Nederlands Forum over Oude Radio's

Onafhankelijk medium voor liefhebbers en verzamelaars van buizenradio's en gerelateerde zaken

Terug naar hoofdpagina

Lineair

Voor de Heathkit HW-12 zendontvanger heb ik een voeding nodig die zo'n 250 W kan leveren bij diverse voedingsspanningen.
Omdat ik een dergelijke voeding niet kan vinden heb ik een 19,5V, 250 W transformator uit elkaar gehaald.
De 19,5 V wikkeling eraf ( bijna 2,5 mm dik draad..... ) en de nodige wikkelingen erop gewikkeld, oa. een 282 V 0,5 A, 125 V 0,1 A en 12,6 V 4 A.

Daarna de trafo weer in elkaar met de overgebleven plaatjes. Er zijn er een stuk of 4 gesneuveld omdat de trafo nogal behoorlijk in de hars zat.

Eerst begonnen met 100 V primair en gemeten wat de trafo doet. Onbelast al zo'n 75 mA.... is wat veel. Secundaire spanningen gemeten en die zijn zoals bedoeld.
Dan maar door naar 220 V.
De nullast loopt dan op naar 550 mA !!! dus de inductie van de primaire is te klein...
Als ik wat restanten in de overgebleven ruimte stop neemt de nullast af naar 410 mA.
Eenzelfde trafo ( had er 2 ) neemt slechts 220 mA bij nullast op.

Wat kan ik er aan doen om de nullast naar normale waarden te krijgen ?
Welk materiaal kan ik er verder nog tussenstoppen ? gewoon blik ?

Of is de enige oplossing de 2e transformator ook te slopen en daar de missende plaatjes uit te halen ? Geeft het invoegen van voldoende plaatjes dan de verwachte nullast ?

Reageer op dit bericht

1030 keer gelezen

Hallo Hans,

Een triviale vraag misschien, maar heb je aan de trafo gemeten (nullaststroom en andere dingen) voordat je hem uit elkaar gehaald hebt?

Zet de voedingsspanning (per 10V oplopend) en de bijbehorende stroom eens uit in een grafiekje, dan zie je duidelijker waar het mis gaat.

Er lijkt in ieder geval te weinig zelfinductie aanwezig bij de hoge spanning, dus er komt een flink deel van de kern in verzadiging.
Als dat zo is, helpt wat meer blik wel wat, maar je zult het dan toch vooral van meer (primaire en dus ook secundaire) windingen moeten hebben.

Hopelijk helpt bovenstaande ietsjes...

Jac

Reageer op dit bericht

871 keer gelezen

.....en dan bestaat er ook nog de nare (kleine) kans dat een van de secundaire wikkelingen een kortgesloten winding bevat
Ik hoop het niet voor je
Nico

Reageer op dit bericht

840 keer gelezen

Wat bij sommige trafo's dan wel eens heel veel wil helpen is het verbeteren
van de cos-phi.
Dat doe je door direct op de primaire een condensator parallel te zetten.
Gewoon even met wat verschillende waarden experimenteren.
Neem om te beginnen iets van 1 uf en je ziet direct de nullast stroom veranderen.
Neem voor die condensatoren wel exemplaren die de netspanning ruim kunnen verdragen, bv MKV motorrun exemplaren.

Reageer op dit bericht

824 keer gelezen

Dat zou ik maar niet doen als ik jou was.
Je verbeterd er alleen maar de cos-phi van het GEB mee.
De tips van Jac en Ouwe snijden wel hout

Reageer op dit bericht

829 keer gelezen

Eenzelfde trafo ( had er 2 ) neemt slechts 220 mA bij nullast op.
De nullast loopt dan op naar 550 mA !!! dus de inductie van de primaire is te klein...
Als ik wat restanten in de overgebleven ruimte stop neemt de nullast af naar 410 mA.

Als vier plaatjes minder al voor 34% nullasttoename zorgen, is het niet denkbeeldig dat enkele lamellen zijn kortgesloten door een bout of door een onbedoelde beschadiging.

Reageer op dit bericht

809 keer gelezen

aanvulling: zitten de uiteinden (kopse kant) van de blikjes wel heel goed tegen elkaar?
Ik ga er gemakshalve van uit dat het een E-I kern is.

Trafo op een plankje leggen en plankje er bovenop en aankloppen met een hamer.

Ben benieuwd naar metingen en andere bevindingen!

Jac

Reageer op dit bericht

744 keer gelezen

Iedereen alvast bedankt voor het meedenken.

Ik ben er vandaag wat mee verder gegaan en de tip van Jac van het aankloppen lijkt een stap in de goede richting.
Ik ben nu terug op een een nullaststroom van zo'n 350 mA, wel behoorlijk minder maar nog steeds vrij hoog.

Ondanks dat toch maar verder gegaan met het testen van de windingen. Deze zijn allen goed, geven de juiste spanning en kunnen de gewenste stroom leveren.
Dat geeft mij het gevoel ( misschien onterecht ? ) dat er geen windingsluiting aanwezig is.

Verder denken aan de tip van Jac heb ik de trafo toch maar weer uit elkaar gehaald. Aan de lamellen zit nogal wat harde lak/hars, ook op de plekken waar de E delen op de I delen moeten aansluiten.
Ga nu eerst alle delen schoonschrappen en zet hem daarna zo netjes ( lees goed aansluitend ) weer in elkaar.

@Jaap B: Volgens mijn bescheiden mening is het niet erg als lamellen elkaar raken. Ze zijn niet gelakt. Bij sommige (voedings)trafo's worden de lamellen zelfs op de overgang gelast en anders altijd middels bouten aan elkaar getrokken
Lamellen worden gebruikt ipv een dik stuk staal om wervelstromen te verminderen.

Reageer op dit bericht

703 keer gelezen

@Jaap B: Volgens mijn bescheiden mening is het niet erg als lamellen elkaar raken. Ze zijn niet gelakt. Bij sommige (voedings)trafo's worden de lamellen zelfs op de overgang gelast en anders altijd middels bouten aan elkaar getrokken
Lamellen worden gebruikt ipv een dik stuk staal om wervelstromen te verminderen.

Zit er ook geen papierlaagje tussen Hans?
De lamellen worden bij voorkeur magnetisch niet verbonden om inderdaad wervelstromen te verminderen. Om deze reden worden messing bouten gebruikt of kunststof ringen.
Zover mijn begrip van de productie gaat, worden trafo's uit economisch oogpunt 'gelast' en zijn deze inferieur aan de ouderwetse blikstapels.

Reageer op dit bericht

680 keer gelezen

Zit er ook geen papierlaagje tussen Hans?
De lamellen worden bij voorkeur magnetisch niet verbonden om inderdaad wervelstromen te verminderen. Om deze reden worden messing bouten gebruikt of kunststof ringen.
Zover mijn begrip van de productie gaat, worden trafo's uit economisch oogpunt 'gelast' en zijn deze inferieur aan de ouderwetse blikstapels.

Nee, geen papierlaagje, dat heb ik overigens ook nog nooit gezien buiten als isolatie tussen de windingen.
Messing bouten in een voedingstrafo zie je allang niet meer.

Reageer op dit bericht

676 keer gelezen

In de mijne wel hoor :-)

Je hebt de wikkelingen aangepast. Nu is het zo dat teneinde de efficiëntie te verhogen bij een ohmse belasting, de primaire en secundaire koperverliezen ongeveer even groot worden gedimensioneerd. Een transformator bereikt maximale efficiëntie als bovendien de koperverliezen gelijk worden aan de ijzerverliezen.
Met de efficiëntie wordt hier bedoeld de ratio uitgangsvermogen / uitgangsvermogen plus verliezen (typisch 80 tot 90%).

De equivalente weerstandswaarde van het kernverlies kun je voorstellen parallel aan de primaire wikkeling. Deze weerstand bestaat uit hysteresis en eddy current verliezen.

Reageer op dit bericht

702 keer gelezen

Goed werk Hans!
Hopelijk lukt het om de stroom nog wat lager te krijgen. Hij is inderdaad nog steeds erg hoog. Als je de waarde meet als functie van de netspanning, kun je misschien wat beter een idee krijgen wat de precieze oorzaak is.

Voor de geinteresseerden:

Zo'n las bij een gelaste trafo ziet er als volgt uit:

[image]

Als je de las loszaagt, zien de onderdelen er zo uit:

[image]

Kern is wat beschadigd, omdat hij nogal moeilijk uit de spoelkoker te krijgen was (zat vastgelijmd).
Deze kernen zijn dus ook gewoon van E-I blik gemaakt, maar niet om en om gestapeld.
Alle E-delen liggen op elkaar en alle I-delen idem.
Anders zouden ze natuurlijk ook niet gelast kunnen worden.

De extra bijdrage aan de wervelstromen is zeker toelaatbaar.
Reden om het zo te doen is (o.a.) natuurlijk de lagere totaalkosten voor de trafo.
Of dat in alle gevallen ook echt lager uitpakt is maar de vraag. Er zijn ook machines die E-I blik om en om kunnen stapelen. En met de hand in China is ook niet duur. Daar wordt razendsnel gewerkt en het uurloon is laag. De flexibiliteit en het niet hoeven investeren weegt dan weer op tegen het gebruik van een machine voor montage van het blikpakket.

De hierboven afgebeelde trafo is uit een cd-speler, dus heeft niet zo'n groot vermogen. Hij moest open omdat hij 100 VAC primair was, en ik de speler op 230VAC wilde laten werken. Ruimte om een trafootje erbij te zetten was er niet, dus dan maar overwikkelen met een andere primaire.
Na alles weer in elkaar zetten heb ik de kern gelijmd, omdat ik hem niet kon lassen. Nou ja, misschien kan ik het wel, maar dan zou ik eerst eens een proef-exemplaar moeten hebben om eens wat te proberen.
Het lijmen is overigens geen groot succes. Alles werkt prima, maar de trafo bleef nogal brommen in vergelijking met de oude (gelaste) situatie.
De totale netstroom van de hele speler was 0,14A bij 100VAC en na ombouwen 0,06A bij 230VAC. Dus er lijken geen extra verliezen geintroduceerd te zijn.

Overigens is het niet de bedoeling dat er een luchtspleet tussen het E-blikje en het I-blikje is. Niet bij een gelaste trafo en niet bij een handgestapelde trafo. Voor een smoorspoel of uitgangstrafo is dat natuurlijk anders.

Succes met de trafo-acties Hans!
Ben benieuwd hoe goed hij wordt.

Jac

Reageer op dit bericht

679 keer gelezen

Het is inderdaad heel belangrijk
Om erop te letten dat de "I" blikjes allemaal met hun niet gelakte smalle randen naar de "E" blikjes gekeerd staan en er zuiver op aansluiten. Maar sorry, dat vond ik zóó elementair dat ik het niet eens aan de orde bracht....
Je ziet misschien geen papier isolatie maar dan is het blik gelakt. Als je die laklaag beschadigt krijg je ook meer wervelstromen in het blikpakket. Als je verscheidene keren twee blikjes met hun niet gelakte kanten naar elkaar hebt gelegd krijg je ook teveel wervelstroom in het blikpakket
Nico

Reageer op dit bericht

672 keer gelezen

Je ziet misschien geen papier isolatie maar dan is het blik gelakt. Als je die laklaag beschadigt krijg je ook meer wervelstromen in het blikpakket. Als je verscheidene keren twee blikjes met hun niet gelakte kanten naar elkaar hebt gelegd krijg je ook teveel wervelstroom in het blikpakket
Nico

Jep. Er bestaat nog een andere methode om de lamellen te isoleren: roest. Ijzeroxide is zoals we weten een slechte geleider. In een Engelse radio uit de jaren 30 trof ik ooit zo'n papiergeisoleerde trafo aan. De methode lijkt me omslachtig en zal waarschijnlijk wel in onbruik zijn geraakt.

Reageer op dit bericht

659 keer gelezen

Dag Hans ,

maar hoe meet je de nullast en zo je die op een juiste manier meet , idem die vraag .
Heb hier weleens transfo's gehad die orde van grootte zelfde zaten , (400mA),
omdat deze na langdurig aangesloten niet warm werden ,
de konklusie getrokken dat ik iets fout deed , of idem meette of de redenering
over opgenomen vermogen fout was .

Dit was in alle situaties onbelast secundair , ik meen zelfs dat die nullast
bij belasten omlaag ging .

Zoals al gesteld , ik zocht het dus in een foute procedure / beredenering ,
alleen wat precies ?
Maakte gebruik van digitale meter's .
Later een gedachte kronkel over produkt stroom x spanning , als die bij nullast 90 verschilt etc etc .....

gr Huub

Reageer op dit bericht

650 keer gelezen

Lees de tips van Ouwe Schipper, ja het blik is gelakt en moet zorgvuldig terug in het pakket worden gelegd. D.w.z. De T blikken, of de opening in het middenbeen telkens Om en Om of boven, onder, enz., alle blikken met de laglaag aan gelijke zijde. Vooraf met een weinig vaseline invetten (vette lap, niet te vet). als er nog 4 a 5 mm ruimte vrij is in de spoelkoker een staalplaatje van 3 á 4 mm dik even breed als het middenbeen door de koker steken het pakket in de bankschroef mbv het plaatje zo stevig mogelijk samendrukken aandraaien ( evt. een spantang/lijmtang ) aan de andere kant. Daarna weer verder vullen met de iets ingevette blikken. Daarna weer aanspannen in de bankschroef daarbij evt. de 2 tegenover liggende hoekschroeven aanbrengen (let op moertjes aan de vulkant) en de laatste plaatjes toevoegen. Deze laatste plaatjes voorzichtig aankloppen.
De trafo op vlakke plaat rondom in vorm brengen en losse vulplaatjes toevoegen door deze ( ingevet als eerder ) er voorzichtig tussen te kloppen ook met de laklaag aan de goede kant. alles opnieuw mooi in vorm brengen hoekschroeven er in en klaar is Kees... sorry Hans.

Transformatorblikken normaal NOOIT SCHUREN op de contactvlakken ( daar waar ze op elkaar liggen) en zeker niet op de papier/lakkaag indien ontroest dan eerst weer lakken met een blanke lak vroeger schellak).

Ja PAPIER wordt/is vaak toegepast in blikpakketten maar dat is zodanig dun en vaak verteerd dat het overkomt als een grijs laagje. Als er geen duidelijk verschil is te zien in beide zijden van het blik heeft opnieuw lakken een voorkeur.

Ja bij grotere vermogens maakt het zeker uit wat voor schroeven er worden gebruikt om een blikpakket samen te trekken. Bij voorkeur zijn RVS-schroeven (fjes) te gebruiken die zijn magnetisch neutraal.

succes

Reageer op dit bericht

693 keer gelezen

aanvullende vraag Hans:

Je hebt de nullaststroom gemeten.
Heb je ook het vermogen gemeten? Kan met een eenvoudige watt-meter die voor huishouddoeleinden is bedoeld.

Bijvoorbeeld met zo iets:

[image]

Ook zou je een klein weerstandje in serie kunnen zetten en eens met de scoop kijken en de fase vergelijken met die van de spanning. De vorm van de stroom zegt ook weer iets natuurlijk.

Geeft weer wat meer informatie, net als de grafiek van spanning-stroom.
Dan heb je een idee of het gewoon allemaal (of grotendeels) blindstroom is, of dat er ook verliezen (ijzer / koper?) bij zitten.

Gecompliceerde dingen, trafo's!

Jac

Reageer op dit bericht

628 keer gelezen

Wordt toch nog een leuk topic !

Gisteren het blikpakket weer uit elkaar gehaald, harsresten op de randjes verwijderd en beide zijden van de plaatjes ingespoten met blanke lak.

Weer in elkaar gezet en aangeklopt.
Spanning er op en 380 mA....
Nogmaals aangeklopt maar geen verbetering.

Dan de spanning/stroom karakteristiek opnemen :

V mA
60 50
80 61
100 74
120 91
140 115
160 150
180 197
200 265
220 365
240 532

Vanaf 140 V neemt de stroom zeer snel toe.

Dan de tip van Wermeskerken, een condensator over de primaire. Met een 3,3 uF gaat de stroom onder de 200 mA !!! op zich lijkt dit een goede tip.

Om meer inzicht te krijgen de scoop maar eens opgewarmd. Dat geeft gelijk een beter inzicht. Een trafo is en blijft een inductie over een wisselspanning. De stroomvorm zal dus een afgeleide van de spanning zijn en dat was goed terug te zien. Tijdens de toppen van de spanning is de stroom constant en bij de nuldoorgangen wordt de stroom maximaal.
Maximaal is 1,6A pp. De vlakke stukken tijdens de top van de sinus zijn ongeveer 0,16A.

Ik heb geen vermogensmeter dus die meetwaarde kan ik niet geven.

Waarom lijkt de oplossing met de condensator dan te werken. Als ik de condensator aansluit gaat de maximale waarde naar beneden naar ongeveer 1A.
Buiten de maxima zijn flinke oscillatie effecten zichtbaar. Door de condensator over de primaire wordt een trillingskring gemaakt.
Voor de digitale multimeter lijkt dit minder omdat de maxima kleine zijn.

Tot zover.

Reageer op dit bericht

619 keer gelezen

Vanaf 140 V neemt de stroom zeer snel toe.

In een grafiekje zien je meetwaarden er zo uit:

[image]

Misschien dat de trafo-experts (daar hoor ik in ieder geval niet bij) onder ons daar iets meer over kunnen zeggen.

Dan de tip van Wermeskerken, een condensator over de primaire. Met een 3,3 uF gaat de stroom onder de 200 mA !!! op zich lijkt dit een goede tip.

Gezien het feit dat je meldt dat de stroom afneemt, neem ik aan dat je hier bedoelt: de totaalstroom: de stroom door de trafo + de stroom door de condensator samen ?

Zoals Frans al opgemerkt heeft: alleen het elektriciteitsbedrijf wordt er dan blij van. De stroom door de trafo blijft gewoon hetzelfde als ik het goed begrijp.
Bij grote installaties wordt ook slechts een bepaalde blindstroom toegestaan. Vandaar dat je bij grotere buislamp (TL) -installaties ook zowel (deels) spoelen als (deels) condensatoren ziet in serie met de lamp.
Of soms condensatorbatterijen om de blindstroom te compenseren.

Om meer inzicht te krijgen de scoop maar eens opgewarmd. Dat geeft gelijk een beter inzicht. Een trafo is en blijft een inductie over een wisselspanning. De stroomvorm zal dus een afgeleide van de spanning zijn en dat was goed terug te zien. Tijdens de toppen van de spanning is de stroom constant en bij de nuldoorgangen wordt de stroom maximaal.
Maximaal is 1,6A pp. De vlakke stukken tijdens de top van de sinus zijn ongeveer 0,16A.

Kun je eens een fotootje maken van hoe de stroomvorm er uit ziet? Ik begrijp het niet helemaal.

Waarom lijkt de oplossing met de condensator dan te werken.

Zie het stukje hierboven over blindstroomcompensatie.

Je zou de meting en experimenten wel kunnen gebruiken om te kijken hoeveel je kunt compenseren. Dat deel is dus blindstroom. De rest is "verlies".
(Gaat natuurlijk niet helemaal op omdat de spoel niet helemaal een lineaire spoel is denk ik.)
Is die 3,3 µF de optimale waarde om de totaalstroom zo laag mogelijk te krijgen?

Meet je eigenlijk een piek-stroom, gemiddelde stroom, RMS-stroom...?

Tot zover.

Wordt een interessant verhaal waar we iets van kunnen leren.
Ben benieuwd naar het vervolg.

Je zou de opwarming van de trafo ook nog (heel grof) als een maat voor de verliezen kunnen nemen. De temperatuur na een uurtje bijvoorbeeld.
En dat zou weer te meten zijn door in de windingen wat te dissiperen (gewoon met een gelijkstroomvoeding), totdat je ongeveer een zelfde opwarming krijgt.
Niet nauwkeurig, maar geeft wel een beeld.
De temperatuur zou je bijvoorbeeld kunnen meten door de weerstand van een wikkeling te meten en te vergelijken met de weerstand bij de uitgangssituatie (bijv. 20°C).

Tja, hoe precies wil je het allemaal weten en meten...

Jac

Reageer op dit bericht

674 keer gelezen

Dat de stroom door de trafo gelijk blijft na het aansluiten van de condensator
is niet waar.
De stroom meting blijft op de zelfde plek, dus voor de c en die wordt simpel direct parallel aan de primaire geschakeld.
En toch gaat de totale opgenomen stroom dan fors naar beneden.
Inderdaad loopt er ook stroom door de C.
Die komt er dus gewoon bij en zou je dus van die van de trafo moeten aftrekken.
Wat het geheel dus voor de trafo nog interessanter maakt.
Overigens zal ook blijken dat een warmte meting van de kern net zo in het voordeel
uitpakt met een condensator.
En aangezien het na je verbruiksmeter gebeurt heeft het energie bedrijf dus ook niet zoveel op met condensatoren na de meter.
Het registreren van dat verbruik is voor hen lastig.
Kijk bij gelegenheid ook maar eens in een tranformatorhuisje, bv als daar een monteur bezig is.
Want ook daar zitten over alle fasen condensatoren ter cosinus-phi verbetering.
In dat geval inderdaad rendements verbetering voor het energiebedrijf.

Nu ik er over nadenk ; misschien moet ik eens een proef doen in mijn meterkast
met een hoop oude olie condensatoren.
Wie weet gaat de meter uiteindelijk wel achteruit :-D :-D ;-) ;-)

Reageer op dit bericht

593 keer gelezen

Het parallel zetten van een spoel en een condensator levert een afgestemde kring op. De stroom in de spoel ijlt ná op de spanning en de stroom door de condensator ijlt vóór. De stroom door de condensator is dus (van buiten de kring gezien) in tégenfase met die door de spoel. Als -in dit geval- de resonantiefrequentie van die kring zelfs 50 hertz zou zijn worden die twee stromen ongeveer gelijk. Dan daalt de aan die kring toegevoerde stroom tot een minimum dat afhankelijk is van de ohmse weerstand van de spoel. De kringstroom zèlf verandert niet, want er staat een spanningsbron met uiterst kleine inwendige weerstand aan parallel.
Energiebedrijven hebben een hekel aan de zg "blindstroom" omdat die wèl het net belast, maar geen energie levert aan de verbruiker en dus ook niet betaald kan worden.
In deze topic gaat het over een trafo die onbelast toch veel primaire stroom opneemt. De belangrijkste vraag is dan: is dat blindstroom of neemt die trafo dan energie op uit het net?
Nico

Reageer op dit bericht

586 keer gelezen

nog een vraagje Hans:

wat is de kerndoorsnede in cm2 en hoeveel windingen per V heeft de trafo?

Groetjes,
Jac

Reageer op dit bericht

592 keer gelezen

Hans, je bent de kern van de transformator aan het verzadigen doordat je hem niet belast. Meet nog eens met belaste secundaire wikkelingen en bestudeer het verschijnsel hysteresis (magnetiseringskromme van metalen).

Reageer op dit bericht

608 keer gelezen

je bent de kern van de transformator aan het verzadigen doordat je hem niet belast.

Daar kan ik me wel in vinden. Als ik een "flinke" belasting secundair aanbreng en het vermogen primair in stroom omreken wordt de verwachte stroom niet gehaald.

Reageer op dit bericht

591 keer gelezen

In onbelaste toestand
Wordt nog steeds warmte ontwikkeld in de primaire wikkeling: kwadraat van de nullast stroom x de ohmse weerstand van het koperdraad
Verder kun je zelf beoordelen of er veel warmte ontwikkeld wordt en in welk deel van de trafo: de kern of de primaire wikkeling
Ik ga ervan uit dat je nu alles gedaan hebt wat nodig is om het magnetisch circuit optimaal te maken. Bij gemodificeerde trafo's moet je er ook op letten dat de "buitenkant" van de I- blikjes (die vaak gelakt is) weer aan de buitenkant van het blikpakket komen
Nico

Reageer op dit bericht

592 keer gelezen

je bent de kern van de transformator aan het verzadigen doordat je hem niet belast.

Dit snap ik niet Jaap B. Wil je eens proberen me dat uit te leggen?

Ik vond nemelijk ergens een formule:
E = 4,44 * N * f * B(max) * A
Met E=spanning [V], N=aantal windingen, f=frekwentie [Hz], B(max)= max magn. inductie [T], A=oppervlak van de kerndoorsnede [m2]
Het lijkt me ergens dat de totale flux in de magnetische kring niet verandert door het aanbrengen van een belasting.
De secundaire stroom veroorzaakt ook een flux in de kern, die tegengesteld is aan de originele flux. Dit wordt dan weer gecompenseerd door toename van de primaire stroom, zodanig dat de totale flux onveranderd is.
Of redeneer ik helemaal verkeerd?

Daar kan ik me wel in vinden. Als ik een "flinke" belasting secundair aanbreng en het vermogen primair in stroom omreken wordt de verwachte stroom niet gehaald.

Kun je je berekening eens aan ons meedelen Hans?
Als je een "ohmse" last (de belasting omgerekend naar de primaire) parallel zet aan een inductieve last (de spoel van de trafo) mag je die niet gewoon optellen, omdat de fase (bijna, afhankelijk van het verlies) 90° verschilt.

Ben benieuwd.

Jac

Reageer op dit bericht

586 keer gelezen

je bent de kern van de transformator aan het verzadigen doordat je hem niet belast.

Dit snap ik niet Jaap B. Wil je eens proberen me dat uit te leggen?

Ik vond nemelijk ergens een formule:
E = 4,44 * N * f * B(max) * A
Met E=spanning [V], N=aantal windingen, f=frekwentie [Hz], B(max)= max magn. inductie [T], A=oppervlak van de kerndoorsnede [m2]
Het lijkt me ergens dat de totale flux in de magnetische kring niet verandert door het aanbrengen van een belasting.
De secundaire stroom veroorzaakt ook een flux in de kern, die tegengesteld is aan de originele flux. Dit wordt dan weer gecompenseerd door toename van de primaire stroom, zodanig dat de totale flux onveranderd is.
Of redeneer ik helemaal verkeerd?

Jac, je hebt gelijk. In onbelaste toestand gedraagt de primaire van een transformator zich als een smoorspoel met zeer hoge zelfinductie. Naar mate de transformator wordt belast, neemt de waarde van de zelfinductie af. Er loopt een geringe nullaststroom (welke enerzijds de magnetisatie van de kern bewerkstelligt en anderzijds de ijzerverliezen dekt).
Bij de belaste transformator geldt dat de resulterende flux t.g.v. beide magneetvelden te allen tijde gelijk is aan de flux bij nullast (gekeken naar het relatieve verschil tussen beide fluxen).

Zoals iedereen die mijn stelling heeft gelezen hopelijk heeft begrepen, is het geen gebruikelijke situatie dat een kern verzadigt terwijl geen stroom wordt afgenomen van de transformator. De situatie die Hans beschrijft is bijzonder omdat geen lineair verband schijnt te bestaan tussen toegevoerde spanning en de waarde van de effectieve stroom (waarop afgelezen?). Kan het zijn dat de transformator op de 110V tap is aangesloten (of dat het een type betreft dat in serie met een elektromotor dient te worden gebruikt?) zodat de primaire wikkeling roodheet zal staan.

Indien de primaire op de bedoelde spanning werd aangesloten, kan vanuit energetisch oogpunt slechts sprake zijn van een aanmerkelijke nullaststroom indien de secundaire een sluiting vertoont die een grote stroom doet lopen. Ik neem aan dat je geen onbedoelde verbinding hebt gemaakt maar meet je weerstand tussen de afzonderlijke wikkelingen?.

Reageer op dit bericht

597 keer gelezen

Jac, je hebt gelijk. In onbelaste toestand gedraagt de primaire van een transformator zich als een smoorspoel met zeer hoge zelfinductie. Naar mate de transformator wordt belast, neemt de waarde van de zelfinductie af. Er loopt een geringe nullaststroom (welke enerzijds de magnetisatie van de kern bewerkstelligt en anderzijds de ijzerverliezen dekt).

Bedankt voor je toelichting Jaap!
Maar eerlijk gezegd begrijp ik dit niet helemaal. Als we even gemakshalve uitgaan van een situatie waarin de transformator secundair met een weerstand belast wordt.

Waarom neemt de zelfinductie dan bij belasting af?
Ik dacht altijd dat die zo ongeveer gelijk bleef, en dat er een reëele belasting bijkwam. Dus primair gezien een "fasegedraaide" impedantie van de spoel parallel met een "niet fasegedraaide" impedantie (weerstand) van de getransformeerde secundaire belasting (en natuurlijk nog een verlies-weerstand, die ook wel niet lineair zal zijn).
Moeilijke materie. Soms zie ik door de bomen het bos niet meer. :-)
Anders gezegd: als we even de verliezen en zo vergeten: is wat we primair extra zien bij belasting niet gewoon de getransformeerde belasting van de secundaire kant?

Zou je nog eens een poging willen doen om aan te geven waar mijn redenering spaak loopt?
Alvast weer bedankt!

Groetjes,
Jac

Reageer op dit bericht

611 keer gelezen

Waarom neemt de zelfinductie dan bij belasting af?

Jac, de zelfinductie neemt af bij belasting terwijl de primaire stroom toeneemt. De reden is dat de kern slechts één flux kent, als gevolg van het magneetveld veroorzaakt door de primaire en die (tegengestelde) van de secundaire. Bij belasting verschuiven de getallen maar het verschil blijft gelijk en bedraagt de aanvankelijke waarde die bij nullast aanwezig is.

Wederzijdse inductie van twee spoelen. De primaire en secundaire zijn twee spoelen die (omdat ze om dezelfde kern zijn gewikkeld) dezelfde krachtlijnen bevatten zodat geldt
phi = L . i . 10[super]8[/super] (=tien tot de achtste)
Omdat phi constant is, zal een stroomstijging de waarde van L verlagen.

Reageer op dit bericht

578 keer gelezen

Waarom neemt de zelfinductie dan bij belasting af?

Jac, de zelfinductie neemt af bij belasting terwijl de primaire stroom toeneemt. De reden is dat de kern slechts één flux kent, als gevolg van het magneetveld veroorzaakt door de primaire en die (tegengestelde) van de secundaire. Bij belasting verschuiven de getallen maar het verschil blijft gelijk en bedraagt de aanvankelijke waarde die bij nullast aanwezig is.

Wederzijdse inductie van twee spoelen. De primaire en secundaire zijn twee spoelen die (omdat ze om dezelfde kern zijn gewikkeld) dezelfde krachtlijnen bevatten zodat geldt
phi = L . i . 10[super]8[/super] (=tien tot de achtste)
Omdat phi constant is, zal een stroomstijging de waarde van L verlagen.

Hallo Jaap,

Hier snap ik weinig van.

Ik zou als volgt redeneren (kan natuurlijk best fout zijn):

* trafo heeft een magnetiseringsstroom (prim) om de flux in de kern op te wekken.
* de max flux is alleen bepaald door de prim. spanning, aantal wdg, de frekwentie en het oppervlak van de kern, volgens E = 4,44 * N * f * Φ (met Φ=flux = B * A).
* prim spanning, frekwentie, aantal wdg en opp van de kern veronderstellen we even constant, dan is dus Φ constant. (lees voor Φ en B: ...max)

we verwaarlozen even de verliezen in de trafo t.o.v. het nuttig vermogen.
nu gaan we een secundaire belasting aanbrengen.

* er vloeit dan een secundaire stroom
* deze (sec) stroom zal zijn oorzaak tegenwerken (dus de bestaande flux)
* maar de totale flux blijft constant (zolang de spanning e.d. niet verandert)
* er moet dus in de primaire een extra stroom gaan lopen die een flux veroorzaakt die de flux t.g.v. de sec stroom compenseert.

* dat is dan de extra stroom die uit de voedingsbron (het lichtnet dus) aangeleverd zal moeten worden.
* de magnetische weerstand is natuurlijk niet veranderd, want we hebben aan het magnetische circuit niks veranderd.

Dus volgens mij blijft de zelfinductie ook gewoon gelijk.

Er loopt alleen ook primair een extra stroom, waarvan de fase (t.o.v. de nullaststroom, of t.o.v. de prim spanning, het is maar net waar je van uit gaat) afhankelijk is van de belasting.
De totale primaire stroom is de (vector-)som van de stroom die we al hadden (zonder sec belasting) en de stroom die het gevolg is van de sec. stroom.

Is de zelfinductie niet gewoon een gegeven van de fysische constructie?
Een ander verhaal wordt het als we secundair bjvoorbeeld een spoel aansluiten. Dan zie je daar primair ook weer een grotere spoelwaarde aan de klemmen. Maar blijft dan de trafo-zelfinductie niet gewoon gelijk?
En zien we primair een parallelschakeling van de losse trafo en de getransformeerde spoel/weerstand/etc?

Ik overzie het allemaal niet meer....

Jac

Reageer op dit bericht

586 keer gelezen

Jac,
Je hebt helemaal gelijk. De nullast stroom die een trafo opneemt, kun je verklaren door een trafo te zien als een ideale trafo met parallel aan de primaire een smoorspoel Lprim.

Onbelast is de secundaire stroom van de ideale trafo nul, dus ook de primaire stroom, en het enige wat je primair overhoudt is de stroom in Lprim.
Zoals in elke smoorspoel loopt die stroom 90 graden achter op de spanning. Als de kern op het randje van verzadiging zit, dan zal de primaire stroom piekjes krijgen zoals in de tekening. Gedurende de plus halve netperiode wordt de kern steeds verder dezelfde kant op gemagnetiseerd totdat ie verzadigt en de stroom omhoog schiet. Op het randje van verzadiging gebeurt dat net voordat de spanning ompoolt, en de stroom in Lprim weer gaat afnemen. Eerst langs het piekje weer omlaag uit verzadiging, en daarna gebeurt in de andere halve periode weer hetzelfde.

Als er wel voldoende ijzer voor de trafo is gebruikt, en de kern niet verzadigt dan is de stroom in Lprim een sinus, en uit de grootte kun je Lprim berekenen. Voor een 50VA nettrafo ongeveer 10H, dat geeft 230V / (2pi 50Hz x 10H) = 73mA stroom in Lprim, en dat is dus de nullast primaire stroom.

[image]

Als er belasting is, dan is de primaire stroom van de ideale trafo een getrouwe copie van de secundaire stroom golfvorm, in de schaal N1 / N2.
Als bijvoorbeeld secundair een weerstand zit die 1A top (0.7Arms) opneemt, en de trafo overzetting is 230:23V, dan is de topwaarde van de primaire stroom 0.1A (70mArms) en ook sinusvormig. Voor de hele trafo komt daar dan nog de stroom in Lprim, al dan niet met piekje bij.

Als de belasting een spoel is van bijvoorbeeld 20mH, dan vertaalt onze ideale trafo van 230:23V dit naar 20mH x (230/23)^2 = 2H. Je "ziet" dan primair de getransformeerde last spoel parallel aan Lprim, dus 2H // 10H = 1.667H, zoals Jac ook al noemde.
De formule voor parallelle spoelen is dezelfde als voor parallelle weerstanden.

Bij belasting met een diodebrug zijn er de laadstroompieken in de toppen van de netspanning. Deze zijn meestal veel groter dan de eventuele verzadigingspieken van de kern, die juist bij de nuldoorgangen van de netspanning (zie boven) optreden.
Tenslotte kan het model van een trafo nog worden uitgebreid met de spreidingszelfinductie en wikkelcapaciteit, maar die doen pas mee in de kHz-en.

Als daar belangstelling voor is, wil ik daar nog wel een vervolgje over schrijven.

Koos.

--
Met buizen in de wolken

Reageer op dit bericht

591 keer gelezen

Jac,
Je hebt helemaal gelijk. De nullast stroom die een trafo opneemt, kun je verklaren door een trafo te zien als een ideale trafo met parallel aan de primaire een smoorspoel Lprim.

Onbelast is de secundaire stroom van de ideale trafo nul, dus ook de primaire stroom, en het enige wat je primair overhoudt is de stroom in Lprim.
Zoals in elke smoorspoel loopt die stroom 90 graden achter op de spanning.

Jac / Koos,

Dit is het model van de voedingstransformator waarover ik schrijf:

[image]

Wat gebeurt met de zelfinductie van de primaire wikkeling indien de secundair wordt kortgesloten? De primaire zelfinductie nadert in die situatie de waarde nul waardoor de stroomsterkte haar hoogste waarde bereikt.

Reageer op dit bericht

583 keer gelezen

Jaap,
Behalve Lprim zit er nog een tweede smoorspoel in elke trafo verstopt, namelijk de spreidings zelfinductie. Deze staat in serie met elke wikkeling, evenals de koperweerstand. De spreidings zelfinductie vertegenwoordigt het deel van de flux tgv die wikkeling dat niet door de andere wikkleingen wordt gezien. Voor een 2-wikkeling trafo maakt het niet uit waar je de spreidings-L tekent, bijvoorbeeld secundair:

[image]

De waarde van de spreidings-L is erg klein, meestal nog geen mH als de primaire en secundaire wikkeling over elkaar liggen, maar veel groter als ze naast elkaar liggen zoals in een beltrafo.

Voor een 50VA trafo van 230V op 23V is de spreidings L ongeveer 500uH. Als je de secundaire kortsluit, dan is de ideale trafo belast met 0.5mH, wat primair verschijnt als 0.5mH x (230/23)^2 = 50mH, dus een stuk lager dan de nullast primaire zelfinductuie van 10H.
Overigens heeft de spreidings-L nauwelijks invloed op het kortsluitgedrag, omdat de impedantie daarvan bij 50Hz veel kleiner is dan de koperweerstand.
Het kortsluitgedrag van trafo's tot ca 200W wordt dan ook grotendeels door de koperweerstand bepaald.

Koos.

--
Met buizen in de wolken

Reageer op dit bericht

613 keer gelezen

Jaap,
Behalve Lprim zit er nog een tweede smoorspoel in elke trafo verstopt, namelijk de spreidings zelfinductie. Deze staat in serie met elke wikkeling, evenals de koperweerstand. De spreidings zelfinductie vertegenwoordigt het deel van de flux tgv die wikkeling dat niet door de andere wikkleingen wordt gezien. Voor een 2-wikkeling trafo maakt het niet uit waar je de spreidings-L tekent, bijvoorbeeld secundair:

De waarde van de spreidings-L is erg klein, meestal nog geen mH als de primaire en secundaire wikkeling over elkaar liggen, maar veel groter als ze naast elkaar liggen zoals in een beltrafo.

Voor een 50VA trafo van 230V op 23V is de spreidings L ongeveer 500uH. Als je de secundaire kortsluit, dan is de ideale trafo belast met 0.5mH, wat primair verschijnt als 0.5mH x (230/23)^2 = 50mH, dus een stuk lager dan de nullast primaire zelfinductuie van 10H.
Overigens heeft de spreidings-L nauwelijks invloed op het kortsluitgedrag, omdat de impedantie daarvan bij 50Hz veel kleiner is dan de koperweerstand.
Het kortsluitgedrag van trafo's tot ca 200W wordt dan ook grotendeels door de koperweerstand bepaald.

Koos.

OK, dan klopt mijn bewering m.b.t. het afnemen van de primaire zelfinductie.
Gelukkig, ik was even bang dat ik mijn bibliotheek kon verbranden :-D

Jac, je ziet het verband toch tussen de stroom en de zelfinductie in de uitdrukking Þ = L x I x 100.000.000

Reageer op dit bericht

629 keer gelezen

Jac,
Je hebt helemaal gelijk. De nullast stroom die een trafo opneemt, kun je verklaren door een trafo te zien als een ideale trafo met parallel aan de primaire een smoorspoel Lprim.

Onbelast is de secundaire stroom van de ideale trafo nul, dus ook de primaire stroom, en het enige wat je primair overhoudt is de stroom in Lprim.
Zoals in elke smoorspoel loopt die stroom 90 graden achter op de spanning.

Jac / Koos,

Dit is het model van de voedingstransformator waarover ik schrijf:

Wat gebeurt met de zelfinductie van de primaire wikkeling indien de secundair wordt kortgesloten? De primaire zelfinductie nadert in die situatie de waarde nul waardoor de stroomsterkte haar hoogste waarde bereikt.

In dit plaatje mis ik de zelfinductie van de trafo. Er is alleen een ideale trafo afgebeeld, en niet de spoel-waarde.

We moeten het er maar op houden dat we het niet eens zijn, en dat we daar vrede mee hebben.

Als ik een soortgelijk voorbeeld mag geven als ik in jouw redenering terugzie:
ik heb een weerstand van 100 Ω. Nu hang ik er een weerstand van 100 Ω aan parallel. Dan zeg jij dat de oorspronkelijke weerstand 50 Ω is geworden en ik stel dat de oorspronkelijke weerstand gewoon hetzelfde is gebleven, maar dat je iets anders meet door de invloed van de toegevoegde weerstand.

Nou ja, zolang we allebei maar onze spullen gerestaureerd krijgen, maakt het ook niet veel verschil, nietwaar?

Jac

Reageer op dit bericht

621 keer gelezen

Jac, het spijt me dat ik je niet beter kan helpen. Misschien wil je mijn boek eens lezen, ik ben niet zo'n goede uitlegger merk ik. Wel zie ik mijn conclusie door zowel Koos als ook door Kris worden bevestigd.

Reageer op dit bericht

568 keer gelezen

Beste Jaap,

Bedankt voor je bijdragen.
Ik denk dat ik wel begrijp hoe het werkt, maar ik kan het ook niet duidelijker uitleggen.

Groetjes,
Jac

Reageer op dit bericht

584 keer gelezen

Waarom neemt de zelfinductie dan bij belasting af?
Ik dacht altijd dat die zo ongeveer gelijk bleef, en dat er een reëele belasting bijkwam. Dus primair gezien een "fasegedraaide" impedantie van de spoel parallel met een "niet fasegedraaide" impedantie (weerstand) van de getransformeerde secundaire belasting (en natuurlijk nog een verlies-weerstand, die ook wel niet lineair zal zijn).

Naar aanleiding van de thread "Hete voedingstrafo" van enkele dagen geleden postte Jaap B. een link naar een artikel over snubbers http://www.nfor.nl/archief/index.php?id=121553
Ik heb dat artikel doorgelezen. Voor de metingen en de formules die worden toegepast is het van belang de zelfinductie van de secundaire wikkeling van de trafo te kennen. En zowel in open toestand als in kortgesloten toestand van de primaire wikkeling.

Het verschil is opmerkelijk groot.
Bij een trafo 220 V > 15 V / 1 A was de zelfinductie van de secundaire wikkeling in open toestand van de primaire 8,19 mH en in kortgesloten toestand van de primaire nog maar 0,546 mH.

Reageer op dit bericht

601 keer gelezen

Voor de metingen en de formules die worden toegepast is het van belang de zelfinductie van de secundaire wikkeling van de trafo te kennen. En zowel in open toestand als in kortgesloten toestand van de primaire wikkeling.

Het verschil is opmerkelijk groot.
Bij een trafo 220 V > 15 V / 1 A was de zelfinductie van de secundaire wikkeling in open toestand van de primaire 8,19 mH en in kortgesloten toestand van de primaire nog maar 0,546 mH.

En dat is maar goed ook, Ed.
Je hebt de sec zelfinductie gemeten (8,19 mH) en de getransformeerde primaire spreidingszelfinductie + de secundaire spreidingszelfinductie (samen 0,546 mH).

De spreidingszelfinducties (of het deel van de spoelen dat niet gekoppeld is noem ik het voor mezelf voor het begrip) zijn in het ideale geval heel erg klein. Tenminste bij trafo's waar dat zo bedoeld is.
Er zijn natuurlijk ook trafo's waar die groot moet zijn, zoals lastrafo's of trafo's die tegen kortsluiting bestand moeten zijn.

Jac

Reageer op dit bericht

594 keer gelezen

Om de discussie wat meer praktische informatie te geven heb ik de volgende foto's gemaakt.

[image]
Op de foto de sinus van het net en de stroomvorm zonder belasting.
Lijkt wel op de tekening van Koos.
Piekwaarde spanning zo'n 310V, de stroom staat op 1V/div over 4,7 ohm.
De instellingen zijn verder niet gewijzigd. De stroom moet eigenlijk verticaal worden gespiegeld om de 0 as.

[image]
De stroomvorm met een 3,3uF over de primaire.

[image]
Nu weer zonder condensator maar met een kleine 40 Watt ( gloeilamp ) belasting secundair.
De vlakke stukken zijn een stuk hoger in waarde geworden.

[image]
Nu bij een belasting met zo'n 140 Watt. De stroom wordt nu sinusvormig.
Stroom*spanning geeft nu een reeel vermogen dat wordt opgenomen door de trafo.

[image]
Als laatste bij 140 Watt belasting MET de 3,3 uF condensator.
Er is nog wat ruimte voor uitslingeringen maar de trafo is ook nog niet volbelast.

Reageer op dit bericht

601 keer gelezen

beste Hans,

misschien is het leuk van ook eens de hysteresiscurve op te nemen. Kun je duidelijk zien of je trafo naar verzadiging toeloopt. (wat hier blijkbaar het geval is)

Er zijn verscheidene modellen om een trafo te verklaren en uit te rekenen.

Een simpele versie : zolang de secundaire niet belast is heb je enkel een spoel , gevormd door de primaire en de kern. Hierdoor loopt een bijna 90 graden naijlende stroom. Het kleine reële stukje wordt gevormd door de koper en ijzerverliezen. (laat het ons verwaarlozen)
De grote van deze nullaststroom word bepaald door de zelfinductie van de primaire. Je kan stellen dat de stroom groot genoeg wordt om via de opgewekte flux en de daarbij horende tegen-EMK net voldoende spanning opgewekt wordt om tot een evenwicht te komen tussen tegen-EMK en de aangeboden spanning.

Belast je nu de secundaire, dan neem je een deel van de flux en de tegen-EMK weg. Hierdoor gaan er een extra (reële) stroom lopen door de primaire om deze "gestolen" flux weer aan te vullen tot deze weer gelijk is aan de toestand in nullast.

conclusie : - belast of onbelast, de flux in de kern is gelijk. (in de praktijk een beetje kleiner bij belasting, door de verliezen)
- de stroom door de primaire komt nooit voor honderd procent in faze met de spanning, er blijft steeds een stukje gelijk aan de nullaststroom lopen dat 90 graden achterop loopt. de totale stroom is het reële deel , opgeteld met deze blindstroom.

groeten

Kris

Reageer op dit bericht

586 keer gelezen

RSS Feed van deze thread

Terug naar hoofdpagina

powered by my little forum