Зарядное,в чем ошибка...

[Sergiiko]

Доброго времени суток.Заглянувшие к КОТу ,прошу про святить, меня В таком вопросе. Имея в наличии трансформатор ТС 90-1,возникла мысль сделать зарядное для аккумулятора автомобиля.Суть расчётов приблизительно такая, мощность трансформатора 90вт,для зарядки аккумулятора автомобиля емкостью 55Ач ,нужен ток приблизительно 2,5-2,7А не более т.к из расчёта Тр. Собрав зарядное по схеме из журнала Радио 2001 №11 ст35. Намотав трансформатор два плеча по 11,2В (в суме 22,4в).При запуске обнаружил,что при нагреве трансформатора при нагрузке 2-2,5А слишком большой, и с уверенностью можно говорить что мысль не удалась,при таком использован (температурном режиме ) выход со строя гарантирован .От суда прошу совета, возможно использования ТС 90-1 для таких целей...

схема.rar

(41.43 КБ) 710 скачиваний

И в чём ошибка?...

[dr.doc]

При фазоимпульсном управлении на нагруке присутствуют импульсы напряжения с некоторой скважностью. При такой форме сигнала истинные значения можно получить только используя среднеквадратичный прибор (например электромагнитной системы, со шкалой не от нуля). Я проводил измерения тестером DT830B и электромагнитным амперметром, так вот, показания в некоторых случаях различались более чем в 3 раза, причем DT830B их занижал.
А вообще, 90 ваттт для зарядного маловато. Да и напряжения в 22 В много, попробуйте снизить до 17-18.

[Sergiiko]

Спасибо

А вообще, 90 ваттт для зарядного маловато. Да и напряжения в 22 В много, попробуйте снизить до 17-18.

.По поводу замеров ,в замере использовал пять приборов: ТЛ-4М , Ц4324 , Ц20-05 ,Ц4202 (5А) .Ц4324 (6А). Результат поверг меня в шок,на всех приборах,разное показания ампер,такое чувство что амперы величина не постоянная. Нелинейность по всем приборам,(чем выше подымаешь ток , тем выше нелинейность),

При такой форме сигнала истинные значения можно получить только

Не знаю ,какому прибору верить.

А вообще, 90 ваттт для зарядного маловато.

Таки и вопрос, можно впихнуть его в зарядное, или категоричное нет...

[ST@S]

Меньше всего будет врать прибор с магнитоэлектрической системой, это у которого в неподвижную рамку с катушкой втягивается металлический флажок при прохождении тока, который связан механически со стрелкой. Далее, следует отметить, что внутреннее сопротивление аккумулятора чрезвычайно мало (сотые доли ома), поэтому, действительно, 22В - многовато. 90Вт делим на 15...17В = получим те самые 5,5А. (Это максимальный ток вторички при таком именно выходном напряжении) То есть теоретически - всё нормально. Кстати, почему ток зарядки выбран "приблизительно 2,5-2,7А"? Следует отметить, что при таком способе регулировки возможна кака в виде протекания постоянной составляющей через обмотку (приводит к насыщению и разогреву сердечника). Диаметр провода во вторичке какой?

[dr.doc]

90Вт делим на 15...17В = получим те самые 5,5А

Это утверждение не совсем точно. Дело в том, что cos f выпрямителя, работающего на емкостную нагрузку в идеале равен 0,7. А ведь именно к емкостной можно приравнять аккумулятор. Да и cos f в реальности примерно равен 0,5-0,6, следовательно по приведенной выше формуле получим 5,5*(0,5...0,6)=2,25...3,3 А.

[Sergiiko]

Меньше всего будет врать прибор с магнитоэлектрической системой,

Согласен в действительности ,к сожалению не так,

ТЛ-4М , Ц4324 , Ц20-05 ,Ц4202 (5А) .Ц4324 (6А)

четыре вроде магнитоэлектрические , но показания разнятся.Будет время проверю на постоянном токе,и нагрузке.

Кстати, почему ток зарядки выбран "приблизительно 2,5-2,7А"?

Изначально зарядное планировалось,под аккумулятор 6СТ55 (55Ач).из расчёта 0,05-55=2,75А ток оптимальной зарядки.Отсюда 2,7-22=60Вт.что вполне устраивало. транс на 90Вт (запас на певичку и прочность)... НО результаты себя не оправдали.Замечу зарядное может выдать и более 6А. но нагрев обмоток и корпуса чрезмерен. Провод которыми намотан провод в диаметре 1.2мм . скорей всего мои расчёты приблизительны.И возможно ошибочны .Буду благодарен за совет...

[Soir]

А ведь именно к емкостной можно приравнять аккумулятор.

Не надо приравнивать аккумулятор к емкостной нагрузке.

И в чём ошибка?...

Трансформатор 90Вт при напряжении на вторичной обмотке 22V может выдать ток 4А. Это его предельный режим, который не рекомендуется и он будет греться, но сгореть не должен. В статье, где приведена схема зарядного предлагается использовать ТН-61, его мощность 190Вт.
2-2,5А Ваш трансформатор должен потянуть. Возможно при сборке неплотно соединен сердечник, неправильно выбрано сечение провода (1,2 пожалуй маловато будет), есть межвитковое или ошибки в схеме. Попробуйте нагрузить его не схемой с аккумулятором, а подобрать лампочки или что-то в этом роде, чтобы нагрузить трансформатор без схемы зарядного, а напрямую вторичную обмотку ампера на 3-3,5.

[Brigadir]

Ребята, о чем разговор? Для 12 вольтового аккумулятора требуется 14 - 16 вольт и точка; для 6 вольтового = 8 вольт. А тут 22 вольта(это много) = естественно транс перегружен и греется. Ток: аккумулятор сам выбирает ток(из возможного) - когда сильно разряжен, он и 10 ампер может потреблять(зависит от напряжения зарядки и возможности трансформатора), потом(подзарядившись) ток сам уменьшиться до 4 ампер(а то и меньше).

[Sergiiko]

Ребята, о чем разговор? Для 12 вольтового аккумулятора требуется 14 - 16 вольт

НЕТ схема прилагается.Ведь зарядное с регулятором на тиристоре.

когда сильно разряжен, он и 10 ампер может потреблять(

Не может,так как схема регулятором... А по поводу напряжения (22в) я просто ошибся когда перематывал тр-р. Спасибо,но скорей всего буду перематывать на тс 160 или тс180 может на тс250 ,сожалею о потраченном времени.Работа на граничащих нагрузках, почему то думаю не верна., Может у кто-то видел похожею тему на этом сайте, поделитесь...(и то что будет полезно)...

[anatol378]

Ошибка в выходном напряжении трансформатора. Если представить что выпрямитель работает на конденсатор (аккумулятор это конденсатор) то получающееся выпрямленное напряжение (для синусоиды) будет равно 22х1.41=30 вольт. Максимальное напряжение заряженного кислотного акк. не должно превышать 14,4 вольта (20 градусов, теплее - меньше). На мосту и тиристоре падает по 2 вольта (при большом токе) - всего 4 вольта. Итого суммарно 18 вольт. 30 - 18=12 остальным 12 вольтам (или 8,5 В по переменке) остается уйти в тепловые потери и именно в трансформаторе. Т.е. вы успешно сделали козу трансу.
В промышленности применялись буферно-зарядные устройства выполненные в виде трансформатора на 12,6 В и моста без всяких регулировок.
Как вариант включите проволочный резистор ом на 5 ватт на 10-20.

[Sergiiko]

anatol378 Так вариант уменьшения напряжения где-то вольт 6-8 по переменке как вариант. А толщина провода, в моем случае 1.2мм. (какой попался необходимой длины) Стоит увеличить или должно хватить...

[Soir]

Ошибка в выходном напряжении трансформатора. Если представить что выпрямитель работает на конденсатор (аккумулятор это конденсатор) то получающееся выпрямленное напряжение (для синусоиды) будет равно 22х1.41=30 вольт...

Это если бы не было тиристора с фазоимпульсным управлением.

[Brigadir]

Не надейтесь на тиристор - он пропускает короткие импульсы того напряжения(размах импульса) , которое выдает вторичка трансформатора. и всплески по току не 2 ампера, полагаю,а гораздо больше(учитывайте закон Ома: I = U/R где R - внутреннее сопротвление аккумуляторной батареи)

[anatol378]

Провод в трансформаторах такой мощности можно выбирать из значения 5-7 ампер на мм2, т.е. в вашем случае при 5 а/мм2 ток 6А, что за глаза.
Brigadir Soir уже ответил. Тиристор убирает кусок синусоиды, а не уменьшает ее значение.

[Sergiiko]

Тиристор убирает кусок синусоиды, а не уменьшает ее значение

А что из этого следует...(что рассеивание лишних вольтов не так критично к температуре трансформатора ИЛИ .... )... и по поводу:

уменьшения напряжения где-то вольт 6-8 по переменке как вариант.

реально или нет....(выход из положения)...

[dr.doc]

Рисую очень примерно, надеюсь будет понятно. На графике горизонтальной линией показано значение ЭДС АКБ. Обрезанная синусоида в момент превышения отдает ток. При этом, если рассчитать пиковую мощность, то получится многократная перегрузка. Это приводит к возникновению в трансформаторе высших гармоник, которые увеличивают потери в трансформаторе. Да и ток на самом деле в этот момент времени синусоидален (при нагрузке на реальный аккумулятор). Если совместить во времени синусоиды тока и напряжения, то можно увидеть, что у токой схемы очень низкий косинус "фи". Про эти последствия я уже говорил выше.

[anatol378]

Sergiiko Уменьшай напряжение! Резистор предложенный мной как вариант - это печка. Предложил из-за того, что возможно влом отматывать. Схема которую вы собрали представляет собой регулятор СРЕДНЕГО тока (в данном варианте). Принцип простой - отсекаются части синусоиды и этим уменьшается протекающий СРЕДНИЙ ток эквивалентный постоянному вызвавшему такое же воздействие.

[ST@S]

то получающееся выпрямленное напряжение (для синусоиды) будет равно 22х1.41=30 вольт.

Весьма занятно
вот с ШИМом, это лучше, чем тиристор, КПД выше, трансу легче: http://kravitnik.narod.ru/charge/charge_10.html Собирать не заставляю, можно лучше найти, просто идея.

[Soir]

Провод в трансформаторах такой мощности можно выбирать из значения 5-7 ампер на мм2, т.е. в вашем случае при 5 а/мм2 ток 6А, что за глаза.

Плотность тока в обмотках выбирают от 2 (при Рном >=200 В*А) до 6 (при Рном = 10 В*А и менее). "Полупроводниковые приемно-усилительные устройства" Терещук Р.М. 1981г. Классика жанра.

Brigadir Soir уже ответил. Тиристор убирает кусок синусоиды, а не уменьшает ее значение.

Да, убирает, именно потому умножать на 1,41 в корне не верно. Коэффициент будет зависеть от фазы открытия тиристора.
Если у Sergiiko не будет работать фазоимпульсный регулятор, тогда и будет все так, как здесь писалось про трансформатор. Нужно установить амперметр в разрыв цепи вторичной обмотки и промерять ток при разных положениях регулятора R1. Проверить таким образом схему и определить на каком токе начинает греться трансформатор и тогда делать выводы.

[anatol378]

Soir Я дал плотности тока исходя из собственного практического опыта при применении в радиолюбительских конструкциях. Рекомендации начала-середины прошлого века. кочующие из издания в издание и даже отраженные в ГОСТах не всегда оптимальны в связи с изменением технологии и применением обмоточных проводов повышенной теплостойкости, улучшенными пропиточными материалами и т.д. Из-за сложности проведения тепловых расчетов были предложены эмпирические значения допустимых плотностей тока в проводах в зависимости от габаритной мощности трансформатора не отражающие конструкцию трансформатора. способ его намотки, применяемые провода и изоляцию - как минимум 1,5 -2 раза меньше оптимальных, а также учитывающих температуру перегрева на 50 градусов по сравнению с максимальной температурой (60 град.) окружающей среды при работе с полной мощностью длительное (годы) время.
Не поленился нарисовал работу выпрямителя на аккумулятор. Заштрихованные области это ток который течет в реале через аккумулятор. В любом случае импульсный характер, что не есть хорошо, а учитывая низкое внутреннее сопротивление аккумулятора получаются даже при малом превышении напряжения экстра токи при сравнительно небольшом среднем.

ST@S Спасибо за ссылку. Простенько и со вкусом.