Просадка напряжения в трансформаторе под нагрузкой

Содержание

Просадка напряжения на выходе трансформатора.
Низкое напряжение из-за деревенского трансформатора. Что делать?
Проблемы с подстанцией и линиями
Что делать с низким напряжением
Поднятие низкого напряжения переключением фаз
Установка стабилизатора
Повышающий трансформатор
Что делать
Просадка напряжения в трансформаторе под нагрузкой
Кто сейчас на форуме

Просадка напряжения на выходе трансформатора.

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

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

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

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

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

С 1,2 по изоляции я снимал 8А

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

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

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

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

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

Wladimir_TS: а вот чем нам грозит наличие 2400 витков

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник

Низкое напряжение из-за деревенского трансформатора. Что делать?

Такое случается сплошь и рядом. В дачных поселках и деревнях напряжение в сети днем не превышает 140-160 В, в лучшем случае 180 В, да и то глухой ночью. Из-за низкого напряжения в сети в загородном доме горит бытовая техника с электродвигателями. Водяной насос в скважине не выдавливает воду. Чиновники Энергосбыта отмахиваются от обращений, не желая разбираться с проблемой низкого напряжения в конкретном доме поселка.

Проблемы с подстанцией и линиями

Первое, что приходит в голову, — в низком напряжении сети виноват понижающий трансформатор, к которому подключено несколько поселков, разросшихся в последнее время из-за активно строящихся загородных кооперативов. Первым признаком «немощного» трансформатора является просадка до низких значений 140-160 В вечером, и нормальное напряжение 190-220 В ночью.

Нередко причиной низкого напряжения в загородных домах становятся дешевые сталь-алюминиевые провода АС-16, которыми проброшены линии по территории поселка. Тем более что сечение кабеля, проложенного несколько десятков лет назад, рассчитывалось без учета кратного увеличения потребления электроэнергии в загородных апартаментах новых дачников. На тонких проводах с увеличением токовой нагрузки напряжение падает сильнее. Раскачать Энергосбыт на замену линии от трансформатора до потребителя – дело нереальное, а поднять сообщество владельцев загородных особняков на покупку СИП кабеля и вовсе безнадежное.

Что делать с низким напряжением

Если действительно виноват трансформатор, то ситуация становится критической. Даже если Энергосбыт заменит старые советские линии дешевым китайским кабелем, ситуация в корне не изменится. Низкое напряжение все так же будет убивать бытовую технику и электроприборы.

Решить проблему можно несколькими способами:

Выпросить у Энергосбыта разрешение на подключение загородного дома к трехфазной сети и установить переключатель фаз;
Установить мощный стабилизатор;
На вводе в дом поставить повышающий трансформатор.

Как вариант, можно установить стабилизаторы на несколько групп потребителей внутри дома, но их эффективность несколько ниже, а общая стоимость аппаратуры получается выше. Например, для компьютера достаточно будет установить стабилизатор на 500 Вт, а для стиральной машины или холодильника придется поднимать с помощью аппаратов мощностью 3 кВт и 1,5 кВт соответственно.

Поднятие низкого напряжения переключением фаз

Если в загородном доме подведено трехфазное электроснабжение, то появляется возможность использовать ту пару «ноль-фаза», на которой напряжение близко к нормальной величине. Реализовать переподключение можно с помощью автоматического переключателя. Переброска фаз вручную, как это нередко делают электрики по просьбе владельцев загородных домов, реальной перспективы не имеет, так как переходить с пары с низким напряжением на повышенное придется постоянно.

Сложнее всего будет получить разрешение Энергосбыта на три фазы. Без него любые эксперименты по поиску и подключению пары чреваты крупными штрафами.

Установка стабилизатора

Вполне реально поднять низкое напряжение с 140 В до 220 с помощью аппарата глубокой стабилизации. Единственный минус заключается в том, что подобное решение — это первое, что приходит на ум, поэтому ближайшие соседи, владельцы загородных особняков, уже наверняка установили подобные приборы. По мере увеличения количества стабилизаторов сеть будет проседать до более низких значений, а значит, в какой-то момент дело закончится аварией на ЛЭП.

Если же в поселке это первый эксперимент, то, конечно же, есть смысл ставить стабилизатор напряжения. Для этого необходимо заменить кабель на вводе в дом на более подходящий. После включения стабилизатора и выравнивания низкого напряжения нагрузка на алюминиевый кабель возрастает, металл и изоляция сильно нагреваются, вплоть до появления запаха.

К сведению! Мощность стабилизатора выбирают в пределах 10-12 кВт при общем максимальном потреблении 4-5 кВт.

Стоит такое удовольствие от 600 долл.

Повышающий трансформатор

Подобные рецепты вытягивания потенциала опасны непредсказуемостью. Да, установленный на вводе повышающий трансформатор может поднять значения со 140 В до 200-220 В. Схема будет работать до тех пор, пока в сети сохраняется стабильно низкое напряжение. Как только в розетке потенциал прыгает хотя бы до 180-200 В, обычно это происходит зимой, в доме выгорает часть электроприборов.

Иногда причиной выгорания становится сосед по загородному поселку, надумавший поэкспериментировать у себя во дворе с самодельной электросваркой.

Что делать

Решать проблему за счет Энергосбыта. Избавляться от проблемы придется всем сообществом, возможно, с помощью судебного решения на основании заключенного договора об услугах поставки электроэнергии. Тогда или Энергосбыт приведет в порядок сети, или появятся средства с на покупку и установку промежуточного трансформатора.

Источник

Просадка напряжения в трансформаторе под нагрузкой

_________________
+7911 200 -2820 11-17 мск
» Можно я лягу?»(C)

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Друг Кота

Карма: 28
Рейтинг сообщений: 271
Зарегистрирован: Ср сен 27, 2006 16:18:57
Сообщений: 3463
Рейтинг сообщения: 0

А как соединены? Обмотки параллельно и диодный мост, или обмотки со средней точкой и два диода?

Скорее всего, обмотки не могут отдавать большой ток. Кроме этих двух, на трансформаторе есть ещё вторичные обмотки?

А какое стабилизировенное напряжение Вы собираетесь получить при токе 1,7 А ?

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Мучитель микросхем

Карма: -1
Рейтинг сообщений: -3
Зарегистрирован: Сб фев 09, 2013 11:39:13
Сообщений: 447
Откуда: Украина, Марганец
Рейтинг сообщения: 0

Соединены параллельно, для получения большего тока.
Да, присутствуют еще вторичные обмотки: на 5 и на 18В. Но там ток небольшой, порядка 0,3А. Ток 1,7А не критичен, пусть будет меньше, но главное чтобы напряжение не так проседало. Ну 12 Вольт.

Построение источников бесперебойного питания с двойным преобразованием, широко используемых в современных хранилищах данных, на базе карбид-кремниевых MOSFETs производства Wolfspeed позволяет уменьшить мощность потерь в них до 40%, а также значительно снизить занимаемый ими объем и стоимость комплектующих.

Друг Кота

Карма: 28
Рейтинг сообщений: 271
Зарегистрирован: Ср сен 27, 2006 16:18:57
Сообщений: 3463
Рейтинг сообщения: 0

Хорошо. Этот вариант лучше, чем отвод от середины и два диода.

Как я понял, их вклад в общую мощность не такой большой.

Чтобы получить стабилизированные 12 вольт после LM317 при токе нагрузки хотя бы 1 ампер, надо, чтобы напряжение на входе LM317 было не меньше 14,5 вольт. Поскольку, на сглаживающем конденсаторе, который стоит после диодного моста есть пульсации, то вольтметр там Вам покажет некоторое среднее значение напряжения. А на самом деле из-за пульсаций, напряжение там может проваливаться ниже на 1 — 2 вольта (а может и больше — зависит от ёмкости сглаживающего конденсатора), чем показывает вольтметр. Так что под нагрузкой Вы должны намерять где-то вольт 16 — 17. Лучше, конечно посмотреть пульсации осциллографом, если есть такая возможность.

Теперь смотрим на трансформатор. Номинальное напряжение обмоток 13,5 вольт. Тут дело тёмное. Это напряжение на холостом ходу или под нагрузкой номинальным током 0,85А ? Ну пусть это напряжение под нагрузкой. Но это значение для чисто активной линейной нагрузки при синусоидальном токе.
Амплитудное значение напряжения будет 13,5*1,41 = 19 вольт. Из него надо вычесть прямое падение напряжения на диодах моста — примерно 2 вольта. Получается, что сглаживающий конденсатор может зарядиться максимум до 17 вольт. А про пульсации не забыли? От этого напряжения надо отнять размах пульсаций — эдак вольта 2 — 3. Вроде бы, по теории, всё получается впритык.

Но действительность ещё кошмарней. Дело в том, что диодный мост с конденсатором и нагрузкой потребляет от трансформатора не синусоидальный, а импульсный ток. И значение этого импульсного тока в несколько раз превышает ток нагрузки! Этот ток создаёт падение напряжения на активном сопротивлении первичной и вторичной обмоток. Причём, подлость в том, что напряжение проседает сильнее как раз тогда, когда оно нам наиболее нужно — на вершинах синусоиды. Поэтому замечательная формула для расчёта амплитудного значения просто не работает. На вторичной обмотке трансформатора не синус, а трапеция. Вот поэтому так просаживается напряжение под нагрузкой. И это ещё не всё. Поскольку в электросети Вы не один такой, а есть ещё дофига подобных нагрузок, то форма напряжения в сети тоже не очень синусоидальная, а похожая на трапецию.

Так что ищите такой трансформатор, который при Вашем токе нагрузки обеспечит на входе LM317 напряжение не меньше 14,5 вольт с учётом пульсаций.

Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Говорящий с текстолитом

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 38
Зарегистрирован: Ср сен 08, 2010 20:33:39
Сообщений: 1501
Откуда: Воронеж
Рейтинг сообщения: 0

_________________
С шерстью на сайте постоянные проблемы. Обещали исправить, но никак. Вот работающая ссылка, если кому нужно. http://radiokot.ru/circuit/power/charger/40/

Мучитель микросхем

Я бы не спешил с такими выводами. Я измерял ток между выходным конденсатором и лампой, включая амперметр последовательно с нагрузкой.

Думал питать от 18 Вольтовой обмотки кулер для охлаждения Lm317. А пятивольтовую обмотку использовать для подсветки стрелочных индикаторов.
Там 13.5В под нагрузкой. Вхолостую трансформатор выдает 14-15В. А вхолостую на выходе блока питания 17В.
Трансформатора другого нет. Есть конечно ТС-180, но там обмотки по 6,5В, соединяя их последовательно получим 13В. Та же песня.
Собственно мне ток не так нужен, как напряжение.

Говорящий с текстолитом

Друг Кота

Карма: 28
Рейтинг сообщений: 271
Зарегистрирован: Ср сен 27, 2006 16:18:57
Сообщений: 3463
Рейтинг сообщения: 0

Ну так нагружайте источник питания постепенно. И посмотрите, какой ток можно отбирать при напряжении 14,5 вольт на сглаживающем конденсаторе. Если устроит, то и хорошо.

А если надо напряжение, включите обмотки последовательно. Тогда напряжения точно хватит А ток будет определяться допустимым нагревом трансформатора.

Мучитель микросхем

Опечатка получилась. Там обмотки по 0,85А, соединяем параллельно и получаем 1,7А.

И тогда 10В гасить на LM317? Это вы советуете мне кипятильник. А если на вход микросхемы взять конденсатор с еще большей ёмкостью, это не улучшит ситуацию?

Говорящий с текстолитом

Мучитель микросхем

Это паспортные данные трансформатора.

Говорящий с текстолитом

Друг Кота

Карма: 28
Рейтинг сообщений: 271
Зарегистрирован: Ср сен 27, 2006 16:18:57
Сообщений: 3463
Рейтинг сообщения: 1

Немного улучшит, но незначительно. Напряжение на сглаживающей ёмкости Не увеличится. Но пульсации уменьшатся. Увеличите ёмкость вдвое — пульсации уменьшатся вдвое.

Ну не 10, а поменьше. Напряжение под нагрузкой нехило просядет на сопротивлении обмоток. Но кипятильник будет, это точно. Чудес не бывает. Особенно с такими источниками питания. Я же говорю, надо искать другой трансформатор.

Мучитель микросхем

Я даже не знал куда копать. Мне говорили, что 1А — 1000мкФ. Я опирался на эту информацию.

Хорошо. Допустим я соединю обмотки последовательно. Получу почти 30В на выходе. Какой ток я смогу выжать в реальности из БП (по паспорту 0,85А)?

Друг Кота

Карма: 28
Рейтинг сообщений: 271
Зарегистрирован: Ср сен 27, 2006 16:18:57
Сообщений: 3463
Рейтинг сообщения: 0

Согласно паспортным данным, Вы можете отбирать с двух этих обмоток (13,5+13,5)*0,85 = 23 ватта. Но это при условии, если к этим обмоткам подключена линейная чисто активная нагрузка. (типа, резистор). Но в случае, когда к обмоткам подключён диодный мост со сглаживающим конденсатором, всё гораздо хуже. Это нагрузка сильно нелинейная и потребляет ток от обмотки короткими импульсами. Такая нагрузка характеризуется коэффициентом мощности примерно 0,6 — 0,7. В лучшем случае, от трансформатора с такой нагрузкой можно отбирать 23*0,7 = 16 ватт.
Напряжение на сглаживающем конденсаторе под нагрузкой будет где-то 26 — 30 вольт. Тогда можно будет отбирать ток 16/26 = 0,6 ампера.

Мучитель микросхем

Ясно. Ну да и пусть. Но теперь появляется новая проблема! Я никак не могу настроить делитель напряжения с сглаживающими конденсаторами. Без них нормально — но при подключении конденсаторов получается интересная штука: 2/3 оборота переменного резистора регулируется 95% всего напряжение, а оставшиеся 1/3 регулируют лишь 5% всего напряжения. Почему? Именно с конденсаторами. И еще: мне вообщем-то больше 12В не нужно, а в теории я смогу добыть более 23В точно. Обычным делителем я еще уменьшу мощность. (Если установить максимальный предел, допустим, 15В, для более удобной настройки напряжения) Такой вывод я сделал, экспериментируя с разными вариантам делителей.

Говорящий с текстолитом

Мучитель микросхем

Друг Кота

Карма: 28
Рейтинг сообщений: 271
Зарегистрирован: Ср сен 27, 2006 16:18:57
Сообщений: 3463
Рейтинг сообщения: 0

Схему в студию! Иначе никак.

Страница 1 из 2

[ Сообщений: 38 ]

На страницу 1 , 2 След.

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] , Yellowsp и гости: 58

Источник