Просмотр полной версии : Удвоение анодного напряжения
Здравствуйте.
Имеется анодный трансформатор, 1500 В на 800 мА. Если на нем собрать удвоитель напряжения, то вытянет ли этот транс нагрузку?
По моделировщику получается, чтобы получить 500 мА на нагрузке, потребуется ток от транса до 2 А. При нагрузке в 1,5 КВТ, потребление получится от транса 3 КВТ. Так это на самом деле или нет?
КПД такого умножителя 50 %. Или лучше не париться с умножителем и начинать искать анодный транс на 1,5 - 2 КВТ?
Best regards,
Sayfullin Rudolf, RD4WA
Юрий Михайлов
28.02.2007, 18:16
Удвоитель будет давать 3000 В, ток 400мА
Напрежение намотки вашего трансформатора 1500 вольт. Это эфективное напрежение. Максималное напрежени Umax = 1500 * 1. 41 = 2115 вольт. При удвоение U = 1500 * 2.8 = 4200 V. Ваш трансформатор имеет мощность Ртр = 1500 * 0.8 = 1200 W. Максимальный ток без перегрузки трафа будет 1200 / 4200 = 0.286 A.
но диаметр провода расчитан на 0.8А, т.е вы можете нагружать трансформатора до этого тока. Но при этом будет перегружатся сталь, а не намотка. Если применяйте для SSB или нормалного CW при котором коефициент изпользования трансформаятора 0.5, тогда с трансформатора можно снят 2400 W, т.е около 500 мА.
Cовершенно верно, столько и будет!
Но все-таки получается так, чтобы получить 1 КВТ на выходе, еще 1 КВТ будет потребляться от сети и уходить на тепло в трансформаторе и умножителе. КПД очень низкий, так имеет ли смысл городить подобную схему?
А какая разница: обычная мостовая схема или удвоитель? Емкость конденсаторов должна быть больше, и всё. Сейчас, с современными электролитами, это не проблема вообще. При нормально сделанном усилителе около КВт на выходе получите в CW (не нажатие, а обычная работа) и SSB, а вот с ЧМ и цифрой будет хуже. КПД выпрямителя/умножителя ну никак не может быть 50%! Оно всегда будет стремиться к 100%, если только не мотать транс нихромом.
Я в самом начале темы написал о том, что согласно моделировщику Electronics Workbench, файл модели во вложении, при получении на выходе 0,37 А - 3700 В, от трансформатора требуется 2,1 А - 1500 В. Нетрудно посчитать при 3,1 КВт потребляемой мощности получаем на выходе 1,3 КВт. Остальная мощность рассеивается куда? Или может быть я не правильно пользуюсь данной программой?
Усилитель в целом имеет примерно такой КПД (50-60%), но затраты не в выприямителя, а в усилительного элемента и некоторые другие детайли. В выприямителе траф работает на 97-98%. Затраты есть в сопротивление вторичной намотки трансформатора и выприямителных элементов, но эти затраты составляет не больше 1%. Так что выприямитель в конечном счете работает с КПД 96-97%. Усилительный элемент, если лампа, кричи "ура" если получиш больше 60% и проверите своя измерительная апаратура, если подсчитали выше 65%, а для транзисторов 45-50%.
Юрий Михайлов
01.03.2007, 11:05
Приветствую коллеги!
В предыдущем посте, я конечно указал данные очень приблизительно.
Только хотел показать, что мощность трансформатора останется 1200Вт.
Это и подтвердил LZ2ZK в первой половине своего поста. Далее:
1) При коефициенте использования трансформатора 0,5 - откуда возьмется мощность в 2 раза большая???
Может на оборот?! - 600вт.
2) Диаметр провода расчитан на 0,8А...
При попытке получить такой ток, будет перегружаться первичная обмотка! И соответственно напряжение будет "просаживаться" тем больше, чем больше ток потребления. Вспомним коефициент трансформации.
3) Ориентировочное значение к.п.д. трансформаторов выше 100Вт -0,9
Позвольте добавить свои 5 копеек по этому вопросу. Габаритная мощность трансформатара- это мощность котрую трансформатор выдает на активную наргузку, т.е. лампочку, электронагреватель.
Трансформатор работающий на выпрямитель с емкостным фильтром может выдать (длительно, без перегрева) около 0.6 от Р (габаритной мощности трансформатора). Если трансформатор работает на фильтр с индуктивным импедансом, то можно получить от 0.85 Р (габаритной). Схемы с удвоением всегда работают на емкость. Так что исходные данные нужно уточнять. Были ли они на трансформатор с емкостным или индуктивным фильтром или это габаритная мощность трансформатора.
Господин Михалов,
Для трансформаторах есть еще один параметр - ОПР (оперативная продольжительность работы) в %, т.е сколько времени работает на свою номинальную мощность. Для накального трансформатора ОПР = 100%, но для анодного напрежения, если усилитель не применяется в непрерывном режиме (ЧМ,АМ), то ОПР менше 100%, например при CW около 50%, а при SSB еще менше.
Мощность трансформатора определяется в основном от сечение магнитопровода, так что при ОПР=100% температура стальи не превышала 70 градусов, а во внутренности намотке - 90 градусов. Если ОПР=50%, то тогда можно расчитать железо на 50%-ная мощность. При таком режиме трансформатор успевает охлаждатся и получается требуемый температурный балянс. Дело в том, что при обычные Ш-магнитопроводы при 50%-ый магнитопровод не будет место для намотках. Поътому в таких случаях лучше применять витые магнитопроводы, где окно несколько раз больше, чем у Ш-магнитопроводов.
Так, идем дальше. Нагрузка приложена к вторичной намотке. Она имеет резистивное сопротивление и получается падение напрежении. Поэтому диаметр провода нужно расчитать на плотность тока от порядка 2 А/мм2 для максимального тока. При такая плотность получается теплевой баланс трафа. Если траф по магнитопровода расчитан на 50%, диаметр провода вторичной наметке расчитан на максимальный ток, то этот трансформатор будеть работать нормално при ОПР=50%. Конечно и первичная намотка нужно расчитать по токам и коефициента трансформации. Коефициент трансформации в трансформатор - это отношение количество виток в первичной и вторичной намотки. Если провод в первичной намотке расчитан при плотность 3 или 4 А/мм2, то коефициент трансформации не меняется, толко первичная намотка будет в более тежелом температурном режиме и напрежение в вторичной намотки не изменится. В таком "твердом" режиме работают сварочные трансформаторы, где магнитопровод работает в насисченом режиме. Такие трансформаторы и у микроволновых печьей, где магнитопровод 150 ватный, а трансформатор в целом 3 киловатный, но работает при ОПР менше 10%.
А почему применяется удвоители в РА. Это целесъобразно когда анодное напрежение высоко (больше 3KV). При такое напрежение, при нормальный трансформатор очень много место занимает междуредовая изоляция, также повышение требования к междуобмоточной изоляции, электрическая прочность каркаса, изоляция выводов и клемореда. Тогда лучьше сделать трансформатор с 2.8 раз пониженой вторичной намотке и схема удвоения. Понятно, что легче сделать 1 киловольтный, чем 3 киловольтный трансформатор.
Вопрос заключается в следующем:
1. Имеется анодный трансформатор 1500 В на 0.8 А.
2. Необходимо было получить 3000 В для запитки анода лампы. Как основной вариант расматривалось сделать удвоитель напряженя, но перед тем как переделывать блок питания УМ, я решим проанализоравать данную ситуацию на моделировщике электронных схем. Смотрите пост выше.
3. В результате, при попытке смоделировать ток порядка 400 мА на нагрузке удвоителя, я из моделировщика получил, что ток от вторичной обмотки потребуется 2А. Эсли это будет соответствовать действительности, то тогда нет смысла делать подобную схему, т.к. трансформатор не сможет выдержать такую нагрузку.
Здравствуйте.
Имеется анодный трансформатор, 1500 В на 800 мА. Если на нем собрать удвоитель напряжения, то вытянет ли этот транс нагрузку?
По моделировщику получается, чтобы получить 500 мА на нагрузке, потребуется ток от транса до 2 А. При нагрузке в 1,5 КВТ, потребление получится от транса 3 КВТ. Так это на самом деле или нет?
КПД такого умножителя 50 %. Или лучше не париться с умножителем и начинать искать анодный транс на 1,5 - 2 КВТ?
Best regards,
Sayfullin Rudolf, RD4WA
Если трансформатор дает 1500 вольт и 800 мА с обычным выпрямителем (мост), то с удвоителем получите 3000 вольт и 400 мА, независимо от того, что говорит моделировщик. Не надо заморачиваться на вопросах намагничивания железа, плотности тока и прочее. Есть закон сохранения энергии. КПД Вашего трансформатора никоим образом не уменьшится и мощность на выходе, равную первоначальной всегда получите. А следовательно и 3кV и 400 мА.
Здравствуйте.
Имеется анодный трансформатор, 1500 В на 800 мА. Если на нем собрать удвоитель напряжения, то вытянет ли этот транс нагрузку?
По моделировщику получается, чтобы получить 500 мА на нагрузке, потребуется ток от транса до 2 А. При нагрузке в 1,5 КВТ, потребление получится от транса 3 КВТ. Так это на самом деле или нет?
КПД такого умножителя 50 %. Или лучше не париться с умножителем и начинать искать анодный транс на 1,5 - 2 КВТ?
Best regards,
Sayfullin Rudolf, RD4WA
Если трансформатор дает 1500 вольт и 800 мА с обычным выпрямителем (мост), то с удвоителем получите 3000 вольт и 400 мА, независимо от того, что говорит моделировщик. Не надо заморачиваться на вопросах намагничивания железа, плотности тока и прочее. Есть закон сохранения энергии. КПД Вашего трансформатора никоим образом не уменьшится и мощность на выходе, равную первоначальной всегда получите. А следовательно и 3кV и 400 мА.
Кстати, не зная, что представляет собой амперметр, который Вы подключили перед выпрямителем, я немного изменил схему, включив резистор и параллельно ему осциллограф. Посмотрите, откуда там 2 ампера. Точнее 2 ампера там есть, но это не те амперы.
Не знаю как моделируете, а и нет времени анализировать какие параметры заложили в схеме. Прилагаю табличка для расчета выприямителя, работающий на емкость. Эта табличка сканировал с "Проектирование источников электропитания устройств связи" - В.Е. Китаев и А.А. Бокуняев. Коефициенты BL = 0.9-1.1, a DL= 2.1-2.4
Владимир_К писал(а):
Кстати, не зная, что представляет собой амперметр, который Вы подключили перед выпрямителем, я немного изменил схему, включив резистор и параллельно ему осциллограф. Посмотрите, откуда там 2 ампера. Точнее 2 ампера там есть, но это не те амперы.
Да, Владимир, из такого включения осцилографа видно, ток потребляемый из трансформатора, носит импульсный характер. Даже больше того, половину периода потребления тока вообще нет. Значит ли это что, что на выходе умножителя можно получить больший ток на нагрузке (без перегрева трансформатора)? Соответственно, я понимаю что напряжение вторичной обмотки будет "проседать". Но как интесено, будет меняться выходное напряжение умножителя?
To RD4WA: Не морочьте себе голову - надо 3 КВ - смело ставьте удвоитель на свой транс. Реально получите 3900-4000 В при 1500 переменки. Это без формул, но с выравнивающими резисторами на конденсаторах. Если с формулами, то около 4200. Там не совсем 2*sqrt 2... КПД Вашего устройства меньше 90% не будет.
Да, Владимир, из такого включения осцилографа видно, ток потребляемый из трансформатора, носит импульсный характер. Даже больше того, половину периода потребления тока вообще нет. Значит ли это что, что на выходе умножителя можно получить больший ток на нагрузке (без перегрева трансформатора)? Соответственно, я понимаю что напряжение вторичной обмотки будет "проседать". Но как интесено, будет меняться выходное напряжение умножителя?
Промоделируйте выпрямитель, например мостовой. Вы также увидите, что ток будет иметь такую же форму. Не забывайте, что есть конденсаторы фильтра, которые заряжены, скажем до 1500 вольт каждый. В тот момент, когда заряжается конденсатор одного плеча, второй разряжается на нагрузку. Чем больше его емкость, тем меньше он успевает разрядиться. Когда напряжение на вторичной обмотке меняет направление, оба диода закрыты!! И лишь тогда, когда напряжение на вторичной обмотке превысит напряжение на конденсаторе, тогда откроется диод. Ток во вторичной обмотке при этом ограничивается лишь сопротивлениями вторичной обмотки, соединительных проводов и пр. То есть, в несколько раз превышает по амплитуде действующее значение. Вот и видим такие импульсы.
Что касается просадке под нагрузкой, назвать цифру сложно. Для одного и того же трансформатора, относительное падение будет скорее одинаковым. Понятно, что при выходном напряжении в два раза большим, падение (абсолютное) также будет примерно в два раза больше. Определяется это омическим сопротивлением обмоток, проводов, диодов, рассеиванием магнитного потока трансформатора. Что в обычном выпрямителе, что в выпрямителе с удвоеним, влияние этих факторов одинаково и ничего с этим не поделаешь.
Чтобы получить меньшую просадку под нагрузкой выход один, или трансформатор брать значительно большей мощности чем нужно, или бестрансформаторный выпрямитель. Сопротивление питающей сети значительно меньше чем трансформатора, значит и просадка будет весьма малой.
Мощности, которые можно получить от выпрямителя с мостом или с удвоением, будут одинаковы. Никакие ухищрения тут не помогут.
У меня усилитель KENWOOD TL922. Применяется удвоитель напрежении. Трансформатор имеет габаритная (по магнитопроводу) мощность 1000 ватт. Напрежение на вторичной намотке 1150 вольт. На електролитах на холостом ходу замерял 3220 вольт. При нажатие ключа напрежение падает до 2970-3000 вольт при анодной ток 630-650 мА, т.е. около 1900 ватт, а в антене 1200 ватт.
Вот что получается при расчете.
Трансформатор имеет габаритная (по магнитопроводу) мощность 1000 ватт. Напрежение на вторичной намотке 1150 вольт. На електролитах на холостом ходу замерял 3220 вольт. При нажатие ключа напрежение падает до 2970-3000 вольт при анодной ток 630-650 мА, т.е. около 1900 ватт, а в антене 1200 ватт.
Не нравится мне термин "габаритная мощность по магнитопроводу". Этот термин вводит в заблуждение. Нет определенной связи между размерами магнитопровода и передаваемой мощностью. Кто не согласен, попробуйте посчитать трансформатор, работающий на частоте, скажем 400 гц. Получите размер магнитопровода значительно меньший.
А теперь скажите, как же получается, что при одном и том же сердечнике, передаваемая мощность в несколько раз больше?
И когда говорят, что будет насыщение магнитопровода, при мощности, превышающей габаритную, то это тоже заблуждение. Не нужно забывать, что в нагруженном трансформаторе магнитный поток в сердечнике, создается также и вторичной обмоткой и он направлен НАВСТРЕЧУ потоку, создаваемому первичной обмоткой. Мало того, эти потоки равны по величине!
А размер сердечника выбирается в зависимости от мощности, только лишь затем, чтобы поместились витки.
А насыщение будет только при недостаточном количестве витков, когда недостаточна индуктивность первичной обмотки. Вот тогда и насыщение, и большой ток холостого хода.
Александр56
01.03.2007, 18:59
ВЛАДИМИР
Не вводите неграмотных дюдей в заблуждение, почитайте букварь. Поверьте инженеру-электронщику LZ2ZK, он знает о чём говорит.
Прошу без обид.
Удвоитель будет давать 3000 В, ток 400мА
100% верно!
Кстати, не зная, что представляет собой амперметр, который Вы подключили перед выпрямителем, я немного изменил схему, включив резистор и параллельно ему осциллограф. Посмотрите, откуда там 2 ампера. Точнее 2 ампера там есть, но это не те амперы.Верно, посмотрите на рисунок. На 1 ом сопротивлении падает одинаковая мощность. Значит, средние токи равны.
Не нравится мне термин "габаритная мощность по магнитопроводу". Этот термин вводит в заблуждение. Нет определенной связи между размерами магнитопровода и передаваемой мощностью. Кто не согласен, попробуйте посчитать трансформатор, работающий на частоте, скажем 400 гц. Получите размер магнитопровода значительно меньший.
А теперь скажите, как же получается, что при одном и том же сердечнике, передаваемая мощность в несколько раз больше?
И когда говорят, что будет насыщение магнитопровода, при мощности, превышающей габаритную, то это тоже заблуждение. Не нужно забывать, что в нагруженном трансформаторе магнитный поток в сердечнике, создается также и вторичной обмоткой и он направлен НАВСТРЕЧУ потоку, создаваемому первичной обмоткой. Мало того, эти потоки равны по величине!
А размер сердечника выбирается в зависимости от мощности, только лишь затем, чтобы поместились витки.
А насыщение будет только при недостаточном количестве витков, когда недостаточна индуктивность первичной обмотки. Вот тогда и насыщение, и большой ток холостого хода.Всё верно.
Александр52, Вы не правы.
Serge A. Pasko
02.03.2007, 00:54
Приветствую участников форума! Под впечатлением дискуссии смоделировал на СМ2000 обе схемы, и так увлекся, что игрался с ними 3 часа. Одна схема с амплитудой вторичной обмотки транса 3 кВ и омическим сопротивлением провода 10 ом, конденсатором 50мкФ, другая 1,5 кВ, сопротивлением 5 ом и двумя конденсаторами по 100 мкФ (по габаритам они будут примерно равны).
Грузил их одинаковыми резисторами от 10кОм, до 100ом. Увидел, что при значительных нагрузках (киловатт и более) мостовая схема держит мощность, потому что эффективное значение выходного напряжения у нее не падает ниже 2кВ, а схема удвоения снижает мощность, потому, что эффективное значение вых. напряжения просаживается.
Так в нагрузку в 6 кОм мост выдает 1,45 кВт, а схема удвоения 1,35 кВт, при примерно одинаковом размахе пульсаций в районе 100В, что совсем неплохо.
В нагрузку 3 кОм Мост выдает 2,8 кВт, а сх, удвоения 2,6 кВт при примерно одинаковых пульсациях 200 В, что еще приемлемо.
В нагрузку 1 кОм Мост выдает 7,5 кВт, а сх. удвоения 6,5 кВт. Пульсации примерно одинаковые в районе 500В, что уже многовато.
Вывод: При таких емкостях и потребляемой мощности до 2х-3х кВт обе схемы работают примерно одинаково.
Потом в схему с мостом, перед конденсатором включил небольшой -0,5 Гн дроссель. Обнаружил, что пульсации стали ничтожными, потери в трансе и в сети упали в 10 раз, уже при нагрузке в 500Вт, вых, напряжение становится равным эффективному – 2 кВ, и далее практически не падает, а размах пульсаций достигает 200В при сопротивлении нагрузки в 1,5 кОм, при этом вых. мощность = 3,6 кВт.
Все это вобщем давно известно, но проиграть все варианты на моделировщике было интересно.
73! Сергей, ЕХ8А.
ВЛАДИМИР
Не вводите неграмотных дюдей в заблуждение, почитайте букварь. Поверьте инженеру-электронщику LZ2ZK, он знает о чём говорит.
Прошу без обид.
Надо свои мысли аргументировать. Всегда прислушиваюсь к людям, которые могут четко сформулировать и аргументировано доказать. Если я не прав, всегда рад исправить свои ошибки, чтобы не повторять.
Но Вам я вижу сказать нечего. Хотя бы точнее указали страницу из того букваря, что Вы читали.
Прошу также без обид.
.................... ..................
Не нравится мне термин "габаритная мощность по магнитопроводу". Этот термин вводит в заблуждение. Нет определенной связи между размерами магнитопровода и передаваемой мощностью. Кто не согласен, попробуйте посчитать трансформатор, работающий на частоте, скажем 400 гц. Получите размер магнитопровода значительно меньший.
.................... .................
Коллеги, уймем фантазию... :)
Pгаб=2,22f*Sc*So*B*j *kм*kc*10-2
по-моему этого достаточно....
Прошу прощения. Неправильно отквотил цитату и получилось будто выделенная цитата принадлежит Кириллу, а не Владимиру_К
Юрий Михайлов
02.03.2007, 10:39
Все-таки насыщение сердечника в трансформаторах существует.
Оно приводит к тому, что передача энергии из первичной обмотки во вторичную частично прекращается. При увеличении тока в обмотке магнитный поток также увеличивается и при некоторой величине тока перестает увеличиваться совсем т. е. наступит насыщение сердечника.
Нормальная работа трансформатора возможна лишь тогда, когда магнитный поток в сердечнике изменяется пропорционально изменению тока в первичной обмотке. Для выполнения этого условия необходимо, чтобы сердечник не был в состоянии насыщения, а это возможно лишь тогда, когда его обьем и сечение не меньше вполне определенной величины. Из этого выходит что, чем больше мощность трансформатора, тем больше должен быть сердечник.
Для выполнения этого условия необходимо, чтобы сердечник не был в состоянии насыщения, а это возможно лишь тогда, когда его обьем и сечение не меньше вполне определенной величины. Из этого выходит что, чем больше мощность трансформатора, тем больше должен быть сердечник.
Добрый день, Юрий!
Прошу меня правильно понять. Я вовсе не считаю себя знатоком в этом деле. Считаю трансформаторы, можно сказать, "на пальцах". И это вполне устраивает. На этом можно и поставить точку. Но раз начали говорить о других тонкостях в теории трансформаторов, наверное надо разобраться всем миром, где истина.
А теперь, как говорится, ближе к делу. Я мог бы согласиться с тем, что Вы написали, если бы Вы объяснили мне, почему такой же трансформатор на частоте, скажем 400 герц способен отдать в несколько раз большую мощность? И почему на частоте 50 герц он насыщается, а на частоте 400 герц до насыщения далеко? Значит, когда говорим о "габаритной мощности" наверное надо не забывать указывать, на какой частоте?? Или термин " габаритная мощность" не совсем корректный. То есть размер сердечника, еще не говорит о том, какую мощность он может трансформировать.
Теперь дальше.
Все-таки насыщение сердечника в трансформаторах существует.
С этим я согласен. А вот причину этого, я понимаю немного по-другому. Скажем так. При увеличении мощности ток вторичной обмотки растет не пропорционально первичному току, его рост отстает. Причина - рассеивание магнитного потока, омическое сопротивление и др. причины. Короче - трансформатор не идеальный. К чему это приводит? Магнитный поток, создаваемый вторичным током становится меньше потока от первичной обмотки, он уже не может КОМПЕНСИРОВАТЬ его. Вот и насыщение.
Теперь по формуле, приведенной UA3MCH. Что мы в ней видим? А видим кучу сомножителей, в том числе и Sc, т.е. сечение сердечника.
Значит, что, габаритная мощность зависит от сердечника? Давайте допустим, что зависит. А теперь скажите, а при чем здесь площадь окна? Этот сомножитель тоже есть в формуле. Каким образом площадь окна влияет на насыщение сердечника?
Потому, в свете всего сказанного, можно сказать, что это ЭМПИРИЧЕСКАЯ формула. Пользуясь этими соотношениями, мы получим трансформатор, который можно реализовать в металле, т.е. разместить обмотки и прочее.
И последнее, вообще, вроде абсурдное допущение. Представим себе трансформатор, скажем с сечением сердечника 10 см2, у которого обмотки намотаны проводом из металла, имеющего НУЛЕВОЕ удельное сопротивление? Мало того, сердечник тороидальный и выполнен так, что никакого рассеивания магнитного потока нет. Какую мощность он передаст? Я например, допускаю, что такой трансформатор, способен передать мощность в десятки или сотни раз больше, чем обычный.
Еще раз обращаю внимание. Я вовсе не утверждаю все выше сказанное, это мои домыслы. Потому прошу больно не пинать. И если кто-то хочет сказать в чем ошибка, буду благодарен. Только с аргументами.
Да еще забыл одно. Помните, упрощенную формулу, где площадь сердечника рассчитывается как корень квадратный из мощности?
А теперь объясните. Почему сердечник 10 см2 передает 100 ватт (к примеру), а в два раза больше по площади - 400 ватт? Как же получается, что у первого на каждый см2 сердечника приходится 10 ватт, а у второго - 20 ватт?
Александр56, после того как Вы меня лягнули, хотелось бы от Вас услышать ответ на такой простенький вопрос.
Почему сердечник 10 см2 передает 100 ватт (к примеру), а в два раза больше по площади - 400 ватт? Как же получается, что у первого на каждый см2 сердечника приходится 10 ватт, а у второго - 20 ватт?
Потому что потери в магнитопроводе (потери от гестирезиса) определяются от квадратной зависимостьи индукции B. Увеличение сечении магнитопровода переводит к линейное изменение индукции В, a потери от гестирезиса падают с квадрата от В.
Ргест = к * f * B*B * G.
Почему сердечник 10 см2 передает 100 ватт (к примеру), а в два раза больше по площади - 400 ватт? Как же получается, что у первого на каждый см2 сердечника приходится 10 ватт, а у второго - 20 ватт?
Потому что потери в магнитопроводе (потери от гестирезиса) определяются от квадратной зависимостьи индукции B. Увеличение сечении магнитопровода переводит к линейное изменение индукции В, a потери от гестирезиса падают с квадрата от В.
Ргест = к * f * B*B * G.
Здравствуйте, Кирилл!
Я согласен с формулой, приведенной Вами, также с диаграммой зависимости потерь в стали на гистерезис.
Но смысл моего вопроса другой. Скорее всего, Вы не правильно его поняли. Речь идет не о ПОТЕРЯХ, а о возможности передачи полезной мощности.
С уважением,
Дорогой Владимир,
RD4WA откроил эта тема, но видимо эго больше интересует результаты моделирования, чем что можно сделать с наличного трансфарматора. И потом диспут пошел в сторону теории трансформаторов. Мне кажется, что здесь на трансформатор смотрится толко как на электрический пробор, а по същество он электромагнитный. Там есть магнитное поле со своей насищеностью Н, и магнитный поток Ф, и индукция В, и гистересная крива, потому что в трансформаторе в такт с частотый сетьи эти параметры тоже по синусоидальному закону меняют свои моментные стоимостьи и знаки. Потери в провода совершенно ясные, но потери в железа - это другой и очень важный момент в работе трансформатора. Есть потери от вихровых токах и потери от гистерезиса. То что есть как методики расчета трансформаторах в наших справочниках и в учебники средных школ, действительно является как вы заметери эмпиризм. Они пригодные для трансформаторов общего предназначения и мощностью 500-600 ватт. При больших мощностей и специальные условия експлоатации расчеты делаются по другому, с расчета магнитных цепей. Магнитопровод является "посредником" между индукции каждой намотке. При недостаточном сечение магнитопровода, трансформатор будеть работат в зоне насисчивания хистерезисного петли, а потери к повишение его температуры. При насисчения ограничивается магнитый поток и соответно токи в намотках.
В зависимостьи от того, что хочеть - легкий, или малогабаритный, или дешевлый трансформатор, производитель решает какое железа, конфигурация магнитопровода, расположение намоток, плотность тока в отдельных намотак и т.д. По методике в наших справочниках расчет безошибочный, но при больших мощностей с большими и лишними запасами.
Все-таки насыщение сердечника в трансформаторах существует.
Несомненно, но только при увеличении сверх допустимого значения напряжения, приложенного к первичной обмотке.
Сам принцип действия трансформатора основан на неизменности магнитного потока в магнитопроводе и его независимости от нагрузки.
Поэтому, если нет насыщения без нагрузки, его не будет и под нагрузкой, так как с увеличением тока нагрузки поле внутри магнитопровода не изменяется. Увеличивается только напряженность магнитного поля рассеивания в окружающей трансформатор среде.
Пока писал этот ответ, появилось много других ответов между цитируемым и моим. :) Сейчас буду их читать. Может быть, дополню что-нибудь.
Теперь по формуле, приведенной UA3MCH. Что мы в ней видим? А видим кучу сомножителей, в том числе и Sc, т.е. сечение сердечника.
Значит, что, габаритная мощность зависит от сердечника? Давайте допустим, что зависит. А теперь скажите, а при чем здесь площадь окна? Этот сомножитель тоже есть в формуле. Каким образом площадь окна влияет на насыщение сердечника?
...помните, упрощенную формулу, где площадь сердечника рассчитывается как корень квадратный из мощности?
А теперь объясните. Почему сердечник 10 см2 передает 100 ватт (к примеру), а в два раза больше по площади - 400 ватт? Как же получается, что у первого на каждый см2 сердечника приходится 10 ватт, а у второго - 20 ватт?
От площади сечения "по железу" зависит, сколько витков придется намотать в каждой обмотке для получения заданного напряжения (помните параметр "число витков на вольт", обратно пропорциональный сечению?). А от площади окна зависит сечение провода, которым можно будет намотать эти обмотки, а значит - допустимый для них ток. Мощность трансформатора (произведение тока на напряжение) получается пропорциональной произведению площади сечения железа на площадь окна.
Далее, для сердечника заданной конфигурации площади сечения и окна приблизительно пропорциональны: во сколько раз больше одна, во столько же и другая. Поэтому при приблизительных расчетах и принимают зависимость мощности трансформатора от сечения его магнитопровода квадратичной. Строго говоря, это справедливо лишь при одновременном изменении размеров пластины и толщины набора. Например, при замене Ш20х20 на Ш25х25.
Вообще понятие "габаритная мощность" - чисто оценочное.
От площади сечения "по железу" зависит, сколько витков придется намотать в каждой обмотке для получения заданного напряжения (помните параметр "число витков на вольт", обратно пропорциональный сечению?). А от площади окна зависит сечение провода, которым можно будет намотать эти обмотки, а значит - допустимый для них ток. Мощность трансформатора (произведение тока на напряжение) получается пропорциональной произведению площади сечения железа на площадь окна.
Вообще понятие "габаритная мощность" - чисто оценочное.
Добрый день всем!
Постепенно мы начинаем понимать друг друга. С этим, что я выделил, я также согласен. Но еще хочу добавить следующее: формулы расчета трансформаторов - это практические формулы, позволяющие рассчитать трансформатор с достаточной для практики точностью.
Остановимся подробнее на том, что Вы написали Выше. При определении числа витков обмотки необходимо получить определенную магнитную индукцию в сердечнике. Для распространенных сталей это около 1,0 - 1,5 Теслы.
Представим себе, что мы хотим получить трансформатор можностью 1 квт и весом , скажем 0,5 кг. Прикинув, какой сердечник можно при этом взять, определяем его площадь, а отсюда число витков (конечно это число будет большое, сердечник то малого сечения). Потом нагружаем его нашим киловаттом. Скажете что сгорит. Да сгорит. Но, если бы у нас был материал провода, допускающий в сотни раз больший ток, чем в меди, такой трансформатор стал бы реальностью.
Вот почему я и говорил, что формулы расчета, отражают реальное положение дел на сегодняшний день. Глядя на соотношения в этих формулах мы получаем неверные представления о принципах работы трансформатора.
После всего, попробую подытожить, если что не так, поправьте:
- магнитный поток в трансформаторе не зависит от нагрузки, оставаясь постоянным во всем диапазоне допустимых для него нагрузок. При превышении мощности возможно насыщение, за счет изменения первоначального соотношения между первичным и вторичным током. Причины - различные потери в трансформаторе. Если кто считает, что поток растет, при увеличении мощности, объясните тогда, почему напряжение остается постоянным (а ведь ЭДС в обмотке прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Для одной и той же частоты, скорость изменения потока будет постоянной, только тогда, когда амплитуда потока постоянна). Кроме того, не надо забывать, что поток создается всеми обмотками, причем поток вторичных обмоток направлен навстречу и равен по величине первичному. Вот отсюда важный вывод: с одним и тем же магнитным потоком, можно было бы передать сколь угодно большую мощность, если бы не было потерь;
- теоретически, мощность, передаваемая трансформатором, не зависит от размеров сердечника (кто не согласен, еще раз предлагаю объяснить, почему трансформатор на 400 герц имеет почти в 8 раз большую мощность, при тех же размерах). Практически, конечно, размеры зависят от мощности, но это связано прежде всего, с характеристиками материалов, хотя бы обмоточных проводов.
Вот это объяснение, почему я раньше написал, что не нравится мне термин "габаритная мощность".
Для желающих, чтобы не искать литературу предлагаю ссылку:
http://transform.ru/articles/html/02theory/books/Elt2.article
С уважением,
Магнитопровод является "посредником" между индукции каждой намотке. При недостаточном сечение магнитопровода, трансформатор будеть работат в зоне насисчивания хистерезисного петли, а потери к повишение его температуры. При насисчения ограничивается магнитый поток и соответно токи в намотках.
Уважаемый Кирилл!
Я согласен с вашими выводами, согласен я и с выделенной фразой. Но Вы отражаете практическую ситуацию. Совершенно с Вами согласен, чтобы избежать насыщения сердечника, в настоящее время другого выхода, кроме увеличения его размеров нет. Я только делал попытки доказать, что теоретические процессы и соотношения в трансформаторе несколько другие.
С уважением,
Здраствуйте Владимир,
Мне ни как не хочется заниматся с теории трансформаторов, но видимо пришлось бросатся в водах ТОЭ. Сылка которая дали очень полезная, но
опять для средних кадров и опять не поясняет прородная сущность
трансформатора. Мне не хотелось обсуждать такая матерея, которая является дискусионная ученых - а я инженер практик. Нет единная теория
по отношении моделья трансформатора (еквивалентная схема). Здесь я сылаюсь на самая простая эквивалетная схема, которая имеет недостаток,
что не отчитывает насищении магнитопровода (фиг.1). Первичная намотка имеет активное сопротивление r1 и реактивное X1, определяющие Z1. Это обычная катушка и ее индуктивность (реактивное сопротивление) определяется от размера периметра одной витке и количество виток. Когда внутре намотке есть магнитный сердечник ее индуктивность увеличивается тысячи раз (в зависимостьи от µ сердечника). Понятно почему, если только катушка без магнитопровода подвключим к сетьи, она сгореть. Условно можно сказать что магнитопровод добавляет к X1 еще и Хm или Zm. При подачи едс1 в намотке W1 в ее появится ток i1.
От теории электромагнетизма знаем, что возле провода в котором течет ток появляется магнитное поле, с своей напреженностьи Н и обратно, если в магнитное поле есть провод в ним индуциреутся ток. Если в магнитном поле вставим феромагнитный сердечник в ним появится магнитный поток F. При синусоидальная едс1, ток i1, Н1 и F1 тоже имеют синусоидальная форма. В магнитопроводе появляется еще одна характеристична величина для магнитного поля – индукция В=µ*H. Она изменяется по сложном законе, описываемой гистересисной кривой (фиг.2). При запуска трансформатора первая четверть тока вызивает изменение В по кривой О-А, в следующая четверть тока В изменяется по кривой А-В. В точке В уже Н=0 и F=0, но В имеет амплитуда ОВ. Это означает, что магнитопровод имеет характера постоянного магнита. Размагчивание получается в участке В-С, за счет –Н (-F) и в участке С-D получается намагничивание обратным знаком и так далее. Видно, что при достижение точки А и С индукция уже не увеличивается, несмотря на того, что можно увeличивать ток, респективно Н и F. Эти зоны (А и С) называются зоны насищения магнитопровода. В площадьи фигуры заключенные между В,С,О и ЕFO идет процес размагничивания и расходы энергии, называемые потери от гистерезиса.
Импеданс первичной намотке в зависимости от качества магнитопровода, но не от его размера. Но магнитный поток, разпределенный по сечение магнитопровода определяет индукции В (В=F/S), т.е магнитопровод служить для увеличения индуктивности намоток и для увеличения индукции. Но магнитопровод и точнее магнитный поток является энергопереносящая среда в трансформаторе. Магнитый поток вызивает индуктирование едс2 в вториной намотке W2. Если вторичная намотка не нагружена, то ток в первичной намотке в основном служить для намагничивания магнитопровода. Индукция В в этом случае будет изменятсья примерно по пунктированого эпюра гистерезиса. Если включим нагрузка Zn к клемах W2, тогда появится ток I2. Он со своей стороне вырабатывает магнитное поле с портивоположные насищеность Н2, поток F2 и индукция В2. Результантная индукция в магнитопроводе вызывает появление рабочего тока в первичной намотке. Индукция будеть изменятся уже по другой эпюр гистерезиса. При достижении зоны насищении, индуцированный ток ограничивается (трансформатор не прерывает передачи энергии). Но потери в магнитопроводе увеличивается, т.е. большая част от Н и тока идут на компенсации потерях от гистерезиса. А эти потери в конечном счете – тепло.
И так – сечение магнитопровода определяеть энергоперебрасываяща я возможност трафа и гистерезисные потери. Сечение окна определяется в зависимостьи плотностью тока в намотках, которой тоже вызывает тепловые потери в проводах.
Нагрузка трансформатора определяется от вторичного тока и возможнось его повышение в зависимость от индукции. Ток в первичной намотке является результантным и обычно при перегрузке трансформатора дефектирует первичная намотка. Между все эти параметры имеет не очень узкая взаимосвязаная зависимость.
Юрий Михайлов
03.03.2007, 15:59
TO- Владимир_ К.
Там, где мы говорим о частоте переменного тока, присутствует комплексное сопротивление,состоя щее из: Ra- активного, Xl- индуктивного, Xc- емкостного.
Нас интересует в данном случае индуктивное,на прямую связанное с количеством витков и материалом применяемого сердечника.
На частоте 50 Гц - это будут одни показатели, и они будут определять так не любимую Вами "габаритную мощность", а на частоте 400 Гц - это уже другие показатели и соответственно уменьшение габаритов т.к. мы можем получать искомую индуктивность при меньшем количестве витков и с другим материалом сердечника.
Вот на "пальцах" мое понимание ситуации.
P.S. Я сознательно в свои постах стараюсь не использовать расчеты и математические выкладки так как считаю, что форум - это в первую очередь обмен мнениями, а не научная конференция.
P.S. Я сознательно в свои постах стараюсь не использовать расчеты и математические выкладки так как считаю, что форум - это в первую очередь обмен мнениями, а не научная конференция.
понимаю, что это к мне. К сожелению я не литератор, а инженер и люблю говорит с языка цифрами и чертежами. Закрываюсь. Чао!
Индукция В в этом случае будет изменятсья примерно по пунктированого эпюра гистерезиса. Если включим нагрузка Zn к клемах W2, тогда появится ток I2. Он со своей стороне вырабатывает магнитное поле с портивоположные насищеность Н2, поток F2 и индукция В2. Результантная индукция в магнитопроводе вызывает появление рабочего тока в первичной намотке.
Индукция будеть изменятся уже по другой эпюр гистерезиса.
И так – сечение магнитопровода определяеть энергоперебрасываяща я возможност трафа и гистерезисные потери. Сечение окна определяется в зависимостьи плотностью тока в намотках, которой тоже вызывает тепловые потери в проводах.
Кирилл!
В вашем сообщении я убрал то, с чем я полностью согласен.
То что я оставил из Вашего сообщения я тоже согласен, за исключением выделенного цветом.
Индукция (В) в сердечнике является функцией Н, которая в свою очередь определяется токами и числом витков обмоток. Допустим имеем две обмотки. Суммарная напряженность определяется токами в обеих обмотках и, причем, они противофазны, а СУММАРНАЯ величина не изменилась. Вы также говорите об этом.
Но тогда, почему же изменится (увеличится В), если намагничивающая сила осталась прежней. Кроме того, мы же согласились выше, что в определенном трансформаторе индукция В не меняется при изменении нагрузки?
И если бы не было потерь, индукция оставалась бы прежней при любой мощности, а передаваемая мощность могла быть сколько угодно большой!!!
Если с этим не согласиться, появляются другие вопросы, например(уже в который раз я этот вопрос поднимаю): почему трансформатор, работающий на 400 герц имеет значительно меньшие габариты? Вы пока этого вопроса не касались.
Короче говоря, я считаю, что размеры трансформатора обусловлены только ПОТЕРЯМИ, в стали, меди, рассеивание потока в воздухе и т.д.
А необходимая передаваемая мощность может быть обеспечена при любом магнитном потоке. Скажем так - поток (и индукцию) можно уменьшить в два раза, а для сохранения прежней мощности увеличить число витков. Еще раз - это конечно в теории, а не с реальными материалами!
Еще один пример. Например генератор, в котором в качестве статора - постоянный магнит. Уж в этом примере индукция никак не может измениться. Вот подумайте, какую мощность может обеспечить такой генератор? Я могу допустить, что с обмоткой из проводов с нулевым удельным сопротивлением, от такого генератора можно получить любую мощность. Вроде парадокс?!
Не знаю, может все это бред? Я не настаиваю, что это истина. Но если это не так, тогда нет ответов на другие вопросы.
С уважением,
Юрий Михайлов
03.03.2007, 16:54
Уважаемый Кирилл!
Приношу свои глубочайшие извинения.
Совершенно не думал, что Вас оскорбит мой P.S.
Я тоже не литератор, а инженер ( выпускник Радиотехнического факультета, Львовского политехнического института 1981г.)
Мне, как в прочем и Вам, меньше всего хотелось входить в "дебри" теории, по этому и такой P.S. Прошу не обижаться! :пиво:
Нас интересует в данном случае индуктивное,на прямую связанное с количеством витков и материалом применяемого сердечника.
На частоте 50 Гц - это будут одни показатели, и они будут определять так не любимую Вами "габаритную мощность", а на частоте 400 Гц - это уже другие показатели и соответственно уменьшение габаритов т.к. мы можем получать искомую индуктивность при меньшем количестве витков и с другим материалом сердечника.
Добрый день Юрий!
Я абсолютно с этим согласен. Но, если Вы внимательно прочитаете все споры, Вы поймете, что остался один принципиальный вопрос: зависит ли передаваемая мощность от магнитного потока? Здесь мнения разделились. Прочитайте мои домыслы и Кирилла. Может я не прав, может прав. Я ввязался в полемику, так как стремлюсь понять истину, только и всего.
С уважением,
Юрий, чуть не испортили мое настроение. У нас сегодня национальный праздник - освобождении Болгарии от турецкого робства.
Владимир, можеть быть много писал и некоторые моменты потерялись (спрятались мужду словами). Напреженность магнитного поля, пораждающийся магнитный поток и индукция являются результаты тока. Н и F тоже имеют синусоидальный характер и следует изменение тока. Индукция изменяется по гистерезисной криве. Ток, насищеность и поток можно увеличивать сколько угодно, но индукция только по закона гистерезиса и в зоне насищения магнитопровода она уже ограничена и в следующего момента ток первичной намотке будет ограничен, а он со свое стороне приводит к ограниченыи стоимости H1 и F1. В трансформаторе бывает и индукция и самоиндукция. Как заметили сбалансированный процес.
Насчет частоты. От формулы расчета видно, что при 400 хц, произведение Qc*Qo падает 8 раз. Но тоже можно работать с плотностью тока в два раза больше, чем при 50 гц и индукция до 1.6 Тл. Все это в знаменателе.
Допустим имеем две обмотки. Суммарная напряженность определяется токами в обеих обмотках и, причем, они противофазны, а СУММАРНАЯ величина не изменилась.
Нет они не противофазаные. Обратите внимание на то что есть гистирезис (греч. hystiresis - отставание, запаздавание). Индукция отставает по отношение вектора напреженностьи поля (на 90 градусов), так что между вектора индукции от намотке 1 и вектора индукции намотке2 существует фазовая разлика, несмотря на того что они с обратным знаком. Именно гистирезис является причиной трансформации. Если его нет, не будет трансформация, магнитные потоки будут уничтожатся.
насыщение будет только при недостаточном количестве витков, когда недостаточна индуктивность первичной обмотки. Вот тогда и насыщение, и большой ток холостого хода.Индуктивность обмотки имеет второстепенное значение. Большой ток возникает во время захода в область насыщения магнитопровода. Магнитная индукция определяется Bmax=U*10^8/(4,44*F*N*Ae) [Gs], где: U – амплитудное напряжение обмотки (V), F – частота (Hz), N – число витков, Ae – эффективное магнитное сечение сердечника (см2), Gs=0,1mT.
Как видно, в этой формуле нет ни мощности, ни тока.
А размер сердечника выбирается в зависимости от мощности, только лишь затем, чтобы поместились витки.Совершенно верно. Если бы провод был бы идеальный, без потерь, не зависимо от тока можно было бы обмотки наматывать очень тонким проводом, практически его диаметр зависел бы только от возможностей намотки. Как следствие этого, сердечник можно было бы использовать очень маленький, такой, только чтоб обмотки этого тонкого провода поместились в окно сердечника.
Можно мощный трансформатор намотать и на сердечнике с малой площадью, но с большим окном. Можно собрать маломощный трансформатор с большой площадью, но маленьким окном. Но всё это не будет оптимальный вариант по габаритам, а также и по КПД. Габариты стандартных сердечников рассчитаны так, чтоб при намотке медным проводом получить оптимальные данные трансформатора. Если провод будет алюминиевый, т.е. потери в проводе будут больше, максимальный ток через него будет меньше, а также и мощность трансформатора будет меньше.
[
Если бы провод был бы идеальный, без потерь, не зависимо от тока можно было бы обмотки наматывать очень тонким проводом, практически его диаметр зависел бы только от возможностей намотки. Как следствие этого, сердечник можно было бы использовать очень маленький, такой, только чтоб обмотки этого тонкого провода поместились в окно сердечника.
Этой фразой Вы коротко выразили то, что я все время пытался доказывать.
Для Кирилла.
Надо осмыслить то, что Вы написали, а именно о сдвиге фаз между напряженностью магнитного поля и индукцией в сердечнике. Хотя, мне кажется, дела это не меняет.
Все равно, я считаю, что передаваемая мощность не зависит от магнитного потока, магнитный поток, как бы точнее выразить свою мысль, это не какая нибудь расходуемая на передачу мощности среда.
Пока не знаю, как еще это можно доказать, надо пока взять "тайм-аут", еще почитать теорию.
С уважением,
Юрий Михайлов
05.03.2007, 11:33
TO-Владимир_К
Вот мои последние "5 копеек".
Магнитный поток Ф осуществляет передачу мощности от первичной обмотки ко вторичной. Тут вроде все ясно.
При возростании тока нагрузки во вторичной обмотке возникает магнитодвижущая сила, которая стремится ослабить основной магнитный поток в сердечнике, а следовательно уменьшить э.д.с. в первичной обмотке. Тем самым нарушается електрическое равновесие, по этому магнитодвижущая сила в первичной обмотке возрастает настолько, чтобы сохранилось это равновесие,а следовательно магнитный поток(ЕГО АМПЛИТУДА) остается практически неизменной. Т.е. магнитодвижущая сила тока в первичной обмотке уравновешивает размагничивающее действие тока во вторичной обмотке и поддерживает магнитный поток Ф ПОСТОЯННЫМ. Отсюда выходит, что передаваемая мощность не зависит от магнитного потока.
Теперь о сечении магнитопровода. Как пример, не совсем может быть корректный, но для понимания...
Задаемся значением тока холостого хода. Зная ток и используя закон Ома можно определить индуктивное сопротивление(здесь частота и напряжение известны и const.)
Сама индуктивность будет зависеть от количества витков и ВЕЛИЧИНЫ сердечника(сечения) т. к. это длина витка с одной стороны и материал сердечника увеличивающий индуктивность с другой стороны.
Для получения большой мощности необходимо с одной стороны увеличивать диаметр провода(величина тока) а с другой стороны увеличивая сечение магнитопровода можно уменьшить количество витков. Здесь не важно нулевое удельное сопротивление провода, а важна ИНДУКТИВНОСТЬ.
Надеюсь что Вы поняли ход моей мысли :rotate:
Владимир здраствуйте,
Если есть ток, то появляется магнитный поток и его интензивность пропорциональна амплитуды тока Ф=f(I). Каждый магнитный поток вызивает пропорциональный ток в проводах, которые пересекает этот поток I=f(Ф).
Ток в вторичной намотке определяется от сопротивление нагрузки и сопротивление провода намотки I2 = едс2/(Rнаг + Rпров). В результате этого тока I2 образуется магнитный поток Ф2. Этот поток индуцирует ток I1 в первичной намотке I1 = f(Ф2). Вторичная намотка является как генератор тока для первичной намотке, а она как консуматор (поставчик) энергии от сетьи. Ток на холостом ходу первичной намотке определяет начальный поток Фо или так называемый ток намагничевания магнитопровода (сектор О-А на гистерезисная крива) и потом с точки А начинается процес трансформации на основе взаимной индукции (I1 =f(Ф2) > Ф1 =f(I1) > I2 = f(Ф1) > Ф2 = f(I2) и т.д.).
AlexanderT
05.03.2007, 12:53
Поясните мне такой момент,к примеру имеем трансформатор мощностью 40 ватт,сматываем вторичку и превичку затем наматываем заново первичку проводом в два-три раза толще (сколько влезет в окно) при том-же количестве витков.
В качестве вторички используем один виток шинки (шириной в ширину окна).
Получается мощность трансформатора значительно возросла тоесть она будет 200-300ватт?
Возможно-ли такое?
Поясните мне такой момент,к примеру имеем трансформатор мощностью 40 ватт,сматываем вторичку и превичку затем наматываем заново первичку проводом в два-три раза толще (сколько влезет в окно) при том-же количестве витков.
В качестве вторички используем один виток шинки (шириной в ширину окна).
Получается мощность трансформатора значительно возросла тоесть она будет 200-300ватт?
Возможно-ли такое?
Да. Таким образом делаются индукционные поялники (пистолетные).
Отсюда выходит, что передаваемая мощность не зависит от магнитного потока.
Согласен. Я все время об этом говорю.
Для получения большой мощности необходимо с одной стороны увеличивать диаметр провода(величина тока) а с другой стороны увеличивая сечение магнитопровода можно уменьшить количество витков.
Все правильно. Но это вызвано чем?? А тем что нет у нас лучшего провода. А если бы был, скажем с меньшим удельным сопротивлением, например в 100 раз, чем у меди, тогда не нужно было бы увеличивать сечение провода, а следовательно и размеры магнитопровода. И количество витков не надо было бы уменьшать, а мотать столько, сколько нужно для данного сердечника.
Здесь не важно нулевое удельное сопротивление провода, а важна ИНДУКТИВНОСТЬ.
Надеюсь что Вы поняли ход моей мысли
Для того, чтобы стало возможным то, что я написал выше и нужен такой провод.
С уважением,
AlexanderT
05.03.2007, 14:30
LZ2ZK
-----------------------------------------
Не думаю,что вы правы на 100%
Я именно паяльник "момент" и брал в качестве примера и у него мощность 60 ватт а не 200 или 300.
Я думаю таким образом можно получить приращение до 20-50 %
AlexanderT
05.03.2007, 14:49
Давайте в качестве примера передём на аналоги,
вместо трансформатора возьмём трубопровод и условно разделим его по длинне на три части:
1.первичьная
2.магнитная
3.вторичная
Пусть первая и третья части имеют диаметр 1 метр или по крайней мере сопоставимые диаметры,если использовать диаметр второй (средней) части в несколько раз меньше то и общая пропускная способность будет определятся этим сечением!
Если-бы аналогия была не верной то можно было-бы делать сварочные трансформаторы наматывая толстую шинку на обычный лом.
LZ2ZK
-----------------------------------------
Не думаю,что вы правы на 100%
Я именно паяльник "момент" и брал в качестве примера и у него мощность 60 ватт а не 200 или 300.
Я думаю таким образом можно получить приращение до 20-50 %
Опять потверждаю, что можно получить 5-6 кратное уменшение железа. Возмите тороидалЬный магнитопровод и провод топлинного класа Н, увеличите плотность тока примерно 2.5 - раза и Вы получите такой трансформатор. Он будеть работат, но с очень маленким ОПР (быстро нагревается)
Давайте в качестве примера передём на аналоги,
вместо трансформатора возьмём трубопровод и условно разделим его по длинне на три части:
1.первичьная
2.магнитная
3.вторичная
Пусть первая и третья части имеют диаметр 1 метр или по крайней мере сопоставимые диаметры,если использовать диаметр второй (средней) части в несколько раз меньше то и общая пропускная способность будет определятся этим сечением!
Если-бы аналогия была не верной то можно было-бы делать сварочные трансформаторы наматывая толстую шинку на обычный лом.
Ваша аналогия неудачная. Есть аналогия между гидравлические и електрические цепей. Магнитные цепьи имеют другие свойства и аналогия не можно делать.
Для получения большой мощности необходимо с одной стороны увеличивать диаметр провода(величина тока) а с другой стороны увеличивая сечение магнитопровода можно уменьшить количество витков. Верно, только уменьшение количества витков ведёт к уменьшению сопротивления провода.
Здесь не важно нулевое удельное сопротивление провода, а важна ИНДУКТИВНОСТЬ. А вот это как раз важно. Лет 20 назад мотали трансформаторы алюминиевым проводом. Сопротивление обмоток было значительно больше и мощность трансформатора меньше.
Можете провести эксперимент, подключить последовательно первичной обмотки резистор и увидите, что мощность трансформатора снизится. То же самое относится и к вторичной обмотке. Представьте, что сопротивление резистора и есть сопротивление обмотки, и всё станет ясно.
Юрий Михайлов
06.03.2007, 10:22
Уважаемые оппоненты!
Вы исходите из того, что при нулевом удельном сопротивлении ток в цепи может увеличиваться до бесконечности. Да!
НО ТОЛЬКО В ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА. I=U/R
Хотя с математической точки зрения R- только стремится к нулю, также
как I- стремится к бесконечности.
На переменном токе, удельное сопротивление провода можно принять за ноль, (с математикой тут все ОК!) это активное сопротивление Ra.
Но! Останется основное сопротивление на переменном токе - ИНДУКТИВНОЕ 2*3,14*f*L.
На "пальцах": Активное сопротивление первичной обмотки в мощных трансформаторах единицы Ом и меньше. О каких сопротивлениях включенных последовательно шла речь? О какой потери мощности?
С уважением. 73!
.................... .................
вектора индукции от намотке 1 и вектора индукции намотке2 существует фазовая разлика, несмотря на того что они с обратным знаком. Именно гистирезис является причиной трансформации. Если его нет, не будет трансформация, магнитные потоки будут уничтожатся.
Кирилл, позвольте не согласиться. Если исходить из Ваших утверждений, то трансформатор с широкой петлей гистерезиса (с большой площадью петли) будет лучше трансформатора с узкой петлей, а это не так. Площадь петли гистерезиса определяет потери в материале. В материале без потерь гистерезис отсутствует. Кривая намагничивания всегда проходит через 0. Трансформирующие свойства зависят от B=f(H), и только.
Но! Останется основное сопротивление на переменном токе - ИНДУКТИВНОЕ 2*3,14*f*L.
На "пальцах": Активное сопротивление первичной обмотки в мощных трансформаторах единицы Ом и меньше. О каких сопротивлениях включенных последовательно шла речь? О какой потери мощности?
С уважением. 73!
Юрий! Вы забываете, что в нагруженном трансформаторе, ток определяется вовсе не индуктивным сопротивлением проводов обмотки, а исключительно напряжением вторичной обмотки и нагрузкой.
А активное сопротивление обмоток, наряду с потерями в стали играет важнейшую роль, если ставится задача уменьшить размеры. Причем активное сопротивление, как мне кажется - основное препятствие при этом.
Если бы можно было сделать, чтобы в маленьком трансформаторе, активное сопротивление было малым, маленький трансформатор, превратился бы, одновременно, в мощный.
to UA3MCH
Вы написали " Трансформирующие свойства зависят от B=f(H), и только."
Но B=f(h) - это именно уравнение гистерезисной кривой
to Владимир_К
Юрий Михайлов прав. Каждая намотка нужно имет определенный импеданс, а он на 99.9% определяется от индуктивности. Роль железа - увеличить индуктивности намотке десяток и сотни раз.
Железо выпольняет три функции:
1. Увеличиние импеданса намоток
2. Концентрирование электромагнитных линни в свое обеме
3. При помощи свои доменов, образующие магнитный поток, оно является энергопереносная среда
На "пальцах": Активное сопротивление первичной обмотки в мощных трансформаторах единицы Ом и меньше. О каких сопротивлениях включенных последовательно шла речь? О какой потери мощности?Тоже на пальцах... :) Если нагруженный трансформатор крутит счетчик (а счетчик крутится от активной нагрузки), значит, в цепи течет активный ток.
Включите последовательно активное сопротивление и увидите, что оно влияет на мощность трансформатора. Это, как я уже писал, и будет повышение активного сопротивления обмотки.
Обмотки больше греются те, которые намотаны тонким проводом, у которых активное сопротивление больше. Больше разницы между тонким и толстым проводом из одного материала нет.
to UA3MCH
Вы написали " Трансформирующие свойства зависят от B=f(H), и только."
Но B=f(h) - это именно уравнение гистерезисной кривой
.................... .
По всей видимости у нас с Вами разное понимание гистерезиса. :)
Под гистерезисом я понимаю условие B<>0 при H=0, т.е. присутствует остаточная намагниченность. Если при Н=0 --> В=0, то гистерезис - отсутствует.
to UA3MCH
Вы написали " Трансформирующие свойства зависят от B=f(H), и только."
Но B=f(h) - это именно уравнение гистерезисной кривой
.................... .
По всей видимости у нас с Вами разное понимание гистерезиса. :)
Под гистерезисом я понимаю условие B<>0 при H=0, т.е. присутствует остаточная намагниченность. Если при Н=0 --> В=0, то гистерезис - отсутствует.
Я уже писал - гистерезис произходит от греческая дума hysteresis и означает запаздывание. Это не физическая величина, а свойство изменении магнитной индукции, когда напреженность магнитново поля непрерывно изменяет своя стоимость. Это свойство базируется на инерции перегрупирования доменов в феромагнитных материалов.
AlexanderT
06.03.2007, 13:01
Уважаемые,читая обсуждение создаётся впечатление,что все забывают о существовании предела намагничивания магнитопровода и якобы мощность трансформатора определяется только обмотками.
Дайте информацию о мощностях определяемых самими магнитопроводами,доп устим при этом,что обмотки идеальные.
Уважаемые,читая обсуждение создаётся впечатление,что все забывают о существовании предела намагничивания магнитопровода и якобы мощность трансформатора определяется только обмотками.
Дайте информацию о мощностях определяемых самими магнитопроводами,доп устим при этом,что обмотки идеальные.
Я свою мысль выразил четко: мощность трансформатора ТЕОРЕТИЧЕСКИ не зависит от размеров сердечника.
Некоторые коллеги доказывают что это не так. Магнитному потоку приписывается роль передающей энергию среды и т.д. При этом даже не берется во внимание тот факт, что как при холостом ходе, при 50% нагрузке, так и при полной нагрузке, магнитный поток в сердечнике остается ПОСТОЯННЫМ. Забываем также, что если бы он не был ПОСТОЯННЫМ, то напряжение на обмотках также не было бы постоянным.
Также не принимается во внимание тот факт, что на БОЛЬШЕЙ частоте один и тот же сердечник, а следовательно, один и тот же магнитный поток, позволяет передавать в несколько раз БОЛЬШИЕ мощности. Короче говоря, повторял я много, как попугай, одно и то же.
Допускаю, что это не так, но вот аргументированного ответа, почему это не так, НИКТО не дал.
Магнитные свойства материала (в первую очередь допустимая индукция в магнитном материале) конечно же имеют большое ПРАКТИЧЕСКОЕ значение, позволяя уменьшить размеры, но это, опять же связано с необходимостью уменьшить число витков и поместить их на сердечнике.
Вот и получается, что длительные дебаты ни к чему не приводят. Мысли надо аргументировать, тогда можно придти к какому то результату.
Юрий Михайлов
06.03.2007, 20:27
Если нагруженный трансформатор крутит счетчик (а счетчик крутится от активной нагрузки), значит, в цепи течет активный ток.
[/quote]
Вы меня просто "убили" наповал :-( своими доводами. Я сдаюсь. :!:
ТО - Владимир_К.
Информации, как мне кажется, и с моей стороны и более качественно, со стороны Кирилла, было предостаточно,чтобы посчитать это за аргументацию.
Вы со своей идеей - ...сотворить маленький трансформатор, который превратился бы, одновременно, в мощный... возможно не видете или не хотите видеть "аргУменты" :D
Рассказывать про индуктивность, что все начинается с количества витков,я уже не буду.
Как говорил мой преподаватель на военной кафедре: "Если вы не смогли обьяснить, как работает трансформатор, своей бабушке, простыми словами - значит вы плохо знаете материал."
8O Ну нету, в нормальных условиях, с в е р х п р о в о д и м о с т и!
Отдельная благодарность Кириллу! Очень приятно было читать Ваши грамотные во всех отношениях высказывания.
При сем "умываю руки", с уважением ко всем и без обид.
Подпись. 73!
Вы со своей идеей - ...сотворить маленький трансформатор, который превратился бы, одновременно, в мощный... возможно не видете или не хотите видеть "аргУменты" :D
Рассказывать про индуктивность, что все начинается с количества витков, я уже не буду.
Ну нету, в нормальных условиях, с в е р х п р о в о д и м о с т и!
При сем "умываю руки", с уважением ко всем и без обид.
Подпись. 73!.
Да, теперь вижу пора откланяться. Спор был долгий и бесполезный. Никто друг друга так и не понял.
Всем всех благ!
to UA3MCH
Вы написали " Трансформирующие свойства зависят от B=f(H), и только."
Но B=f(h) - это именно уравнение гистерезисной кривой
Прошу прощения, не очень удачно выразил свою мысль. Имелось ввиду, что индукция изменяется (вообще изменяется, а не const). К примеру:
B=k*H Индукция в сердечнике изменяется пропорционально напряженности поля, но гистеризиса НЕТ. Трансформатор БУДЕТ работать, но без потерь на гистерезис. Т.е. не гистеризис является основой работы трансформатора. Он является источником дополнительных потерь.
...................
Я свою мысль выразил четко: мощность трансформатора ТЕОРЕТИЧЕСКИ не зависит от размеров сердечника.
.................... .................... ...................
Также не принимается во внимание тот факт, что на БОЛЬШЕЙ частоте один и тот же сердечник, а следовательно, один и тот же магнитный поток, позволяет передавать в несколько раз БОЛЬШИЕ мощности.
.................... .............
Владимир, формула, которую я привел не практическая, а "теоретическая", в ней вообще не учитываются никакие потери. Она не ограничивает полет фантазии и мысленных экспериментов.
Вы привели хорошую ссылку на принцип работы трансформатора. Почему сами не воспользуетесь ею ? Позволю еще раз привести эту формулу : P=f*Sc*So*B*j, но без числовых коэффициентов.
Что мы в ней видим ? Sc*B==Ф (магнитный поток);f*Sc*B==f*Ф== E (э.д.с.) (Здесь, кстати, видно почему на более высокой частоте можно снять более высокую мощность при прочих равных факторах: при увеличении скорости изменения магнитного потока увеличивается Э.Д.С. индукции (самоиндукции). Далее, сомножители So*J==I (ток)
Итого имеем Вольт*А=Ватт
Теперь о независимости мощности транса от его размеров. Как видно из формулы индукция - функция следующих переменных: U1, W(витки), Sc (прошу прощения, из формулы не видно, что есть еще входное напряжение и витки в обмотке. Она приведена для одного витка). Кол-во витков необходимое для получения заданной индукции:
W = U1/(4.44*f*Sc*B)
т.е. один размер принципиально и явно входит - это площадь сечения железа, второй неявно входит (площадь сечения окна, витки где - то ведь надо размещать) Если Вы обойдете эти праграды, то можно считать что передаваемая мощность не зависит от габаритов транса.
Мне так кажется.
Кол-во витков необходимое для получения заданной индукции:
W = U1/(4.44*f*Sc*B)
т.е. один размер принципиально и явно входит - это площадь сечения железа, второй неявно входит (площадь сечения окна, витки где - то ведь надо размещать) Если Вы обойдете эти ПРЕГРАДЫ, то можно считать что передаваемая мощность не зависит от габаритов транса.
Мне так кажется.
Мужики! Ну сколько ж можно? Опять по очередному кругу! Не могу я обойти эти преграды, я уже сто раз об этом говорил. Тем более, Вы ведь тоже согласны, что это формула ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ. Вот и исходим из этой формулы. Найдите, где в данной статье сказано, какой размер сердечника Sc надо брать? Нет нигде. Берем, скажем, 10 см2. Рассчитываем витки. Получили, скажем 25 витков/вольт. Все! Мотаем трансформатор и получаем от него 100квт. Скажете утопия. Сам знаю, что утопия, так как нет такого провода, который бы при плотности тока 100А/мм2 не нагревался. А если бы был такой провод? Можно было бы сделать такой трансформатор, или нет?
Говорят нет, будет насыщение сердечника. Подтвердите, что будет насыщение!!! Как говорится - ссылку в студию. Это не к Вам это лично.
Некоторые коллеги говорят, и правильно говорят, что даже в реальном трансформаторе магнитный поток в сердечнике постоянен, независимо от нагрузки. Итак, исходя из этого, всякие домыслы, чем больше мощность, тем больший магнитный поток должен быть, надо отставить. Кто не верит, еще раз обратитесь к формуле зависимости напряжения в контуре (в витке) от скорости изменения магнитного потока. И не забывайте, что напряжение в обмотках трансформатора постоянно. Сказали А, надо говорить Б. Давайте думать дальше. Постоянен, в каких пределах постоянен? Чем этот предел обусловлен??? Что является причиной насыщения? Опять слышим всякую чепуху, что мал размер сердечника, мало витков, потому. Начинаем плясать от выбора числа витков по формуле, потом заявляем, что мало.
Уже в который раз надеюсь, что моя мысль понятна и в чем смысл спора.
Еще раз - передаваемая мощность не зависит от магнитного потока. Все. Вот основная и единственная моя мысль. На практике, да, приходится брать большой размер сердечника, увеличивать магнитный поток. Все это делается, чтобы преодолеть потери, вызванные недостатками материалов. Но нигде нет, что 1 кг :crazy: магнитного потока передает 10 квт мощности.
Никто, НИ ОДНОГО аргумента не привел. Даже не обратили внимание на такое. Если уж вы говорите (не Вы лично), что мощность зависит от потока, значит если мощность увеличивается в 100 раз, поток также надо увеличить в 100 раз??. А что на практике? Площадь увеличивается в 10 раз!!!. При той же магнитной индукции 1,0 - 1,5 Тесла, поток Ф увеличивается в сердечнике также в 10 раз!! Как же так энергепередающая среда увеличилась в 10 раз, а мощность в 100 раз. А Закон сохранения энергии. Забыли?? А может надо еще придумать термин: "Объем магнитного потока"? Говорят - мощные трансформаторы, там другие законы. Это как понять??
Еще. Кстати, Вы первый заметили, что не только важна величина магнитного потока, а еще и скорость его изменения. Первое уточнение к термину "энергопередающая среда" уже есть.
Все, дальше я пас.
Всем всех благ!
to UA3MCH
Хотим, не хотим, в феромагнитных материалах наблюдается свойство гистерезис и развитие корэцивной силой, для востановление нулевой намагниченость материала. Конечно это потери и разход энергии. Это так важно, как для нас трения по земной поверхности. Без трения мы не будем сделать ни один шаг. Если в качество сердечника берем парамагнетик или диамагнетик, не будет гистерезиса, но и не будет трансформатор.
to Владимир_К
Видимо миная мимо магнетизма в трансформаторе, мы не решим наш спор.
За то возмите феритное кольцо сечением 1 см2, сделайте две одинаковые намотки от тольстого провода. Одна намотка свяжите с выхода передатчика, а другую нагрузите с активное сопротивление равно выходного сопротивления передатчика. Медленно увеличивайте мощность передатчика и пробуйте руками температура кольца. Примерно до 100 ватт кольцо не будет или очень мало нагреватся. Увеличите мощность до 200-300 ватт и увидите, что температура кольца резко повышается. Увеличите еще и оно разрушится в результат перегрева. При этом провод сохранился. Сделайте такой трансформатор, но уже из два или три колец. У вас этот трансформатор будеть тянет больше, чем 500 ватт. Ну и что, магнитопровод является фигурантом или активно участвует в передачи мощностьи.
to UA3MCH
.................... .....
Если в качество сердечника берем парамагнетик или диамагнетик, не будет гистерезиса, но и не будет трансформатор.
.................... .........
ЗдОрово получается... А как же связанные контура (без сердечника или с сердечником, с пара- или диа-, в воздухе или вакууме ?? А самоиндукция ? Все пропало без гистеризиса ??
Юрий Михайлов
07.03.2007, 17:19
Браво Кирилл!! Здесь и "бабушка" должна понять!
Кол-во витков необходимое для получения заданной индукции:
W = U1/(4.44*f*Sc*B)
т.е. один размер принципиально и явно входит - это площадь сечения железа, второй неявно входит (площадь сечения окна, витки где - то ведь надо размещать) Если Вы обойдете эти ПРЕГРАДЫ, то можно считать что передаваемая мощность не зависит от габаритов транса.
Мне так кажется.
Мужики! Ну сколько ж можно? Опять по очередному кругу! Не могу я обойти эти преграды, я уже сто раз об этом говорил. Тем более, Вы ведь тоже согласны, что это формула ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ. Вот и исходим из этой формулы.
интересно, чьи это слова:
Теперь по формуле, приведенной UA3MCH. Что мы в ней видим? А
.................... ................
Потому, в свете всего сказанного, можно сказать, что это ЭМПИРИЧЕСКАЯ формула. Пользуясь этими соотношениями, мы получим трансформатор, который можно реализовать в металле, т.е. разместить обмотки и прочее.
Неплохо было бы, все-таки, определиться... :)
.................... ...........
Еще раз - передаваемая мощность не зависит от магнитного потока. Все. Вот основная и единственная моя мысль. На практике, да, приходится брать большой размер сердечника, увеличивать магнитный поток. Все это делается, чтобы преодолеть потери, вызванные недостатками материалов. Но нигде нет, что 1 кг :crazy: магнитного потока передает 10 квт мощности.
.................... ..............
Да, правильно Вы говорите. Честно говоря, я и спора то не обнаружил...Просто Вы говорите о идеальном трансформаторе, о проводе с нулевым сопротивлением и толщиной стремящейся к 0, а остальные говорят о реальном трансформаторе и все дела.
to UA3MCH
.................... .....
Если в качество сердечника берем парамагнетик или диамагнетик, не будет гистерезиса, но и не будет трансформатор.
.................... .........
ЗдОрово получается... А как же связанные контура (без сердечника или с сердечником, с пара- или диа-, в воздухе или вакууме ?? А самоиндукция ? Все пропало без гистеризиса ??
А разве вы видели трансформатор в звуковом частотном спектре без железного магнитопровода?
to UA3MCH
.................... .....
Если в качество сердечника берем парамагнетик или диамагнетик, не будет гистерезиса, но и не будет трансформатор.
.................... .........
ЗдОрово получается... А как же связанные контура (без сердечника или с сердечником, с пара- или диа-, в воздухе или вакууме ?? А самоиндукция ? Все пропало без гистеризиса ??
А разве вы видели трансформатор в звуковом частотном спектре без железного магнитопровода?
Э-э-э-э не-е-е-т, Кирилл. Так дело не пойдет.
Вы утверждали, что всему "виной" гистерезис. Мол, не было бы гистерезиса, не было бы и трансформации. Я утверждаю, что гистеризис вообще не причем и является вредным проявлением свойств материала, приводящим к увеличению потерь и уменьшению КПД. Аналогия с трением при движении здесь не подходит. трение при реактивном движении - это это сплошной вред. :)
to UA3MCH
.................... .....
Если в качество сердечника берем парамагнетик или диамагнетик, не будет гистерезиса, но и не будет трансформатор.
.................... .........
ЗдОрово получается... А как же связанные контура (без сердечника или с сердечником, с пара- или диа-, в воздухе или вакууме ?? А самоиндукция ? Все пропало без гистеризиса ??
А разве вы видели трансформатор в звуковом частотном спектре без железного магнитопровода?
Э-э-э-э не-е-е-т, Кирилл. Так дело не пойдет.
Вы утверждали, что всему "виной" гистерезис. Мол, не было бы гистерезиса, не было бы и трансформации. Я утверждаю, что гистеризис вообще не причем и является вредным проявлением свойств материала, приводящим к увеличению потерь и уменьшению КПД. Аналогия с трением при движении здесь не подходит. трение при реактивном движении - это это сплошной вред. :)
Ну ладно, плохо выразился. Точнее нет от гестирезиса, а от петля гистерезиса, т.е востановление начальных магнитных свойств (нулевые) магнитопровода и последующего перенамагничивания. От постоянного магнита трансформатор не получается.
Здравствуйте, уважаемые.
Внимательно слежу за вашей дискуссией. Почитал литературу, и рещил посчитать габаритную мощность моего транса.
Имею следующие размеры:
Sc = 61,5 кв.см
So = 24,7 кв.см
По справочнику Бунина-Яйленко, при Bl= 1.1 J= 1,6 КПД= 0.96 Km= 0.35 Kct= 0.9 по формуле Pгаб=1.11*Sc*So*Bl*J *КПД*Km*Kct получается Ргаб=900 Ватт.
По другим источникам: Bl=1.2 J=3.2 Кm=0.45 Kct=0.96 и соответственно получается 2700 Ватт.
Сердечник трансформатора Ш-образный, толщина листа 0.35 мм, наружные габаритные размеры сердечника 160*192 мм.
Кто меня сможет просветить, какая же габ. мощность у моего транса?
Какие параметры брать для расчета?
Ведь в зависимости от этого будет меняться при расчете количество витков и сечение провода.
Здравствуйте, уважаемые.
Внимательно слежу за вашей дискуссией. Почитал литературу, и рещил посчитать габаритную мощность моего транса.
Имею следующие размеры:
Sc = 61,5 кв.см
So = 24,7 кв.см
По справочнику Бунина-Яйленко, при Bl= 1.1 J= 1,6 КПД= 0.96 Km= 0.35 Kct= 0.9 по формуле Pгаб=1.11*Sc*So*Bl*J *КПД*Km*Kct получается Ргаб=900 Ватт.
По другим источникам: Bl=1.2 J=3.2 Кm=0.45 Kct=0.96 и соответственно получается 2700 Ватт.
Сердечник трансформатора Ш-образный, толщина листа 0.35 мм, наружные габаритные размеры сердечника 160*192 мм.
Кто меня сможет просветить, какая же габ. мощность у моего транса?
Какие параметры брать для расчета?
Ведь в зависимости от этого будет меняться при расчете количество витков и сечение провода.
Во втором случае явный перебор с плотностью тока - для мощных трансов J больше 2 А/мм^2 брать не стоит. Да и заполнение окна медью Кm=0.45 вряд ли получится, 0.35 более реально. В итоге где-то на 1.2-1.3 кВт Ваш транс потянет при естественном охлаждении и умеренном нагреве.
Дополнительные сведения - толщина набора пластин 93 мм.
А может быть, если транс такой маломощный, все таки собрать удвоитель, как описывает Кирилл:
У меня усилитель KENWOOD TL922. Применяется удвоитель напрежении. Трансформатор имеет габаритная (по магнитопроводу) мощность 1000 ватт. Напрежение на вторичной намотке 1150 вольт. На електролитах на холостом ходу замерял 3220 вольт. При нажатие ключа напрежение падает до 2970-3000 вольт при анодной ток 630-650 мА, т.е. около 1900 ватт, а в антене 1200 ватт.
только перемотать обмотки более тостым проводом, соответственно уменьшив вторичную обмотку на 1100 вольт?
to RD4WA-1
U1 = 220 V ; I1 = 11.46 A; d1=2.7 mm
U2 = 1100 V; I2 = 2A; d2=1.13 mm
a=64; b=96; c=32; h=96 mm магнитопровод
W1 = 161 нав W2 = 805 нав
Тольщина материала каркаса = 3 мм
Тольщина изоляции между редов - 0.13 мм
Тольщина изоляции между намотках - 0.35 мм
Тольщина первичной намотки - 14.5 мм
Тольщина вторичной намотки - 12.7 мм
Общая тольщина приблизително 30 мм (ширина окна 32 мм)
ПОЛУЧАЕТСЯ
Извините поздно видел, что набор будет 93 мм, а не 96. Но это почти не изменяет данные. Вот и они:
W1 = 166 нав; W2 = 831 нав.
W1 - 32 нав/ред; 5 редов, тольщина 15 мм
W2 - 75 нав/ред; 11 редов; тольщина 13 мм
Общая тольщина 31 мм
Добрый день всем!
Вот такой вопрос, прежде всего Кириллу и Юрию Михайлову. Имеем идеальный провод (с нулевым удельным сопротивлением). Железо (или другой материал) не имеют потерь на перемагничивание. Скажите, какой магнитный поток, или индукция должна быть в сердечнике, чтобы передать мощность:
1 ватт, 10 ватт, 100 ватт, 1000 ватт?
Или хотя бы скажите, сколько нужно (в Теслах) индукции для передачи 1 ватта мощности.
Только не надо снова приводить формулы (они не для этого случая).
И еще. Коль говорим, что без гистерезиса невозможна передача, то как тогда объяснить работу генератора с постоянным магнитом в качестве статора? И какую мощность можно получить от такого генератора? Точнее, от чего эта мощность зависит.
С уважением,
От постоянного магнита трансформатор не получается.
А какая разница, если переменное магнитное поле получено с помощью первичной обмотки, или от вращающегося постоянного магнита, в котором уж точно никакого перемагничивания нет?
[quote="Владимир_К"]Добрый день всем!
Скажите, какой магнитный поток, или индукция должна быть в сердечнике, чтобы передать мощность:
1 ватт, 10 ватт, 100 ватт, 1000 ватт?
Или хотя бы скажите, сколько нужно (в Теслах) индукции для передачи 1 ватта мощности.
quote]
Вопрос задали некоректно. Магнитная индукция определяется от нагрузки магнитопровода. Без формулы не получится.
В = Р / (К * Sж),
где К обединяет все коэфиценты, кпд, Кн, Кс, J, f
До 300 ватт допустимая индукция 1.2 - 1.3 Тл. При мощностьи больше 300 ватт допустимая индукция падает до 1 Тл. Это если трансформатор работает непрерывно на расчетная мощность и при естественном охлаждении. При уменшение сечение магнитопровода, индукция увеличивается и трансформатор превращается в отеплительное тело.
Вопрос задали некоректно. Магнитная индукция определяется от нагрузки магнитопровода. Без формулы не получится.
В = Р / (К * Sж),
где К обединяет все коэфиценты, кпд, Кн, Кс, J, f
До 300 ватт допустимая индукция 1.2 - 1.3 Тл. При мощностьи больше 300 ватт допустимая индукция падает до 1 Тл.
Кирилл!
К сожалению, Вы опять меня не поняли.
Вы никак не можете, или не хотите отступить от ИНЖЕНЕРНЫХ расчетов.
А я вопрос задал корректно. Сколько килограмм :D магнитного потока нужно для передачи 1 квт мощности?
Например: ток в цепи равен напряжению, деленному на сопротивление цепи. Можете Вы назвать подобное соотношение для мощности и магнитного потока? Или его нет?
.................... .................... .......
А я вопрос задал корректно. Сколько килограмм :D магнитного потока нужно для передачи 1 квт мощности?
Например: ток в цепи равен напряжению, деленному на сопротивление цепи. Можете Вы назвать подобное соотношение для мощности и магнитного потока? Или его нет?
Владимир, Вы давно уже (сами) ответили на свой же вопрос. Такой связи - нет. Во всяком случае при тех допущениях (у3словиях) которые Вы ввели, а именно сопротивление провода = 0. Из формулы следует (ну, никуда от нее, проклятой не деться), что как бы мы не меняли индукцию, железо и пр. всегда можем выбрать нужную плотность тока J. Т.е. при условии, что Ваш киловатт получаем при любом сопротивлении нагрузки, а конткретно возьмем сопротивление нагрузки стремится к 0, то 1 (100 и бесконечно большая мощ.) можно получить при Uвых стрем. к 0, следовательно магнитный поток тоже стремится к 0. Но как только у нас появляется реальная нагрузка (не равная 0 Ом), тут же появляется зависимость В,Sc b и др. от передаваемой мощности. Но конечно не от самой по себе мощности , а от того, что необходимая мощность в нагрузе зависит от напряжения на нагрузке, а что бы его получить, нужны вполне определенные значения магнитного потока, потому что от него зависит напряжение. Вот и приехали к тому, что потери в проводе обмотки особой роли не играют. Пусть даже этих потерь не будет вовсе.
Слишком много написал. Наверное, не очень понятно...
Но конечно не от самой по себе мощности , а от того, что необходимая мощность в нагрузе зависит от напряжения на нагрузке, а что бы его получить, нужны вполне определенные значения магнитного потока, потому что от него зависит напряжение.
Да, конечно, а кто спорит?
Значит так: чтобы получить необходимую мощность в нагрузке, надо иметь определенное напряжение. Согласен, и всегда был согласен.
Напряжение зависит от индукции, точнее от скорости изменения магнитного потока (B*Sc) или от частоты и амплитуды этого потока.
Согласен, как говорится на все 100%. Но Вы забыли, что напряжение на выходе также зависит от числа витков!
А теперь вопрос. Что нам мешает, чтобы получить то же самое выходное напряжение, в 10 раз снизить амплитуду магнитного потока, но, одновременно, в 10 раз увеличить число витков? Провод то идеальный, без омического сопротивления.
Вот и приехали к тому, что потери в проводе обмотки особой роли не играют. Пусть даже этих потерь не будет вовсе.
А вот это уже не так. Как раз потери в проводе и играют важную роль. И думаю, что это важнейшее препятствие к созданию трансформатора мощностью 1 квт и весом 10 грамм (вес каркаса катушки и деталей крепления) :D .
Гложет, конечно сомнение. А как же потери в стали? При перемагничивании будет нагрев сердечника, если он будет мал, то тепло не будет рассеиваться. Но! Мы ведь уменьшаем поток до бесконечно малой величины, одновременно увеличивая число витков... Так что и нагрев будет уменьшаться.
Выглядит эта мысля утопией...
А если серьезно. Где в этих рассуждениях ошибка???
Честно говоря, раньше я сам так и думал, что для передачи определенной мощности нужен определенный магнитный поток. Теперь я так не думаю и никто аргументированно на этом форуме не доказал, что это не так. Знать точно, так это или нет, в принципе практического значения не имеет, а вот для правильного понимания процесса, не мешало бы.
.................... .................... ..
Выглядит эта мысля утопией...
А если серьезно. Где в этих рассуждениях ошибка???
Для того, что бы сон стал явью, Вам необхдимо выполнить всего три условия (как в сказке) :) :
добиться, чтобы не было рассеяния магнитного потока;
добиться отсутствия сопротивления проводов;
добиться, чтобы диаметр проводов был равен 0.
В противном случае, нарушение любого из трех условий приведет к зависимости размеров транса от передаваемой мощности.
Честно говоря, раньше я сам так и думал, что для передачи определенной мощности нужен определенный магнитный поток. Теперь я так не думаю и никто аргументированно на этом форуме не доказал, что это не так. Знать точно, так это или нет, в принципе практического значения не имеет, а вот для правильного понимания процесса, не мешало бы.
Прежьде всего поверьте в себя...Все, что необходимо для понимания процессов есть в вышеприведенной формуле :-(
Юрий Михайлов
13.03.2007, 10:41
ТО Владимир_К.
Вы хотите взять условие, которое описывается теорией, как ИДЕАЛЬНЫЙ трансформатор, где есть обмотки, которые не создают магнитные потоки рассеивания и не имеют омического сопротивления.
В таком идеальном трансформаторе синусоидальное напряжение первичной обмотки U, будет равно действующему напряжению первичной обмотки Е и соответственно будет равно 4,44*f*w*Ф где:
Ф- амплитуда магнитного потока.
f-частота в сети
w- количество витков
Из этого выражения можно делать вывод:
В ИДЕАЛЬНОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЖЕСТКО ПРИВЯЗАН
К НАПРЯЖЕНИЮ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ, КОТОРОЕ НЕ ЗАВИСИТ ОТ НАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРА.
Несколько слов про магнитный поток:
В магнитных цепях индукция - есть аналогом плотности тока J в электрических цепях и ее размерность А/метр квадратный.
Величину магнитного потока Ф характеризует плотность силовых
линий, которые можна рассматривать как сумму всех линий магнитного поля, что проходят через некоторое определенное сечение. А плотность магнитного потока, или по другому магнитная индукция В, характеризуется количеством магнитных линий на единицу площади.
В=dФ/dS 1Вебер/метр квадратный, что равно 1Тесла.
На прямую, соотношение магнитного потока к мощности не существует,
это выражается через другие соотношения ( читать форум ).
P.S. Нет смысла "ломать копья" и доказывать то, что не существует
в реалиях. В жизни приходится учитывать: и потери, и сечение магнитопровода, и материал сердечника и др...
Все. 73!
Юрий Михайлов
13.03.2007, 10:51
В догонку:
Генератор с постоянным магнитом в качестве статора - генератор постоянного тока малой мощности ( десятки ватт ).
Здесь основной магнитный поток создается постоянным магнитом. При вращении витка в магнитном поле, в нем ( в витке ) индуцируется э.д.с.
Гистерезис тут не причем. Какие тут потери на перемагничевание?
P.S. Тема электродвигателей очень обширна, да и не уместна на данном форуме.
В ИДЕАЛЬНОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЖЕСТКО ПРИВЯЗАН
К НАПРЯЖЕНИЮ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ, КОТОРОЕ НЕ ЗАВИСИТ ОТ НАГРУЗКИ ТРАНСФОРМАТОРА.
Не понял, что не зависит от нагрузки, напряжение или поток?
На прямую, соотношение магнитного потока к мощности не существует,
это выражается через другие соотношения ( читать форум ).
Все же не хотите четко сказать, зависит или не зависит поток от мощности, вроде говорите, что "соотношения магнитного потока к мощности не существует" и тут же оставляете лазейку: "это выражается через другие соотношения".
Поэтому извините, Вашей точки зрения на это я так и не понял.
Здесь основной магнитный поток создается постоянным магнитом. При вращении витка в магнитном поле, в нем ( в витке ) индуцируется э.д.с.
Гистерезис тут не причем. Какие тут потери на перемагничевание?
Про гистерезис прочитайте у Кирилла. От себя лишь добавлю. Вторичной обмотке один хрен, чем создается переменное магнитное поле, первичной обмоткой, по которой течет ток, или вращающимся магнитом.
Кирилл!
К сожалению, Вы опять меня не поняли.
Вы никак не можете, или не хотите отступить от ИНЖЕНЕРНЫХ расчетов.
А я вопрос задал корректно. Сколько килограмм :D магнитного потока нужно для передачи 1 квт мощности?
Например: ток в цепи равен напряжению, деленному на сопротивление цепи. Можете Вы назвать подобное соотношение для мощности и магнитного потока? Или его нет?
Трансформатор - это ИНЖЕНЕРНАЯ материя, а не философская.
Что означает ваш "провод нулевого диаметра и нулевое сопротивление". Разве это провод. Но в какой нибудь катушке, сопротивление провода незаметно маленкое по сравнинию индуктивного (реактивного) сопротивления. Увеличивая количество виток, Вы увеличиваете реактивное сопротивление и уменшаете ток, а ТОК, повтораю ТОК является причиной появлении электромагнитного потока. А напреженность электромагнитного потока вызивает в принудительная ориентация и увеличение скорости свободных доменей в обеме магнитопровода (получение постоянного магнита) и последующее размагничивание и намагничивание в обратной посоке. Все это работа, сопроводанная отделением тепла.
Сколько "килограм (ваша терминология)" магнитного потока нужен для передачи определенной мощностьи. Столько, сколько нужно для конкретного (не сказачного) магнитопровода получит первоначалное намагничивание и последующие с частоты сетьи размагничевания и перенамагничевания. А это определяется от объем магнитопровода, от вида материала, от начина эго вальцования, от изоляция между отдельных пластин. Один трансформатор можно передавать примерно 1 KW мощность и с 40 см2 и 20 см2 железа. При 40 см2 он будеть работат спокойно и продольжителное время при естественом охлаждении. При 20 см2 через несколько минут получим перегрев железа. Нужено сократить время изпользования трансформатора (дать время на охлаждении) или делать принудительное охлаждение (масленная вана или воздушной поток). Проэктировчик решает как будет эксполоатироваться трансформатор и как нагрузить его железа в расчетах. Он ползует примерна эти графические зависимостьи для расчета.
При 40 см2 он будеть работат спокойно и продольжителное время при естественом охлаждении. При 20 см2 через несколько минут получим перегрев железа. По какой причине в данном случае нагреется железо?
При 40 см2 он будеть работат спокойно и продольжителное время при естественом охлаждении. При 20 см2 через несколько минут получим перегрев железа. По какой причине в данном случае нагреется железо?
Магнитная индукция в железе B = Pтр / (К * Sж).
Уменшаем железо примерно два раза, магнитная индукция увеличивается в два раза и от Scan45.jpg можно подсчитать как увеличивается потери, а это выделенное тепло.
Как реальный провод греется от тока, так и магнитопровод греется от магнитной индукции.
Трансформатор - это ИНЖЕНЕРНАЯ материя, а не философская.
Добрый день, Кирилл!
К сожалению мне так и не удалось объяснить свои мысли так, чтобы Вы поняли.
Пытаясь пояснить то, что я говорил, я выдумывал всякие, на данное время не реальные ситуации, в том числе и с проводом и пр.
Больше я не знаю, как выразить свою мысль.
Не будем больше, тем более, что практического значения все это не имеет.
Всего хорошего,
При 40 см2 он будеть работат спокойно и продольжителное время при естественом охлаждении. При 20 см2 через несколько минут получим перегрев железа. По какой причине в данном случае нагреется железо?
Магнитная индукция в железе B = Pтр / (К * Sж).
Уменшаем железо примерно два раза, магнитная индукция увеличивается в два раза и от Scan45.jpg можно подсчитать как увеличивается потери, а это выделенное тепло.
Как реальный провод греется от тока, так и магнитопровод греется от магнитной индукции.Уменьшая железо должны увеличить число витков. Просто потому, чтоб железо не вошло в насыщение. В остаётся таким же как был, Bmax от габаритов железа не зависит, он зависит от материала сердечника.
Уменьшая железо должны увеличить число витков. Просто потому, чтоб железо не вошло в насыщение. В остаётся таким же как был, Bmax от габаритов железа не зависит, он зависит от материала сердечника.
Именно так.
Позволю еще добавить следующее: при этом и мощность трансформатора останется прежней (только надо провод взять с меньшим удельным сопротивлением). Предвижу вопрос, где взять такой провод? Но это уже к предмету спора отношения не имеет.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot