международный, на русском языке
библиотека статей, рассказов, эссе, статей-ответов на вопросы
|
NetNotebook.Net/pda международный, на русском языке |
|
|
библиотека статей, рассказов, эссе, статей-ответов на вопросы
|
Chem-Tech .NetNotebook.Net Химия-Техника ИЗБРАННЫЕ и НОВЫЕ статьи >> | ||
 |
[о NetNotebook.Net] [поиск] [задать вопрос] | |
 |
|
|
|
|
|
 |
вопрос:
Как изменить (подстроить) выходное напряжение трансформатора?
195 вольт в Сети с перебоями
Электрический трансформатор (напряжения) - это магнитопровод (у низкочастотных трансформаторов - трансформаторное железо), обмотки - создание и утилизация переменного магнитного поля; первичная обмотка создает поле, вторичная - его использует.
... (Это называется итерационный или пошаговый процесс приближения (к истине).)
12 Volts DC - это вообще-то 13,8 постоянного вольтажа, для зарядки кислотных автомобильных аккумуляторов, которые на серной кислоте и цинке.
Здесь рассматриваются понижающие трансформаторы блоков питания от сети. Электронные трансформаторы, НЕ СОДЕРЖАЩИЕ собственно трансформаторов, т.е. понижающие напряжение разнообразные электронные-электрические устройства БЕЗ гальванической развязки с сетью не являются предметом данного материала и без понимания их сути опасны для работы в условиях, когда в сети может быть напяжение 0,5 КВ.
В Википедии есть англоязычная информативная статья про один из основных радио- электрических компонентов ТРАНСФОРМАТОР - en.wikipedia.org/wiki/Transformer, но в Википедии отсутсвует (вместе со ссылкой на английскую) информативная статья о трансформаторе на русском языке.
Сетевые электрические трансформаторы изменяют выходное напряжение (при входном напряжении синусоидальной формы, 50 Гц) изменением числа витков вторичной обмотки. Как правило, первичная (возбуждающая) обмотка находится в первом слое трансформатора или на отдельной секции катушки.
Руководство пользователя (если его так можно назвать) трансформатора несколько зависит от типа трансформаторного железа - листов, из которых сложен магнитопровод трансформатора - железная полоса, скрученноя в рулон - тороидальный трансформатор; согнутые в U-образые пластины (две) - листовой, нарубленные Ш-образные пластины - сердечник Ш-образного трансформатора.
Но принцип (вне зависимости от типа могнитопровода) - общий для всех трансформаторов:
(формула 1)
Nпервич./Nвторич. = Uпервич./Uвторич.,
где
N - количество витков провода трансформатора (шт.);
U - напряжение на обмотке (вольт, переменное);
первич.; вторич. - первичное (входное); вторичное (выходное).
Число витков определить в первичной обмотке достаточно сложно (самый простой способ - разобрать трансформатор, смотать провод - сосчитать витки; и не собрать обратно - без спец. приспособений не получится). В "обычном" тороидальном трансформаторе - примерно 880 витков в первичной обмотке, в Ш-образном - 1440 витков провода, в листовом - число витков провода где-то посередине.
Так и будем СЧИТАТЬ в эксперимонтально-практическом (намотка провода - это практика!) РАСЧЕТЕ трансформатора.
Еще сложнее определить полярность направление намотки провода - по часовой стрелке или против, правая или левая "резьба" у трансформатора.
На этикетке-шильдике-таблике трансформатора (бумажной!) сказано, что:
250 ВА 50/60 Hz
pri 230 V blue
sec 11,8 V white
SR EN 61558/ta40E з S.C. Petra S.R.L.
CL.II; IP 00 GERMAN-RO joint venture Company
Значит, когда нагрузка - извините, входная мощность - или выходная? - эквивалентна 250 ватт, а на входе синусоидальное напряжение 50 Гц действующим напряжением 230 вольт, то на выходе 11,8 действующих переменных вольт. Что после выпрямления переменного синусоидального тока даст квадратный корень из 2 действующих переменных вольт; минус 0,5-2 вольта падения напряжения на выпрямительных диодах или диодном выпрямляющем мосту; минус 0 на сглаживающих конденсаторах.
У меня применяется выпрямитель KBU804 (диодный мост), по паспортным данным у него падение напряжения VFM 1 вольт при токе IF 4 ампера.
Да, считается, что наряжение на сглаживающих конденсаторах не подает, т.е. не уменьшается - но на практике все зависит от коэффициента пульсаций выходного напряжения, то бишь соотношения суммарного выходного сопротивления трансформатора - питающей цепи - и сопротивления нагрузки.
Итого, на выходе выпрямляющего дивайса - говоря вместо русского на англофицированном языке - постоянное напряжение должно быть:
11,8 * sqrt (2) - 2 = 11,8 * 1,4 - 2 = 14,52 вольта,
что вполне подходит для зарядки кислотного автомобильного аккумулятора.
Автомобильный тенератор даёт от 13,8 В до 14,4 В (Википедия), что вполне относится к питанию "12 вольт", автомобильному напряжению или электрическому напряжению в бортовой сети автомобиля.
Я суюсь с тестером, чтобы замерить рассчётные 14,5 вольт, а вольтметр мне измеряет 12 вольт и еще какие-то десятые доли. Для зарядки автомобильного аккумулятора вольтаж явно не достаточен. В пониженном напряжении оказался виновен не трансформатор, а пониженное на 17% напряжение на его входе, т.е. в электросети 190,9 вольт. Для меня эти недостающие 17 процентов напряжения не явились неожиданностью, но неприятно удивила наглость электрокомпании, захватившей электросеть.
И обратите внимание в конце на дату написания этого материала: прошло 2 года после электрческих бунтов народа в 2013-ом, а наглости у немецких электрораспределительных компаний не убавилось. Итог: нужно покупать или автотрансформатор или стабилизатор напряжения или повышающий трансформатор.
Или революционно добиваться положенных 230 В -10% +5% напряжения - у нас вместо 220 вольт положено 230 вольт. Но я выбрал самый дешевый путь - подмотать на эти недостающие вольты свой трансформатор.
Намотали 14 витков эмалированного провода с негарантийного углошлифовального[/urn[ ("болгарки") электродвигателя, получилось 3,27 переменных действующих вольта.
Припаяли один вывод - получилось 12 вольт минус 3,27 вольт (значит, неправильно угадали методом научного тыка направление обмотки - подключили обмотки навстречу, предварительно внимательно подумав, А ЧТО ПРОИЗОЙДЕТ). Влючили правильно, теперь заводская вторичная обмотка трансформатора добавляет напряжение в самодельную обмотку.
Аккумулятор с полученного напряжения через 5watt салонную лампочку (опять же автомобильную, 12 вольт) успешно заряжается, 50 mA. Медленно, но верно!
И решил я попробовать, какой ток выдержит эта тонкая самодельная обмотка. Ступенчато - через лампочки 12 В - повышал входной ток до 2,25 A переменного. Нет, самодельная обмотка не греется. Так почему бы не сделать обмотку для подзарядки от сети - не на 12 вольт (1 аккумулятор), а на 24 вольта (2 последовательных аккумулятора, как на дизельных грузовиках)?
Как уже упоминалось, напряжение на генераторе автомобиля - до 14,4 вольта постоянного тока (после выпрямителя), добавляем 17% недоданных электрокомпанией вольт, получаем 16,848 вольта постоянного тока. Если фактическое напряжение превысит 14,8 вольт (в некоторых исочниках пишут, что всю заявленную производителем ёмкость аккумулятор набирает - заряжается - при 14,8 вольта, то есть страшной поломки - и дорогостоящей! - поломки аккумулятора не произойдет), то откючить температурным реле (измерять температуру тонкой вторичной обмотки, как самые быстро наревающиеся элементы) электропитание всего трансформатора.
Чтобы получить от синусоидального тока постоянный вольтаж 14,8 * (100+17)/100 = 14,8 * 1,17 = 17,3 (при напряжении в сети 190,9230v-17% вольт как раз будет требуемый для зарядки вольтаж, 14,8. Для вольтажа "220", "120" в расчет внести соответствующие изменения. Ведь окончание электроснабжения НАМЕЧАЕТСЯ везде. Так что Знание, из чего получить электричество (из всего, что горит :-) будет цениться много дороже металла-золота.
Переменного действующего вольтажа значит нужно 17,3 + 1 / sqrt(2) = 18,3 / 1,41 = 12,98.
Выпрямительный диодный мостик (интегральный) применим KBU804, на нем в прямом направлении теряется 1 вольт при токе 4 А.
Или число витков - формула - на вторичной обмотке данного трансформатора:
14 витков развивает 3,27 вольта (действующего, синусоидального).
Значит, 1 виток на обмотке ДАННОГО трансформатора - это 0,2336 В (измерено).
Для 12,98 вольт нужно 55,56 витков - округляем до целого в бОльшую сторону - лишние вольты всегда можно погасить, а вот недостающие... Недосол - на столе, пересол - на горбе. Кто понимает дословно - в руки!
Короче, 56 витков после преобразования дадут 16-17 вольт для зарядки автомобильного аккумулятора через сопротивление-лампочку накаливания, при, повторюсь, номинальном сетевом напряжении. Но так как его не бывает, то мы готовы съесть и пониженное напряжение СЕТИ!
Трансформатор намотали - вторичную обмотку для 12,98 вольт переменных. Напряжения измерили - на входе 220 вольт (точно) и колебания амплитудой 1-2 вольта, на выходной обмотке трансформатора - 15,4. Коэффициент трансформации получился 0,07, вместо 12,98 (выходное напряжение)/190,9 (входное напряжение) = 0,068. Разница на таком малом количестве витков проволоки вполне допустимая, но уменьшить число количество вторичных витков - напряжение на выходе не помешает.
0,2336 вольт дает один виток (измерение), 220 * 0,068 / 56 = 0,2671 вольт по формуле. Отличается на 0,0335 вольта, т.е. на...
Дети говорят: мой папа как трансформатор: получает 370, отдает 220, а на остальное - гудит.
В трансформаторах гудит не только железо, но и любой замкнутый проводниик, в частности - провод вторичной обмотки, его сопротивление - это сопротивление награзки; через неё протекает электрический ток.
220 * 0,068 = 14,96 вольтаж по формуле
220 * 0,070 = 15,40 вольтаж реальный
1 виток теоретически даёт напряжение 0,2671 вольта
1 виток реально даёт напряжение 0,2750 вольта
Нужно убавить 0,44 вольта или 0,44 / 0,2750 = 1,6 витка.
... ну что-ж, смотаем с понижающего трансформатора напряжения полтора витка.
Значит, правильное значение - 54,5 витков на вторичной обмотке трансформатора.
Ну что-ж, измерим. Это называется итерационный или пошаговый процесс приближения (к истине).
последние изменения статьи 24апр2015, 26апр2015
предыдущая |
 |
 следующая |
| Избранные и новые статьи Chem-Tech >> |
| [о NetNotebook.Net] [поиск] [задать вопрос] |
Перепечатка (кроме материалов под "стандартным копирайтом" - знаком ©) и цитирование приветствуются, если указываются:
в любых гипертекстовых документах - прямая гиперссылка на автора и на страницу-источник;
в обычных документах - указание автора, название материала, источник (например, FAQ-for-FAQ.NetNotebook.Net).
Авторские права, интеллектуальная собственность:
Статьи: указанный в статье автор или правообладатель
Вебдизайн и структуры: © Astrela Ltd., 2010-2018; 2019-2021 Вадим Шулман
лицензировано под Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License,
если не указано иное.
Внешние элементы: их соответствующие правообладатели и лицензии.
(С), (TM): их соответствующие правообладатели.
|
