Страница 1 из 3

Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:15:35
VCRazeel
Здравствуйте.

Давно хотел сделать на работе мощный не импульсный блок питания.
Не было трансформатора.
Нашёл нормальный тороид.

Рассчитывать габаритную мощность, и пр., теоретически - бесполезно, так как все калькуляторы сильно упрощены, а уж если делать на совесть, то без информации о марке железа не подступишься (её, естественно, нет). Однако, на форумах говорят будто есть возможность определить наиболее эффективное количество витков первички опытным путём :

Мотается энное количество витков, например, 100.
На обмотку, подаётся напряжение, например, 36В ~ 50 Гц.
Замеряется ток холостого хода.
Подаётся отличное от первого напряжение, например, 127В ~ 50 Гц.
Опять-таки, измеряется ток.

Это понятно. Далее, по полученным двум точкам строится линейный график (напряжение-ток что-ли? А как тогда учитывается число пробных витков?) И по графику ищется оптимальная точка (по какому принципу?), а число витков первички, согласно этому, пропорционально умножается на бла-бла, я ничего не понял :)

Соратники по увлечению, кто из вас знает практический способ расчёта тороида, - прошу помочь с его реализацией, направив на путь истинный (потому что то что я насобирал и озвучил выше, вероятно, бред.)

У меня есть всё: есть много катушек медной проволоки различной толщины, есть тор D=159, d=105, h=50, есть фторопласт для обмотки слоёв, есть хозмаг, чтобы купить лак для пропитки (и даже ёмкость прецизионная есть :)) ), но мне неизвестны; ни габаритная мощность, которую может отдать это железо, ни оптимальное число витков первички :(

Помогите пожалуйста.

Ответ получен:
Телекот писал(а):Ну тогда мотаете пробную обмотку. С помощью ЛАТР постройте вольт амперную характеристику, и засекаете то место где начинается теряться линейность. из полученного вычисляете количество витков на вольт и увеличиваете на 20-25%.

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:28:57
pritula
VCRazeel писал(а): Давно хотел сделать на работе мощный не импульсный блок питания.

есть тор D=159, d=105, h=50,
ни габаритная мощность, которую может отдать это железо, ни оптимальное число витков первички
для расчёта мощности "железа" кроме диаметра нужно сечение

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:32:42
просто КОТ
Ну так это -- разность диаметров 54мм, значит толщина стенки 27мм. Высота стенки 50мм.
Стало быть сечение 1350мм^2.

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:40:22
VCRazeel
Чтобы таких странных вопросов более не было, напишу ещё и площадь окна: 86.59 См.
Сечение - 13,5, если в сантиметрах.
Кстати, это странно, у нас в стране всё в мм измеряется, кроме размеров трансформаторов. С немецкой школы небось потырили :)))

Габариты железа не важны, хотелось бы узнать именно практический способ :(

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:44:21
pritula
Можно путём экспериментов и расчетов определить мощность трансформатора с высокой точностью, но смысла большого в этом нет.

Для вычисления мощности исследуемого трансформатора полученную площадь сечения магнитопровода возведите в квадрат и разделите на 1,3. Результат будет показывать мощность прибора в ваттах.

может здесь
http://www.komitart.ru/radiolubitel/188 ... atora.html

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:45:18
просто КОТ
Методики конкретной какбэ и нет. Ибо всё зависит от того, что хочешь получить. Максимальный КПД? Максимальную мощность? Минимальный ток покоя?

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:48:22
pritula
VCRazeel писал(а): Давно хотел сделать на работе мощный не импульсный блок питания.
К примеру делали сухой трансформатор 10 кВ/100 В, так нужно было как можно меньший вес
а у нас какая задача ?

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 17:54:02
VCRazeel
Понял вас.
Задача - определить как можно более выгодное количество витков первички, из соображений получения максимума отдаваемой долговременной мощности, при приемлемом уровне нагрева (это таком, чтобы работало сутками на пассивном охлаждении).
Неважно, сколько оно потому будет кушать из заводской электросети, важно, чтобы можно было снять как можно бОльший ток с обоих 20-36 вольтовых вторичных обмоток (практически, такой большой ток никогда сниматься не будет, важен сам факт. Чем больше запас мощности - тем ниже проседания напряжения, при изменениях уровня нагрузки, верно?)
Высокий КПД в задачу не ставится, хотя чем меньше нагрев - тем выше КПД.

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:06:20
VCRazeel
просто КОТ писал(а):Минимальный ток покоя?
Нашёл в контейнере с металлическими отходами транс от микроволновки - меня теперь никаким холостым током не испугать)))))

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:09:27
pritula
VCRazeel писал(а): Задача - определить как можно более выгодное количество витков первички, из соображений получения максимума
.... важно, чтобы можно было снять как можно бОльший ток с обоих 20-36 вольтовых вторичных обмоток (практически, такой большой ток никогда сниматься не будет, важен сам факт. Чем больше запас мощности - тем ниже проседания напряжения, при изменениях уровня нагрузки, верно?)
мощность
13,5*13,5/1,3=180Вт по железу
какое "ниже проседание" напряжения предполагаете ? (навскидку, примерно)
какое изменение уровня нагрузки ? (тоже примерно)

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:11:41
pritula
VCRazeel писал(а):
просто КОТ писал(а):Минимальный ток покоя?
Нашёл в контейнере с металлическими отходами транс от микроволновки - меня теперь никаким холостым током не испугать)))))
Всё правильно, такой ТР расчитан на короткое время работы и max мощность

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:19:48
VCRazeel
pritula писал(а):Можно путём экспериментов и расчетов определить мощность трансформатора с высокой точностью, но смысла большого в этом нет.
Да, в точном определении мощности нет смысла, но это и не нужно. Хотелось бы знать оптимальное количество витков первички.
pritula писал(а):Для вычисления мощности исследуемого трансформатора полученную площадь сечения магнитопровода возведите в квадрат и разделите на 1,3. Результат будет показывать мощность прибора в ваттах.
Простите, но этой грубейшей прикидке, я не доверяю. :)) Например, у другого источника, видел коэффициент для тороида 1.2. Это какое-то шаманство.

БП двуполярный 0-30 V, 5 ампер. И чтобы четвёртый знак после запятой не колебался.

С учётом потерь на выпрямление и стабилизацию, это 22-25В ~ с вторичных обмоток.

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:27:32
pritula
VCRazeel писал(а): Простите, но этой грубейшей прикидке, я не доверяю. :)) Например, у другого источника, видел коэффициент для тороида 1.2. Это какое-то шаманство.
БП двуполярный 0-30 V, 5 ампер. И чтобы четвёртый знак после запятой не колебался.
С учётом потерь на выпрямление и стабилизацию, это 22-25В ~ с вторичных обмоток.
коэффициент 1.2 - 80% кпд, 1.3 - 70% кпд
5А*30V=150W, с кпд *1,2=180W как по железу
что значит "четвёртый знак после запятой не колебался" ?

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:28:08
Телекот
Самый точный расчёт это заводской, там правда немного завышен ток покоя за то максимально приспособлено для извлечения максимальной мощности на продолжительном времени работы.
Просто когда попадается трансформатор надо на железе писать габаритную мощность и количество витков на вольт.
Более точного расчёта чем заводской для снятия максимальной мощности нет, так как там учитывается характеристики конкретного железа. Большинство программ сильно врут габаритную мощность. поскольку не учитывают что с увеличением мощности плотность тока через обмотки падает. И получается что трансформатор ТС-270 в некоторых прогах имеет мощность 500вт, а то и больше.
Правда некоторые составители программ возложили расчёт плотности тока на пользователя и сделали окно ввода :)) Тесть если прога выдала не то это виноват сам пользователь. Хотя габаритная мощность сильно зависит от условий охлаждения.

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:30:34
просто КОТ
Я бы посоветовал взять программу Старичка для сетевых трансформаторов 50Гц. Его программы наиболее точны и в них будет удобно поиграться с параметрами поискать компромиссы тока покоя/нагрева/дури.
Вот ссыль на скачивание: http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=130535
Вот другие его проги, если надо: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=33756

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:31:36
pritula
согласно расчётов запас есть

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:38:24
VCRazeel
Благодарю за помощь!
pritula писал(а):что значит "четвёртый знак после запятой не колебался" ?
Это чтобы когда к уже готовому БП, я подключу вольтметр, то его показания были бы статичными, будто я замеряю напряжение на клеммах аккумулятора. В идеале, чтобы они такими же оставались и при подключении/после подключения нагрузки ампера в 3, но это, конечно, мечты)

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:42:32
pritula
VCRazeel писал(а):
Это чтобы когда к уже готовому БП, я подключу вольтметр, то его показания были бы статичными, будто я замеряю напряжение на клеммах аккумулятора. В идеале, чтобы они такими же оставались и при подключении/после подключения нагрузки ампера в 3, но это, конечно, мечты)[/quote]
при нагрузке и на клеммах аккумулятора будет меняться
это надо учитывать его внутреннее сопротивление (аккумулятора)

а для вас нужна стабилизация

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:44:45
VCRazeel
просто КОТ писал(а):Я бы посоветовал взять программу Старичка для сетевых трансформаторов 50Гц. Его программы наиболее точны и в них будет удобно поиграться с параметрами поискать компромиссы тока покоя/нагрева/дури.
Вот ссыль на скачивание: http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=130535
Вот другие его проги, если надо: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=33756
Отличная программа, по крайней мере, гораздо лучше тех что мне попадались до этого, спасибо.
Телекот писал(а):Самый точный расчёт это заводской, там правда немного завышен ток покоя за то максимально приспособлено для извлечения максимальной мощности на продолжительном времени работы.
Просто когда попадается трансформатор надо на железе писать габаритную мощность и количество витков на вольт.
Более точного расчёта чем заводской для снятия максимальной мощности нет, так как там учитывается характеристики конкретного железа.
Вы совершенно правы, лучший расчёт - заводской, но эта железяка, досталась мне в виде обугленной от времени и температуры, обмотки в один слой (D провода 2.2 мм), а сверху - такая же обугленная межслойная изоляция. Ни его прежнее назначение, ни, тем более, характеристики первички - неизвестны.

Re: Грамотная разработка тороидального трансформатора.

Добавлено: Ср сен 25, 2013 18:48:34
VCRazeel
pritula писал(а):при нагрузке и на клеммах аккумулятора будет меняться
Конечно, но помечтать не вредно же)

Я думаю так: Если к тому, что рассчитано на 5 ампер, подключить нагрузку в 3 ампера, то напряжение просядет на 5-10% (к примеру).
А если ту же нагрузку подключать к тому что рассчитано на 100 ампер, проседание будет составлять доли процента...