nie brnijmy w kwanty. Zostańmy przy niekwantowym rónwaniu opisujacym samoindukcję a ono definiuje indukcyjność.

Wykres dla transformatora głośnikowego na rdzeniu toroidalnym wyprodukowanym przez Haiku-Audio:
Ustalanmie się rezystancji transformatora toroidalnego.png

I co Ty na to? Zdziwiony?

I tak i nie. To że przebieg nie przypomina odpowiedzi obiektu pierwszego rzędu wskazuje iż zakorzeniony model z indukcyjnością rozproszenia jest jak widać za bardzo uproszczony. Czyli zmierzona wartość indukcyjności tu zawodzi gdyż efektywny układ zastęczy jest bardziej złożony (wyższy rząd równań). Ciekawe jak w trafie z kalsycznym rdzeniem z kształtek to po toroidzie możemy się spodzeiwać minimalnego rozproszenia pola magnetycznego.
Jak zwarliśmy pozostałe uzwojenia to wyeliminowaliśmy podstwową skałdową indukcyjną impedancji. Ale za to wywlekliśmy całą resztę na wierzch.

No i jeszcze jendo, przebieg z pierwszego prtpadku to pokazuje ż traktowanie tego jako obiektu o stałych skupionych jest OK. Tego drugiego może nas przymusić by traktować to jako obiekt o stałych rozproszonych. Inne równania bowiem oprócz czasu a raczej róznićzki dt pojawią sie wymiary w osiach XYX. czyli te rózniczki dx, dy, dz.

Co jeszcze nie uwzględniamy? Np magnesowanie rdzenia to na pewno. Ale zmiana natężenią prądu w cewce to też i prądy wirowe (jednak to w sumie podobne do zwartego zwoju).

Co do tych ostatnich, powtórzę się: generator bezrdzeniowy z magnesami trwałymi. Czyli dwie tarcze z magnesami a pomiędzy nimi pierścień z cewkami. Cewki tak nawinięte że naprzeniemine ułozone bieguny magnesów przecinają zwoje w kierunku prostopadłym do osi drutów w uzwojeniu.
Sama jedna tarcza. "Puszczona z ręki", kreci się na wybiegu tak ze dwadzieścia minut. Kłądzemy nad nią same cewki. Uzwojenia cewek nawinięte pojedynczym drutem o śrenidcy 1mm. Cewki nieobciazone oczywiście. Kręcimy tarczą z magnesami. Staje ona po minucie. Dla cewek nawijanych parą drutów o średnicy 0.5mm każdy to tarcza staje po półtorej minucie. Częstotliwość generowanej SEM w chwili rozkręcenia to nie więcej niż te 7 - 10Hz.


Na koniec zostawiam deser to trafo głośnikowe. Jakie SE czy PP? Jak SE to musi być szczelina albo coś co ją zastępuje. No to mamy co ładować energią.

[^ToM^]

Do pomiaru rezystancji uzwojenia transformatora używałem między innymi miernika FLUKE 8846A, który mierzy rezystancję prądem stałym,

FLUKE i wiadomo trochę cebulionów do wydania Niestety.

I tak i nie. Kupiłem uszkodzony Fluke 189 - dałem 150 zł. Naprawiłem i mam. Co za luksus!
Prawdziwy triodziarz (czy triodowiec) kupi jakiegoś gruza, wyremontuje i ew. odda do kalibracji i MA!
Skoro stare radyjo zżarte przez myszy potraficie wyremontować to i miernik fluka nie powinien być wyzwaniem. Szukajcie używek, zajechanych - pozornie. Zwykle obudowy wyglądają opłakanie, ale flaki są sprawne albo prawie sprawne!

[Marek7HBV]

Gdyby chodziło o samą indukcyjność,to szybciej tam gdzie ona jest mniejsza.Ale mamy coś takiego jak rdzeń magnetyczny,który w tym przypadku potrzebuje czasu i energii.Zwieranie uzwojenia to nie tylko zmniejszenie mierzonej indukcyjności-to także zmiany rozpływu energi w stanie nieustalonym.Tak że mamy do czynienia z procesem w którym występuje wiele zmiennych-choćby taki drobiazg jak wielkość prądu pomiaru zależna od zastosowanego miernika.Zasadą wykonywania pomiarów jest odczekanie aż się ustalą .

[kubafant]

Stała czasowa jest tu iloczynem rezystancji szeregowej i indukcyjności.

Ilorazem, nie iloczynem.

Pozdrawiam,
Jakub

[Romekd]

Gdyby chodziło o samą indukcyjność,to szybciej tam gdzie ona jest mniejsza.Ale mamy coś takiego jak rdzeń magnetyczny,który w tym przypadku potrzebuje czasu i energii.Zwieranie uzwojenia to nie tylko zmniejszenie mierzonej indukcyjności-to także zmiany rozpływu energi w stanie nieustalonym.Tak że mamy do czynienia z procesem w którym występuje wiele zmiennych-choćby taki drobiazg jak wielkość prądu pomiaru zależna od zastosowanego miernika.Zasadą wykonywania pomiarów jest odczekanie aż się ustalą .

Bingo, Kolego Marku! W tym przypadku rdzeń transformatora ma największe znaczenie dla występowania opisanego przeze mnie zjawiska. Rdzeń ten izolowany jest zwartymi uzwojeniami od pola magnetycznego, wytwarzanego przez uzwojenie pierwotne. Tego typu "ekran" chroni rdzeń przed polami o większej częstotliwości (tu akurat częstotliwość ta jest bardzo niska /grubo poniżej jednego herca/). Indukcyjność cewki znajdującej się na rdzeniu ferromagnetycznym, osłoniętym zwartymi zwojami drutu miedzianego będzie w dużym stopniu zależna od częstotliwości prądu przepływającego przez cewkę. Magnesowanie rdzenia po przyłożeniu do cewki jakiegoś napięcia (lub prądu) stałego będzie opóźnione, przez co wskazania miernika rezystancji również będą się ustalały wolniej niż dla uzwojenia transformatora, w którym uzwojenie wtórne nie zostały zwarte. Co ciekawe, jeszcze nikt z moich kolegów-elektroników nie odpowiedział na tego typu "zagadkę" poprawnie. Zawsze wynik przeprowadzonego przeze mnie doświadczenia był dla nich dużym zaskoczeniem...

Pozdrawiam
Romek

[faktus]

Witam.
Kolego Romku dziękuję za zagadkę i jej wyjaśnienie, znowu jestem bardziej " kumaty " w kwestii zachowania się uzwojeń na rdzeniu żelaznym potocznie zwanych transformatorem .
Zjawisko to jednak jakkolwiek ciekawe, to w warunkach praktycznych zachodzi na tyle szybko że raczej przy zastosowaniu typowego multimetru w moim wypadku UNI-T UT890C nie zauważyłem różnicy przy pomiarze przy zwartym jak i rozwartym uzwojeniu wtórnym. Wynik na nim wyświetla się mniej więcej po okresie 0,5 sekundy a przed wyświetleniem wyniku jest wyświetlany symbol OL, który pojawia się po wybraniu zakresu pomiaru rezystancji.
Jednak w wypadku jakiegoś " super " miernika może być to oczywiście problem, bo pojawi się fałszywy wynik.

Co ciekawe, jeszcze nikt z moich kolegów-elektroników nie odpowiedział na tego typu "zagadkę" poprawnie. Zawsze wynik przeprowadzonego przeze mnie doświadczenia był dla nich dużym zaskoczeniem...

No cóż niuanse elektroniki rzadko bywają ciekawe dla tych co uczyli się według zasady Z,Z,Z czyli zakuć, zdać, zapomnieć.
Ja natomiast jestem zawsze ciekaw tego typu wiadomości, szczególnie podawanych w prosty sposób tak że nawet ja " kumam " .
Pozdrawiam.

[STUDI_bis]

Gdyby chodziło o samą indukcyjność,to szybciej tam gdzie ona jest mniejsza.Ale mamy coś takiego jak rdzeń magnetyczny,który w tym przypadku potrzebuje czasu i energii.Zwieranie uzwojenia to nie tylko zmniejszenie mierzonej indukcyjności-to także zmiany rozpływu energi w stanie nieustalonym.Tak że mamy do czynienia z procesem w którym występuje wiele zmiennych-choćby taki drobiazg jak wielkość prądu pomiaru zależna od zastosowanego miernika.Zasadą wykonywania pomiarów jest odczekanie aż się ustalą .

Arbeit macht frei. Ubiegłeś mnie nieco. Zwarty zwój zabiera sporo energii (czynnej), prąd zwarciowy popłynie i zabierze wiekzość dostępnej energii spowalaniająć proces magneswoania rdzenia. Cewka w której się indukuje prąd wytwarza też pole magnetyczne przeciwnie skierowane do tgo co pola co wywołało pole. Jednak w przypadku rdzenia ferromagnetycznego to on "wessie" i tak w siebie wiekszość strumienia magnetycznego z najniższego oporu magnetycznego. Z tego powodu rdzenie metalowe zawsze zniejszają i to w znacznym stopniu indukcyjność cewki o ile metal nie jest ferromagnetykiem. W rdzeniu powstająpray wirowe generujaće swoje pole a o wypycha to pole wygenerowane przez cewkę z jej wnętrza co prowadzi do zmniejeszenia jej indukcyjności. Ten efekt jest znacznie silniejszy od tego czy rdzeń jest paramagnetykime cy diamiagnetykiem.

Tak, należy czekać aż ustali się stan bliski ustalonemu. Jednka przebieg krzywej w zasadzie uniemożliwia proste określenie po jakim czasie można już oznac że osiagneliśmy prawie stan ustalony.

[Romekd]

Kolego Romku dziękuję za zagadkę i jej wyjaśnienie, znowu jestem bardziej " kumaty " w kwestii zachowania się uzwojeń na rdzeniu żelaznym potocznie zwanych transformatorem .
Zjawisko to jednak jakkolwiek ciekawe, to w warunkach praktycznych zachodzi na tyle szybko że raczej przy zastosowaniu typowego multimetru w moim wypadku UNI-T UT890C nie zauważyłem różnicy przy pomiarze przy zwartym jak i rozwartym uzwojeniu wtórnym. Wynik na nim wyświetla się mniej więcej po okresie 0,5 sekundy a przed wyświetleniem wyniku jest wyświetlany symbol OL, który pojawia się po wybraniu zakresu pomiaru rezystancji.
Jednak w wypadku jakiegoś " super " miernika może być to oczywiście problem, bo pojawi się fałszywy wynik.
(...)

Jak wspomniałem efekt widoczny jest najbardziej w przypadku stosunkowo dużych transformatorów sieciowych lub głośnikowych, w których zastosowany został nowoczesny rdzeń toroidalny. Studi zapytał o typ transformatora głośnikowego, sugerując że może on zawierać szczelinę w obwodzie magnetycznym, jeśli jest przeznaczony do stopni mocy SE. Niestety, nie ma on szczeliny, gdyż jest to transformator do przeciwsobnych lampowych stopni mocy (PP) o wymaganej Raa=5 kΩ dla impedancji głośnika 8 Ω. Z tanich mierników znalazłem w swoich zbiorach UNI-T UT70A oraz UNI-T UT33C. Linki poniżej prowadzą do krótkich filmów na YT, na których przedstawiłem pomiar rezystancji uzwojenia transformatora TG88u przy zwartym uzwojeniu wtórnym (przepraszam za niska jakość - firmy robiłem w ekspresowym tempie).

Pierwszy pomiar, miernikiem UNI-T UT70A

https://www.youtube.com/shorts/XtC8_yTjEqQ

Drugi pomiar, miernikiem UNI-T UT33A

https://www.youtube.com/watch?v=FfV9vZA_ClE

W wątku pisaliśmy o badaniu transformatorów na przebicie izolacji próbnikiem neonowym. Ciekawe jestem czy ktoś z Szanownych Kolegów widział inny próbnik neonowy, wykonany jako lampa neonowa bez elektrod (podobnie jak lampy indukcyjne o bardzo dużej trwałości), który służył do wskazywania obecności faz na liniach o napięciu bodajże 15 kV (tego nie jestem pewny, gdyż nigdzie nie znalazłem informacji o podobnej lampie neonowej W.N.; jej oznaczenie to: WNS11C).

Można wywoływać jej świecenie przez zbliżanie do niej naelektryzowanego grzebienia i laski ebonitowej lub umieszczając w polu elektromagnetycznym o wystarczającym poziomie, a nawet pocierając powierzchnię bańki dłonią (to ostatnie widać jedynie w ciemności).

Pozdrawiam
Romek

[Thereminator]

Takie próbniki - neonówki można było kupić za kilka PLN na Allegro około 2008 roku.

[faktus]

Witam.
Tego typu efekt, jaki jest przez Ciebie przedstawiony na YT uzyskiwałem na starszym typie miernika UNIT nawet przy pomiarze zwykłych transformatorów, niestety oznaczenie typu już się starło. Natomiast ten nowy jeśli będę miał dostęp do toroida to sprawdzę. Bo na transformatorze głośnikowym PP kształtkowym nie mam takiego efektu. Co nie oznacza, że na aktualnie posiadanym to zjawisko nie występuje po prostu nie mam na czym go przetestować obecnie.
Jeszcze raz wielkie dzięki za włożony trud w wyjaśnienie problemów.
Pozdrawiam.

[Romekd]

Czołem.

Takie próbniki - neonówki można było kupić za kilka PLN na Allegro około 2008 roku.

Pamiętam. Sam je zresztą kupiłem w podobnym okresie na Allegro i nadal trzymam jako "gadżety"... Poza możliwością strzaskania szklanej bańki, są praktycznie niezniszczalne, a można dzięki nim wytłumaczyć wiele zjawisk związanych z elektrostatyką i pokazać kilka ciekawych eksperymentów z polami elektromagnetycznymi niskiej i wysokiej częstotliwości...
Miałem nadzieję, że ktoś te szklane kulki z rozrzedzonym neonem spotkał działające lub pamięta takie sprzed wielu lat.

Pozdrawiam
Romek