Transformator izračun

[sebo1976]

Potreboval bi kakšno dobro literaturo za izračun transformatorjev če kdo ima.

Rad bi previl ta dva kosa v kakšno bolj uporabno napetost.

[VolkD]

Izračun niti ni tak problem - težko je dobiti ustrezno žico. No ni problem dobiti 15kg žice, ampak tako malo,...

[s56av]

https://www.s5tech.net/viewtopic.php?f=50&t=6510

[reber]

Potreboval bi kakšno dobro literaturo za izračun transformatorjev če kdo ima.

Literatura obstaja, ni pa nujno da ti bo kaj dosti koristila, ker nimaš točnih podatkov o materialu iz katerega je jedro.
V literaturi bi našel formule v katere se vnese tudi konstanto, ki je odvisna od kvalitete trafo pločevine. Od kvalitete je odvisno kakšen magnetilni pretok izbereš za jedro, od tega je odvisno število ovojev za 1V.

Rad bi previl ta dva kosa v kakšno bolj uporabno napetost.

Glede na zgoraj napisano, je najbolje da izhajaš iz števila dejanskih ovojev, ki so za vsak transformator posebej. Imaš podatke o napetosti, odviješ, prešteješ in imaš podatek o številu ovojev za 1V. Za debelino žice ostajajo formule oziroma tabele, ki so več ali manj stalne, računa se glede na tok.

Od kvalitete pločevine je odvisno kakšen magnetilni pretok izberemo, od tega je odvisna tudi končna moč, večji je magnetilni pretok, večja je lahko moč transformatorja. Pri večjem magnetilnem pretoku se tudi napetost na sekundarju manj seseda... je manjša razlika med napetostjo prostega teka in napetostjo v obremenjenem stanju.

Skratka, literature ne rabiš, izhajaj iz navitij ki so, iz teh podatkov boš dobil najbolj optimalne podatke, saj je proizvajalec dobro vedel s kakšno pločevino ima opravka in je izbral primerno vrednost magnetilnega pretoka.

Seveda lahko zadevo malce postavimo na mejo, kadar transformator ni namenjen 24/7 uporabi, če je to potrebno.

Za dvojna L jedra oziroma CI jedra na katerih sta po dva tuljavnika in je hkrati primar na obeh in sekundar na obeh, so izračuni drugačni od klasičnega EI transformatorja... iz glave ne bi vedel, ker tovrstnih transformatorjev nisem nikoli preračunaval, sem pa že previjal na podoben način kot predlagam, šlo je za predelavo, spremembo in sem samo sledil že začetemu vzorcu.
Za EI pa vem, sem jih že veliko delal tako iz ničle, potem pa, ko je bilo sestavljeno, naredil tudi meritve.

[VolkD]

Ne iti preko 1T ( Tesla magnetne gostote).
Ne iti preko 3A/ mm2 bakrene žice.

[sebo1976]

Ideja s štetjem navojem je odlična, vendar se bojim, da ne bo uporabna ker trafota imata en kup primarjev 220v+ 380+400+420+440V. Torej so vsa ta navitja zajeta v izračunu za izdelavo. Zeleni trafo je celo definiran kot 630VA/1500VA. Bom še malo poguglal...preden se lotim razdiranja.

[sebo1976]

Ali pa vzamem samo primarno 220 za izračun.

[reber]

Ni pomembno ali je primar ali sekundar, praviloma je razmerje ovojev/V enako in tudi če je za sekundar korekcija v plus, nič hudega.

O magnetilnem pretoku oziroma gostoti magnetnega pretoka je tako, da gre večinoma od 0,8Wb/m2 do 1,3Wb/m2, z visoko kvalitetno pločevino tudi 1,5T

1Wb/m2 = 1T = 10000Gs

Wb -> weber, Wb/m2 -> weber na kvadratni meter, T -> tesla, Gs -> gauss

Kar na pamet, da čez 1T ne iti, je malo mimo, kot sem napisal, je odvisno od kvalitete in vrste materiala lamel trafo pločevine.

Ne samo jakost gostote magnetnega pretoka, tudi izkoristek transformatorja je posledično odvisen od tega.

Koliko toka na mm2 je spet odvisno od velikosti navitja, načina hlajenja, načina uporabe, režim delovanja in ostalih okoliščin, gre pa od 2,5A/mm2 in v posebnih primerih občutno preko 3A/mm2. Seveda je segrevanje navitja pri večjih tokovih zagotovljeno, tako da ja, se je treba držat izračunov, če podatkov o jedru ni, pa slediti vzorcu konkretnega transformatorja, ki se bo predelal.

Za standardno 0,5mm pločevino M7 gre na 1,1T, za debelino 0,35mm M6 1,2T in tako naprej... pod 1T velja za bolj navadno mehko pločevino nižje kvalitete.

Nekaj branja v prilogi, sicer to ni ravno za male transformatorje, pa vseeno...


.

[VolkD]

Kar na pamet, da čez 1T ne iti, je malo mimo, kot sem napisal, je odvisno od kvalitete in vrste materiala lamel trafo pločevine.

Čez moje roke je šlo več transformatorske pločevine, kot si jo ali jo boš ti videl. V Sežani je bila razen proizvodnje radijev, tudi proizvodnja transformatorjev. Ne energetskih, ampak takih malih, od 65VA pa do 3500VA, če to še šteje za male transformatorje.
Začelo se je s proizvodnjo mrežnih in audio transformatorjev za potrebe radijskih sprejemnikov, takrat še na elektronke. Nadaljevalo pa z vsemi možnimi tipi transformatorjev. Proizvodnja je pokrivala celoten nekdanji YU trg, nekaj je bilo tudi izvoza v Italijo in Švico. Spočetka so to bila EI jedra, kasneje taka kot so na fotografiji zgoraj. Zadnja leta pa so se izdelovala predvsem C jedra. Kasneje je proizvodnja transformatorjev prešla v zasebne roke ( DRM d.o.o.), da bi se pred cca 15 leti ustavila, ker se je lastnik zamenjal in preusmeril v druge dejavnosti.

Ko rečem ne it preko 1T, rečem to iz izkušenj. Industrija je poskušala marsikaj, prihranki pri velikih serijah so bili vabljivi. Ampak servis je imel pa probleme.
Tudi 3A na mm2 ni na pamet. V cilju šparanja na količini bakra v transformatorju se dandanes navija marsikaj. Če transformatorji niso obremenjeni trajno, potem gre to nekako skozi. Je pa treba vedeti, da so tu razen segrevanja še drugi efekti. Predvsem je problematičen povečan padec napetosti znotraj navitja. Posledično je izračun napajalnika, ki sledi povsem drugačen.

Izkoristki ! Transformator slovi po tem, da je to naprava, ki lahko doseže izjemno velike izkoristke. Ko rečem velike mislim na preko 99%. Žal v praksi ravno zaradi šparanja temu ni tako. Šparanje gre tako na račun magnetne gostote v jedru, kot na račun preseka žice. Pri tem je zanimivo, da se pri res majhnih transformatorjih "špara" precej bolj. Tu se namreč pridruži še zahteva, da mora transformator biti majhen. Izkoristki pri majhnih transformatorjih (15VA in manj) so lahko tudi samo 75%. Razlika gre v razsipano magnetno polje, večina pa v toploto. O ekonomiji smo že, fizika pa to tudi prenese. Pri 3VA transformatorju in izkoristku zgolj 75% se bo zadeva segrela z energijo manj kot 1W, kar je sprejemljivo. Pri 400VA transformatorju bomo pa s 100W energije imeli hude probleme. Tak transformator bo torej treba naviti tako, da bo izkoristek bistveno boljši.


Če delaš zase in en primerek gotovo ne boš pazil na to, da boš prihranil 15% pri moči in obremenitvi jedra, ter teži bakra, ampak boš raje gledal, da bo transformator deloval z kar najmanj problemi. Pri visoki gostoti magnetnega polja, bo že problem brenčanja transformatorja, takšen, da si je s tem marsikdo mesece pulil lase.

[javr]

Rad bi previl ta dva kosa v kakšno bolj uporabno napetost.

kakšne so pa zdaj?

[reber]

Čez moje roke je šlo več transformatorske pločevine, kot si jo ali jo boš ti videl.

Nikoli ne boš vedel, koliko transformatorjev sem naredil, izračunal in koliko trafo pločevine sem videl, uporabil, ... tako da spet kar nekaj na pamet. Če si delal v proizvodnji in si videl na vagone pločevine in bil mogoče zraven, ko se je to porabilo, to ne pomeni kaj dosti. Bolj verodostojno merilo je, koliko transformatorjev si dejansko izračunal in koliko teh je bilo potem tudi narejenih individualno ali v proizvodnji, to šteje.

V glavnem večino drži, kar si napisal, tako da vse kar je preko tega, je treba biti prepričan kakšen material imamo v rokah. Iz izkušenj lahko potrdim, da je razlika med pločevino debeline 0,5mm in 0,35mm očitna.

Včasih so delali transformatorje z rezervo tako, da so lahko delovali neprekinjeno in se niso prekomerno greli, delujejo še danes in celo na povišani napetosti... včasih 220V, danes nazivnih 230V, realnih 240V. Danes zaradi ekonomije šparajo in delajo vse na rob zmogljivosti in še čez, mora tudi kaj crkniti. In nenazadnje, za poceni velike serije navijajo tudi z alu žico, lakirano zlato rumeno, da zgleda kot baker... pogosti primerki so transformatorji v mikrovalovnih pečicah, razni ceneni polnilniki akumulatorjev, ...

Izkoristek res majhnih transformatorjev, pod 5VA, je lahko tudi samo 50-60%, če je 75% je že precej dober izkoristek. Visoke izkoristke imajo predvsem energetski transformatorji, kar je pod 100VA je vse majhno oziroma majčkeno.

Delati zase butični izdelek je jasno, narediti je treba z rezervo, pa kaj potem če je nekoliko dražji, težji in večji, bo pa zato za zmeraj in z manj gretja, manjšo lastno porabo.

Še vedno velja, da je lahko veliko odvisno od namena, načina in režima delovanja.

Rad bi previl ta dva kosa v kakšno bolj uporabno napetost.

kakšne so pa zdaj?

Saj se vidi na priloženih fotografijah in še napisal je...
standardne omrežne napetosti
Res pa nič ni napisal, kakšne napetosti želi dobiti s predelavo... ampak to niti ni pomembno, izračun velja za vse.

.

[ivor]

Pri predelavi že navitega transformatorja ponavadi izkoristiš že obstoječe primarno navitje in se dosti ne sekiraš za gostoto magnetnega polja v jedru. Drugače lahko priklopiš primar brez bremena, počakaš kakšno uro da doseže stacionarno temperaturo (odvisno od velikosti) in oceniš če se slučajno preveč ne pregreva za tvoj okus.
Lahko tudi priklopiš primar preko variaka in mA-metra~. Primarno napetost počasi dvigaš in poiščeš točko nasičenja, kjer začne primarni tok hitro naraščati. Izmeriš tudi primarni tok pri 230V~. Če se ti zdi prevelik, dodaš še kakšno dodatno plast primarnega navitja.
Če se ti ne da šteti sekundarnih ovojev pri odvijanju, lahko naviješ za poskus eno plast sekundarja s katerokoli izolirano žico, ki je ni škoda (število ovojev prešteješ lahko tudi naknadno, ker je navitje še lepo vidno), sestaviš nazaj jedro, priklopiš primarno napetost in izračunaš število ovojev po voltu v praznem teku. Res je, da je treba dvakrat razdreti in nazaj sestaviti jedro, ampak...
Debelino žice sekundarja lahko določiš tako, da ga boš še lahko celega spravil v razpoložljivi prostor. Ponavadi lahko oceniš, da je faktor polnjenja 0,3 (čista površina bakra/celotna razpoložljiva površina okna).
Največjo moč transformatorja potem določiš tako, da se v pogonu nikoli ne bo pregreval. Zagotovo je to že pri 2,5A/mm². Pri kvalitetnem trafotu tudi 3A/mm², več pa nikakor ne.

[sebo1976]

Rad bi previl ta dva kosa v kakšno bolj uporabno napetost.

kakšne so pa zdaj?

Željene napetosti katere želi dobiti so a malem bi navil:
Input voltage 230V
Secondary SEC I 300V / 0,15A
Secondary SEC II 2x 160V / 0,2A
Secondary SEC III 2x 150V / 0,45A
Secondary SEC IV 2x 6,3V / 6,6A
Secondary SEC V 6,3V / 2A


Na velikem pa:

Input voltage 230V
Secondary SEC I 24V 8A
Secondary SEC II 24V 8A
Secondary SEC III 24V 8A
Secondary SEC IV 24V 8A

[ivor]

Na sejmu v Pordenonu sem enkrat kupil ločilni transformator deklariran za 220V/380V z odcepom na sekundarju pri 220V. Že pri prvem testiranju brez bremena se je v kratkem času tako segrel, da se ga nisi mogel dotakniti z roko.
Situacijo sem rešil tako, da sem odvil približno polovico sekundarnega navitja med 220V in 380V, dobljeno žico sem čez vse ponovno navil in povezal v serijo s primarnim navitjem (faza!). Na koncu je izpadlo tako, da sta navitji približno enaki in lahko izbiram, katero navitje naj bo primarno in katero sekundarno, odvisno od tega ali hočem malenkost dvigniti ali znižati napetost. S tem sem sicer nekoliko izgubil na največji moči, ker je sekundarna žica nekoliko tanjša od originalnega primarnega navitja. Zato vsaj lahko normalno uporabljam ločilni transformator, ne da bi skrbel za njegovo pregrevanje.
Trenutno ga rabim pri testiranju šasije starega radia Vesna 60 UKV, s šasijo originalno galvansko vezano na en pol omrežne napetosti.

[VolkD]

Bolj verodostojno merilo je, koliko transformatorjev si dejansko izračunal in koliko teh je bilo potem tudi narejenih individualno ali v proizvodnji, to šteje.

Izračunal ?! Od leta 1978 pa do 1984 praktično vsi kar so jih naredili. Tako za občutek 5 vagonov pločevine v 14-ih dneh. Pa cca 1 vagon odpadkov na mesec je šlo nazaj. Štanca zahteva svoj davek.

[peterp]

A se je res vedno potrebno dajati kdo več ve? Namesto da bi se znanje združilo

[VolkD]

A se je res vedno potrebno dajati kdo več ve? Namesto da bi se znanje združilo

Ne iti preko 1T ( Tesla magnetne gostote).
Ne iti preko 3A/ mm2 bakrene žice.

Tole je povsem na kratko znanje. Ampak je imel nekdo takoj potrebo za demant. peterp, imaš prav. Naslednjič bom take potrebe kaznoval.

[EL84]

VolkD, ali mogoče veš, katera Iskra je delala transformatorje preden so jih preselili v Sežano?

[VolkD]

Nebi vedel, da sploh katera. Vem sicer za zgodbo o C jedrih, katerih tehnologija je prišla iz nekdanje Rusije in je bila zahteva, da se ne delajo v Sežani, ker je to preveč blizu meje ( kraja tehnologije). Ampak to je bilo že precej pozneje.
S transformatorji je Iskra v Sežani začela pravzaprav zelo zgodaj, le da to takrat ni bila Iskra, ampak Telekomunikacije Sežana.
Pravzaprav gre zadeva še malo drugače. V prostorih nekdanje Iskre naj bi bil TOMOS (TOvarna MOtorjev Sežana). To se seveda ni zgodilo, v Sežani je kratek čas bila le uprava nastajajoče firme, kasneje pa se je skupaj s proizvodnjo vse skupaj preselilo v Koper. Ime firme je seveda ostalo TOMOS.

V te prostore se je naselila proizvodnja TV stabilizatorjev. To so bila pozna šestdeseta leta. Takratni TV stabilizatorji so delali na principu magnetnega zasičenja jedra. Škatla je imela preko 6kg in je vsebovala dva transformatorja, eno dušilko, stikalo in kar precej katranu podobne mase. Kljub zalivanju je zadeva več ali manj brenčala. Neobremenjena je največkrat spustila dim, redkeje plamen.
To so bili začetki izdelave transformatorjev v Sežani. Segajo krepko daleč, vsekakor pa pred leto 1970.
In to ni bilo kar tako! Vsakemu, ki je v Jugoslaviji kupil TV prodati še TV stabilizator. Jaz sem malo preračunaval in prišel do zaključka, da so se takratni TV stabilizatorji prodajali (preračunano) po ceni preko 100€. Razmišljam o številki 2.000.000 kosov. In vsak je imel okrog 6kg transformatorske pločevine. Pa TV stabilizatorji še zdaleč niso bili edini proizvod.
To kar zanesljivo vem, je, da je bil leta 1973 na področju kjer je zdaj Tuš v Sežani, že položen železniški tir za potrebe Iskre.

[EL84]

Transformatorje so najprej delali v tovarni ELRA , ki je delovala v gradu v Škofji Loki. Jaz sem bil tam poleti 1966 na počitniški praksi in sem en mesec navijal transformatorje v maloserijski delavnici. Poleg te je bila še večja navijalnica, kjer je bilo približno 10 navijalnih strojev na katerih so ženske navijale v dveh izmenah večje serije transformatorjev. Okrog leta 1970 se je vsa proizvodnja preselila v novo tovarno v Reteče. Tam je bila proizvodnja transformatorjev še par let, potem pa je prišla politična komanda in vse so preselili v Sežano.
Iz tistega časa imam še tabelo za izračun transformatorjev z EI jedri velikosti 2 do 10. Kdor bo uporabil to tabelo je lahko brez skrbi, ker je bilo s to tabelo izračunano in narejeno na tisoče transformatorjev.
Oznake v tabeli pomenijo sledeče:
Typ pove velikost jedra, za vsako velikost sta dve varianti. Pri prvi je debelina paketa enaka širini srednjega kraka E lista, pri drugi pa je X 1,5.
Če vzamemo na primer tip 6:
Širina srednjega kraka je 32mm.
Prva varianta. Debelina paketa je 32mm, moč P2= 70VA, ovoji/volt primar =4,38, ovoji / volt sekundar =4,8, ovoji primar 220V = 964, žica primar 0,40, gostota v bakru primar 2,8 A/mm2
Druga varianta. Debelina paketa 48mm, moč P2= 100VA

[reber]

Po tej tabeli je ostalo še ogromno rezerve.
Če naredim primerjavo s transformatorjem EI velikost 6, to je daljša stranica 96mm:

Malo sem pobrskal po starih zalogah, pod roke mi je prišel transformator od Dolinška EI 6/36 ima 100VA
Po teh starih tabelah je za 100VA transformator EI 6/48, to je kar občutna razlika.

Vsi vemo, da je Dolinšek delal zelo kvalitetne transformatorje, ki so imeli še vedno dovolj rezerve, lahko so delovali 24/7 in polno obremenjeni, noben ni crknil in se pregreval, noben ni brenčal in še vedno ne brenči, tudi po desetletjih uporabe.

Kje je sedaj razlika, oziroma zakaj razlika? preprosto, kvaliteta pločevine je tista, pred 50 in več leti je bilo v Jugoslaviji vse sorte, porabili so ves najslabši pleh, najboljšega iz Železarne Jesenice, kasneje Acroni, so izvažali... sem delal v valjarni in videl koliko kolutov (cca 7-8 ton) trafo pločevine so naredili Jap, ta pločevina je bila cenjena in ena boljših, v glavnem se je mastno prodalo v izvoz, seveda se je tudi v Jugoslaviji porabilo ogromno te pločevine, tovarna Rade Končar v Zagrebu je bila velik odjemalec, verjetno pa je največ tega šlo za energetske transformatorje.
No, za male transformatorčke se je porabila najslabša pločevina, tako da je jasno, zakaj take tabele, vse je bilo prilagojeno na šrot.

Do tu je vse 0,5mm pločevina, ko gremo na 0,35mm in pločevino visoke kvalitete, se odprejo čisto druge dimenzije. Razlika v ceni je tako velika, da je izdelek cenejši s ceneno pločevino, čeprav je transformator precej večji in vsaj 50% težji, lahko tudi 2x težji. Verjetno je to razlog, da se pretežno uporablja 0,5mm pločevina.

[EL84]

Ja ta tabela iz leta 1969 in velja za materiale iz tistega časa. Kvaliteta pločevine je danes bistveno boljša in prav tako lak žica in izolacija. Je pa sigurno, da noben transformator narejen po teh podatkih ne bo pregorel tudi. če bo malo preobremenjen, kar pa za nove ne moreš garantirati. Firmo Dolinšek tudi sam poznam že zelo dolgo in imam z njo samo dobre izkušnje.

[VolkD]

Transformatorje so najprej delali v tovarni ELRA , ki je delovala v gradu v Škofji Loki.

Transformatorje so posamezne tovarne, ki so kasneje postale Iskrini sateliti, v veliki večini delale za svoje potrebe same. V Sežani je to bilo od leta 1954, torej takoj, ko je firma nastala. Torej celo leto prej, kot sem prišel na svet. Kasneje so ugotovili, da to ni racionalno in so proizvodnje združevali.

[EL84]

Ja, verjamem, da je veliko firm delalo transformatorje za lastne potrebe. Proizvodnja v ELRI pa je bila za takratne razmere že kar velika in tudi na kar visoki tehnični ravni. Imeli so celo vakumsko lakiranje . Naprava je izgledala kot velik ekonom lonec premera malo več kot 1m, vanjo so zložili transformatorje, nato so izčrpali zrak in nazadnje spustili noter lak, ki je zapolnil vse reže v navitju.