Рассеиваемая мощность трансформатора

Жаворонок

Что-то непонятно, сколько потерь может быть в трансформаторе без перегрева.

У меня получается, что трансформатор (диаметр около 23, высота около 19) будет рассеивать около ватта. Многовато, но хотелось бы понять, приемлемо ли. Пишут, что радиаторы делают из расчета 30 см²/Вт. У меня получается 18 см². Но одноваттные резисторы гораздо меньше.

Кто-нибудь из практики может что-нибудь подсказать? Мотать так (сойдет), вешать радиатор или покупать сердечник большего размера?

Реклама

charchyard

Что-то непонятно, сколько потерь может быть в трансформаторе без перегрева

скачай книжецу Б.Ю. Семенова "силовая элехтроника"... там тема эта достаточно раскрыта... непрохо было б певесить радиатр на сердечник трансформатора... только вот обмотки сильно мешать будут

Реклама

gsmart

charchyard писал(а):певесить радиатр на сердечник трансформатора... только вот обмотки сильно мешать будут

В ёмкость с трансформаторным маслом его, а масло циркулиррвать через радиатор.

SW_Сервис

[uquote="Жаворонок",url="/forum/viewtopic.php?p=3640318#p3640318"]Что-то непонятно, сколько потерь может быть в трансформаторе без перегрева....[/uquote]

Фигасе! Это же сколько нужно потерь, чтоб он перегрелся! До 70-80° C?

Реклама

Slabovik

Температурой перегрева называют РАЗНИЦУ между температурой изделия, в котором выделяется тепло, и температурой окружающей среды. Например, если трансформатор имеет температуру 50°С, а воздух вокруг него 35°С, то это значит, что его температура перегрева 15° (50-35).

Правильный ответ: чтобы не было перегрева, рассеиваемая мощность должна быть =0.
Чем больше мощность при одних и тех же размерах - тем выше температура перегрева.
Также можно видеть, что температура перегрева не зависит от температуры окружающей среды. Если в изделии выделяется 2 Вт и его температура перегрева при этом 20°, то значит, что изделие будет иметь температуру 40° при 20° окружающей среды, либо 140° при 120° окружающей среды.

Также имеется понятие максимально допустимой рабочей температуры. Она уже не зависит от температуры окружающей среды и представляет собой абсолютное ограничение.

При одной и той же рассеиваемой мощности резисторы имеют меньшие размеры, потому что допускают гораздо более высокую рабочую температуру. И наоборот - чтобы изделие не нагревалось чрезмерно, нужно увеличивать его размеры - эта мера снижает температуру перегрева. Также можно применить принудительный обдув или интенсивный теплосъём (радиатор, тепловые трубки).

Таким образом, однозначного ответа на вопрос топикастера не существует. Температура трансформатора зависит от многих факторов, а не только от мощности и его размеров, и чтобы ответить на него, необходимо эти факторы учесть все. В самом простом случае для этого достаточно изготовить опытное изделие и на нём определить, что достаточно, а что нужно изменить.

Реклама

Slabovik писал(а):Если в изделии выделяется 2 Вт и его температура перегрева при этом 20°, то значит, что изделие будет иметь температуру 40° при 20° окружающей среды, либо 140° при 120° окружающей среды.

тебе следует поизучать элементарные тепловые расчеты.
конвективная составляющая теплопередачи зависит от 4 (четвертой!) степени разности температур изделия и окружающей среды.
а ведь есть еще лучевая составляющая теплопередачи, которая тоже сильно нелинейна от разности температур.
в твоем примере при окружающей 120° перегрев будет считанные градусы, хватит пальцев одной руки...

Добавлено after 4 minutes 28 seconds:
ну, может, и двух рук. но не те же самые 20 градусов...

Реклама

Slabovik

Мне много чего следует сделать, в частности, в который раз напомнить, что не следует объяснение сделанное на пальцах, принимать за академический расчёт.
Тем более, что при температуре в кузове устройства, и при 20, и при 120 перегрев не будет так сильно отличаться, как ты утверждаешь. Чтобы было значительное увеличение доли излучения, кузов должен остаться холодным, чтобы было, куда излучать, что, кстати, автоматически сделает ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ более холодной (ибо она - это не только температура воздуха). В противном случае излучение кузова вернётся в трансформатор, восстановив баланс на более высоком уровне, вернув пропорцию ровно к тому же виду и ровно той же разнице - 20 градусов.
Да и при 10-20-30° разницы между изделием и ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ доля тепла, выводимого с излучением, пренебрежительно мала по сравнению с конвективным теплообменом.

И да, совсем другое дело, если этот трансформатор будет в космосе (не обязательно), за теплопрознрачными стенками (это главное). Тут крути-не крути, а температура космоса в районе 3°К и РАЗНИЦА от увеличения доли теплового излучения при изменении температуры внутри кузова от 20 до 120 будем уже заметной. Но в реальных изделиях это, увы, совсем не так...

SW_Сервис

Slabovik, "Мы не будем оспаривать терминологию" (с). Наплевать какая будет разница tустр - tокр. Вопрос стоял так:Что-то непонятно, сколько потерь может быть в трансформаторе без перегрева.
. А, вообще, вопрос не совсем корректно поставлен. Транс что, всё время будет на х.х. работать? или в режиме Pном? Отсюда и плясать... Далее вентиляция, конвекция, радиаторы и пр. дела.

Slabovik

Терминологию не нужно оспаривать, в ней нужно разобраться. И как раз "перегрев" и означает, на сколько температура изделия (трансформатора) будет выше температуры окружающей среды. Для того, что под перегревом имеете в виду вы (точнее, топикастер), есть тоже устоявшийся термин, который называется "превышение допустимой температуры". И от рассеиваемой мощности он зависит только косвенно, т.к. её (температуру) можно превысить и без выделения мощности в изделии (трансформаторе). А вот перегрев - наоборот, без выделения мощности невозможен. Наоборот тоже справедливо.

Жаворонок

А давайте не будем заниматься схоластикой. Все поняли, о чем речь, а значит, со словами все в порядке.

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3640547#p3640547"]не следует объяснение сделанное на пальцах, принимать за академический расчёт[/uquote]
А расчет можно и сделать.

Для случая 20-40 °C: σ(313⁴-293⁴)К⁴=126 Вт/м².
Для случая 120-140 °C: σ(413⁴-393⁴)К⁴=297 Вт/м².

А вот с конвекцией, думаю, все не так просто: там и аэродинамика, и другие трудно учитываемые эффекты. Если бы самолеты можно было просто рассчитать, то и аэродинамические трубы не понадобились бы. И прогнозы погоды тоже оставляют желать лучшего. Но нелинейность тоже налицо.

В общем, до меня дошло, чем меня смущали распространенные формулы для нагрева: линейностью. Даже у Семенова и то линейная формула.