Przybliżone, techniczne zależności

[ballasttube]

Pierwsze pytanie: Ile można przyjąć szacunkowo Xl dla 50Hz w transformatorze sieciowym
jako wielokrotności R omowej danego uzwojenia dla prądu stałego?
Na pewno to zależy od szeregu niemierzalnych czynników, ale chyba coś można wstępnie roboczo przyjąć?
8-miokrotność? 10-ciokrotność?
Dla purystów: jak to się pisze te krotności, aby nie rozpisywać całości słownie?

Drugie: przeliczałem ostatnio spadek Xl uzwojenia pierwotnego dla transformatora na 120 V 60 Hz
włączonego do sieci 50 Hz.
(pomijam tu wartość napięcia,bo daję step-down).
Wyszedł mi spadek Xl rzędu 1/5. Dla 50 Hz. Czy to jest prawidłowe?
Chodzi o poziom praktyczny, techniczny, bez pozostałych współczynników.
Poproszę o odpowiedź i pozdrawiam Kolegów.
Jacek.
PS: niestety nawet ja urodziłem się za późno, aby czytać kiedyś na bieżąco pierwsze roczniki "Radioamatora"
z pożytecznymi nomogramami. Które kiedyś jednak widziałem potem i do których generalnie nawiązuję.

[faktus]

Witam.
Temat ciekawy, ale odpowiedz na postawione w nim pytanie, nie jest łatwa, bo wartość ta nie jest stała. Ulega zmianie w zależności od częstotliwości, indukcyjności i wielkości przepływającego prądu w uzwojeniu transformatora lub dławika. Jest też zależna od sposobu wykonania samego uzwojenia. Można o tym poczytać np. tu https://ep.com.pl/files/huy/13068-ep_20 ... 92-096.pdf
I policzyć za pomocą kalkulatora np. https://www.digikey.pl/pl/resources/con ... -reactance
Dlatego ja nie jestem w stanie podać ile ma ona wynosić. Nie spotkałem się też z jakimiś normami, które odnosiły by się do tej wartości w odniesieniu do transformatorów. Pomimo tego, że reaktancja indukcyjna Xl ma wpływ na sprawność transformowania energii w transformatorze i na zachowanie się dławika w obwodzie.
Pozdrawiam.

[Einherjer]

Kolega faktus ma rację, tu raczej nie ma ustalonej normy. Reaktancja indukcyjna zależy od indukcyjności uzwojenia pierwotnego (zakładając 50 Hz i 230 V jako stałe) a od niej zależy jak duży będzie prąd magnesujący, którego przepływ wywołuje wydzielanie się ciepła na rezystancji uzwojenia pierwotnego nawet jeśli transformator nie jest obciążony. Zwiększenie indukcyjności spowoduje spadek strat bez obciążenia, ale większa indukcyjność to więcej zwojów, dłuższe uzwojenie, większa rezystancja, czyli większe straty pod obciążeniem. A jak zwiększymy przekrój drutu, żeby zmniejszyć rezystancję to może się okazać, że uzwojenia nie mieszczą się w oknie rdzenia. Tak naprawdę tego typu obliczenia najlepiej robić iteracyjnie. Przyjmij jakąś wartość, policz i zobacz co Ci wychodzi, jakie starty mocy, jakie wykorzystanie rdzenia, przekroje drutów i oceń czy to dla Ciebie akceptowalne parametry. Jak nie to wracasz do początku, korygujesz wejściowe dane i znów liczysz i oceniasz.

[ballasttube]

Dziękuję uprzejmie Szanownym Kolegom, którzy zechcieli
zająć stanowisko odnośnie mego pytania, zawartego w
tytule mojego postu.
Zastanawiam się, czy w Polskich lub Euronormach
jest zawarta jakaś wytyczna odnośnie minimalnej
oporności omowej dla prądu stałego uzwojeń powiedzmy
transformatorów małej mocy dla sprzętu elektronicznego
małej mocy?
Np.takich,jakie produkuje "INDEL".
Próbuję jakoś "zejść na ziemię" z poziomu ogólnoteoretycznego
na użytek nas tutaj korzystających z generalnie takich
transformatorów.
Pozdrawiam Kolegów.
Jacek

[faktus]

Witam.
Kolego Ballasttube w kategorii transformatorów małej mocy jedyne co udało mi się znaleźć odnośnie norm to artykuł w MT

89-Nw-02-Zasilacze_transformatorowe.pdf

(1.55 MiB) Pobrany 55 razy

Zawarto tam zbiór norm jakimi powinni się kierować producenci takich transformatorów. Niestety to są PN które jak sądzę są już nieaktualne, ale może w śród nich będą jakieś informacje których Kolega poszukuje.
Pozdrawiam.

[Romekd]

Czołem.
Przyznam, że ja również nie znam współczesnych norm, w których określone byłyby jakieś uniwersalne zalecenia stosunku indukcyjności uzwojenia (przy 50 Hz) do jego rezystancji (dla prądu stałego) dla danej mocy, wielkości (pola przekroju) rdzenia oraz parametrów karkasu (pola powierzchni okien, w których znajdą się uzwojenia) dla napięcia 230...250 V. Może przydatne okazałyby się informacje dotyczące prądu jałowego uzwojeń transformatorów przeznaczonych dla zasilania napięciem sieciowym, które można znaleźć na stronach dystrybutorów tych podzespołów.
W rzeczywistych transformatorach przyjmowane parametry uzwojenia pierwotnego często zależą od przeznaczenia danego transformatora. W kuchenkach mikrofalowych dla osiągnięcia dużej mocy wyjściowej (przy wymuszonym chłodzeniu wentylatorem) i dopuszczaniu wyższego poziomu buczenia nawinięto w uzwojeniu pierwotnym stosunkowo małą liczbę zwojów, dzięki czemu z transformatora wyglądającego na 250...350 VA wyciągnięto ok. 1 kW mocy na magnetronie. Mój kolega użył takiego transformatora (po przewinięciu uzwojeń wtórnych i wyrzuceniu z magnetowodu częściowego obejścia) w zasilaczu warsztatowym. Obudowa zasilacza była z wykonana z tworzywa sztucznego, a transformator nie miał wymuszonego chłodzenia wentylatorem, przez co przetopił się przez obudowę i oparł na blacie biurka, choć się nie uszkodził pracując bez obciążenia. W typowych transformatorach przeznaczonych do współpracy z żarówkami halogenowymi dopuszczalne jest lekkie buczenie transformatorów, a ważna jest jak największa moc i mała masa, więc indukcyjność uzwojeń pierwotnych jest w nich nieco niższa niż w transformatorach przeznaczonych do sprzętu audio. Specjalne, ciche wykonania transformatorów mają większą indukcyjność uzwojeń pierwotnych, przez co ich prąd jałowy jest niższy i niższe jest grzanie się transformatora bez obciążenia uzwojeń wtórnych. Kiedyś testowałem duże transformatory głośnikowe z rdzeniami toroidalnym, gdzie prąd do uzwojenia można było doprowadzić przez ludzkie ciało, pracujące w roli przewodnika (palce jednej ręki do źródła napięcia zmiennego, a drugiej do wyprowadzenia anodowego transformatora) - przy takim doświadczeniu w ogóle nie dało się wykryć przepływu prądu (50 Hz; prąd był tak niski, że nie wyczuwalny) przez organizm ludzki, a na wyjściach anodowych transformatora miałem niemal pełne napięcie sieciowe (sieć 230 V była separowana).

Pozdrawiam
Romek

[^ToM^]

8-miokrotność? 10-ciokrotność?
Dla purystów: jak to się pisze te krotności, aby nie rozpisywać całości słownie?

Raczej powinno być:
8-krotność, 10-krotność, itd.

[Romekd]

8-miokrotność? 10-ciokrotność?
Dla purystów: jak to się pisze te krotności, aby nie rozpisywać całości słownie?

Raczej powinno być:
8-krotność, 10-krotność, itd.

Pod względem poprawnej pisowni, wszystko się zgadza, natomiast jeśli chodzi o stosunek rezystancji do impedancji uzwojeń pierwotnych w transformatorach sieciowych, to wieczorem (po pracy) spróbuję zmierzyć rzeczywiste wartości kilkunastu transformatorów o mocy od 2 VA do 1 kVA.
Wyniki wrzucę tu do wątku (sam jestem ich ciekaw, a jakoś tak z reguły nie sprawdzam prądów jałowych używanych przez siebie transformatorów, zakładając, że nowe muszą być sprawne...).

Pozdrawiam
Romek

[ballasttube]

Dziękuję Szanownym PT Kolegom za wyczerpujące
zajęcie stanowiska i z przyjemnością czekam
na obiecane wyniki prób.
Do linków oczywiście zajrzę.
Pozdrawiam Kolegów.
Jacek"b/t"

[Romekd]

Czołem.
Dziękuję za przypomnienie i przepraszam za zwłokę. Wtedy wieczorem odwiedził mnie stary dobry przyjaciel, z którym nie widziałem się od kilku lat. Dzisiaj po pracy pomierzę oporności uzwojeń i prądy jałowe najmniejszych moich transformatorków z rdzeniami EI o mocach od 0,05 VA do 2,5 VA dla kilku napięć zasilających. Myślę, że ciekawych informacji może dostarczyć pomiar prądów jałowych dla napięć 210 V, 230 V i 250 V oraz napięć wyjściowych przy braku obciążenia transformatorków przy znamionowym napięciu wejściowym. Poniżej modele, które spróbuję pomierzyć.

Później na warsztat pójdą transformatory większej mocy z rdzeniami EI i toroidalnymi.

Pozdrawiam
Romek

[AZ12]

Witam

Transformatory toroidalne o mocy do kilkudziesięciu VA produkcji krajowej z lat 90 mogły mieć mieć mały prąd jałowy.

[Romekd]

Czołem.

Transformatory toroidalne o mocy do kilkudziesięciu VA produkcji krajowej z lat 90 mogły mieć mieć mały prąd jałowy.

Mam u siebie ponad setkę (a może i kilkaset, jak dobrze poszperać... ) różnych transformatorów sieciowych, z różnych lat produkcji. Na razie pomierzyłem najmniejsze transformatorki, gdyż stanowią one dość specyficzną grupę, a ich parametry i zachowanie się może wielu użytkowników mocno zaskoczyć... Po południu (lub wieczorem) "obrobię" te wyniki, wrzucając do jakichś tabel, i zamieszczę w wątku.

Pozdrawiam
Romek

[ballasttube]

Dziękuję Kolegom za odpowiedź i pozdrawiam.
Jacek

[Romekd]

Czołem.
Kilka dni temu dokonałem pomiarów prądów jałowych małych transformatorków sieciowych. Wyniki mnie lekko zaskoczyły. Wiele transformatorków najmniejszej mocy (poniżej 1 VA) ma bardzo małą sprawność, co akurat nie było dla mnie zaskoczeniem, natomiast zaskoczeniem była dla mnie wartość prądu jałowego uzwojenia pierwotnego, która potrafiła być większa dla transformatora całkowicie nieobciążonego po stronie wtórnej, a mniejsza w sytuacji gdy robiłem pełne zwarcie na uzwojeniu wtórnym (prąd uzwojenia pierwotnego potrafił wówczas spadać o kilkadziesiąt procent). Oporności uzwojeń pierwotnych niektórych małych transformatorków wynosiły od kilku kiloomów do nawet 25 kiloomów. Przebiegi na uzwojeniu wtórnym były mocno zniekształcone, co pokazało, że rdzenie tych elementów potrafią pracować nawet ze sporym nasycaniem się. Udowodniły to również pomiary napięcia na uzwojeniach wtórnych, gdyż wyliczana przekładnia między uzwojeniami dla niższych napięć uzwojenia pierwotnego okazywała się zupełnie inna niż przy napięciu znamionowym 230 V/50 Hz. W ten sposób część transformatorków jakby (w pewnym sensie) stabilizowała skuteczną wartość napięcia wyjściowego...
Pomiar prądu jałowego uzwojeń pierwotny był dość utrudniony, gdyż napięcie w mojej sieci elektrycznej wykazuje duże zmiany przy zmianach nasłonecznienia baterii fotowoltaicznych u moich sąsiadów (sam nie mam własnej instalacji fotowoltaicznej) oraz spore wahania od chwilowego jej obciążenia... Wczoraj mój wspólnik w firmie zrobił mi niespodziankę i w krótkim czasie wykonał elektroniczny stabilizator napięcia ze starego falownika, zasilającego duży transformator sieciowy, dzięki czemu mam na wyjściu napięcie bliskie 230 V, dodatkowo jeszcze galwanicznie separowane od domowej sieci elektrycznej. Na wyjściu stabilizatora jest oczywiście idealny przebieg sinusoidalny. Poniżej opracowany przez wspólnika w pracy "stabilizator", współpracujący z nim transformator o mocy 2,4 kVA i stworzone przeze mnie stanowisko pomiarowe do badania transformatorów sieciowych.

Podłączając go do komputera można w programie zmieniać wartość częstotliwości i napięcia wyjściowego, które to parametry pozostają w pamięci urządzenia po odłączeniu go od komputera, umożliwiając autonomiczna pracę układu.
Dzięki wielu uzwojeniom wtórnym w wyjściowym transformatorze można korzystać też z innych napięć przemiennych o kształcie sinusoidalnym i stabilizowanej amplitudzie.

Jak wspomniałem pozwoliło to stworzyć stanowisko pomiarowe z regulowanymi i stabilnymi parametrami.

Na zdjęciu powyżej pomiar prądu jałowego i napięcia wyjściowego polskiego transformatora TS3/8.
W kolejnym poście przedstawię wyniki pomiarów małych i trochę większych transformatorów sieciowych.

Pozdrawiam
Romek

[AZ12]

Witam

Mała sprawność transformatorów sieciowych małej mocy wynika prawdopodobnie z dość dużej gęstości prądu w uzwojeniach i dużej indukcji w rdzeniu. Jest to spowodowane przez miniaturyzację w celu zmniejszenia kosztów produkcji tych elementów.