Belabberde spoelprestaties

Waarschijnlijk kloppen de spoelen niet met de frequentie die je gebruikt. Of het kernmateriaal is niet goed.

Theoretisch gezien (transformator verhouding) zou je in de buurt moeten komen van die 1A.

NIET 'theoretisch' gezien. Je hebt gewoon helemaal geen theorie gebruikt.

In een werkende trafo heb je nog zoiets als een koppelfactor tussen de spoelen, die je zo dicht mogelijk bij '1' wilt hebben. Daarom zitten de spoelen ook samen op een kern, en is de kern gesloten, om zo min mogelijk verstrooiing van het magnetisch veld te hebben.

Daarbij heb je waarschijnlijk veel te veel verliesweerstand in je spoelen. Voor die 1A heb je maar liefst 6V nodig: dat is 6 ohm! Uit de zelfinductie van je spoel volgt een véél kleinere reactantie ¹⁾; de rest is dus verlies.

Kloppen de maten van de spoel trouwens wel? Als je 25m draad van 0,63 wikkelt op een vorm van 40mm dik en 10mm lang, zal de buitenmaat al gauw 54mm worden.

e: ¹⁾ Op welke frequentie werk je eigenlijk? De eigen weerstand van 25m draad van 0,63mm zal een ohm of 1,7 zijn. Als er verder geen verliezen zouden zijn, zou je reactantie van de (bijna 2mH spoel) iets van 5,8 ohm zijn, waardoor de frequentie blijkbaar bijna 500 Hz is...

Bedankt voor jullie reacties!

Van de koppelfactor ben ik op de hoogte. Maar wat bedoelt u precies met reactantie? Ik weet dat het aangeeft hoeveel de spoel zich verzet tegen wisselspanning op een bepaalde frequentie (X = L w). Maar wat betekend dit voor deze situatie?

Ik werk op een netspanningsfrequentie: 50Hz, ook door gebrek aan krachtigere functiegeneratoren op school. Ik maak dus gebruik van een simpele trafo om het voltage naar beneden te krijgen.

De straal (24,5mm) is de gemiddelde straal, van het midden van de spoel tot het midden van spoelcirkel (als u begrijpt wat ik bedoel). De door u berekende buitenmaat klopt ongeveer. Maar als beide spoelen even groot zijn, zou dat toch geen probleem mogen opleveren?

Verder hebben de spoelen geen kern, om het enigszins 'draadloos' te houden. Ik wil hier namelijk het rendement van bepalen.

Reactantie is het imanginaire deel van de impedantie van de spoel. De koperweerstand is het reële deel. Samen vormen ze de impedantie, Z van de spoel. Voor 50Hz is jouw spoel min of meer een kortsluiting. Als 1,7 Ohm en 2 mH klopt (en FET kennende zal hij er niet ver naast zitten, dan is die spoel Z=(1,7 +j 0.6)

Dan hou ik nog geen rekening met dingen als Mutual inductance (weet de Nederlandse naam niet) Want de tweede spoel zal ze zelfinductie van de eerste beinvloeden.

Hoe is je opstelling trouwens. Hoever staan de spoelen van elkaar af en liggen ze in elkaars verlengde ? Waarmee belast je de tweede spoel ?

50Hz is veel te laag, meestal wordt ~200kHz gebruikt. Misschien werkt 50Hz wel, maar dat hangt van de gebruikte kern af.

Op 9 november 2013 16:22:38 schreef fred101:
Dan hou ik nog geen rekening met dingen als Mutual inductance (weet de Nederlandse naam niet) Want de tweede spoel zal ze zelfinductie van de eerste beinvloeden.

Wederzijdse inductie

Ik heb deze theorie wel gehad op school, toch al een tijdje niets meer mee gedaan, terwijl het eigenlijk heel interessant is.

Het enige wat ik wel weet: je frequentie is echt te laag. Sloop eens een paar trafo's uit een geschakelde voeding van 90 tot 400 Watt of zo. Ga eens meten aan de windingen die daar op zitten en je zult keer op keer slechts enkele ohms meten. Dat komt omdat die wikkelingen bij de veel hogere frequenties (ver in de kiloHertzen) steeds minder een kortsluiting vormen dan bij jouw 50 Hz.

Oké, de frequentie is dus te laag. Dit dacht ik eerst ook al, maar mijn leraar zei dat het op 50Hz ook zou moeten werken.

Is er iets waarmee ik de benodigde spanning/stroom kan bereiken op hogere frequenties? Een functie/toongenerator die we op school hebben haalt de benodigdheden (min. 6V/1A) niet.

Daarnaast is de weerstand over het hele circuit nu ongeveer 4ohm, wat resulteert in een stroom van 2,5A bij 10V en 1,5A bij 6V, wat veel te hoog is voor de spoel. Weerstanden (of beter gezegd, potmeters) toevoegen heeft alleen maar een lager voltage als gevolg, iets wat ik ook niet wil.

Jullie hulp is tot nu toe wel erg fijn, het helpt me enorm om zelf die extra denkstappen te zetten en de situatie wat beter in te kunnen schatten!

Wat voor kernen gebruik je in de spoelen? Je kunt eens 2x E-core gebruiken (netjes tegenover elkaar)
Zal dan wel beter worden op 50Hz, maar het rendement wordt nooit echt goed. Zonder kernen op 50Hz werkt zo goed als niet.

[Bericht gewijzigd door Arco op zaterdag 9 november 2013 18:27:53 (12%)]

Aan de gegevens te zien zijn dit luchtspoelen.
Daarmee kun je alleen iets overbrengen als je ze op de werkfrequentie afstemt. En dat lukt weer alleen als je de frequentie veel hoger neemt (omdat anders de condensatoren onmogelijk groot zouden moeten zijn).

De koppelfactor k is natuurlijk onafhankelijk van de frequentie, en onafhankelijk van de afstemming.
Maar door afstemming kun je toch een betere energieoverdracht krijgen - een hogere 'schijnbare k', zeg maar. Reken echter niet op getallen waarbij de eenvoudige trafo-formule gaat kloppen; daar blijf je vèr onder.

De afmetingen van de spoelen zijn op zich niet zo belangrijk, maar omdat je opgave kennelijk niet klopte vroeg ik dit na.

Kan je niet een flink zware voeding pakken uit het lab een dikke FET om de spoel te sturen & Blusdiode, en de Gate hiervan aansturen met de functie generator ?

Op 9 november 2013 18:14:02 schreef mr32:
maar mijn leraar zei dat het op 50Hz ook zou moeten werken.

daar gaan we weer. hoeveel keer ik dat gehoord heb op school van leraren vroeger...

ik geraakte aan mijn eindwerk ook niet uit, allesinds uit een klein deel van het schema die ik niet theoretisch kon uitleggen/ondersteunen.

toen ik hulp vroeg aan de leraar was zijn antwoord: "dat zou ik niet weten, maar je zal het toch moeten uitvissen want die vraag krijg je nu op je verdediging van ons".

ik heb hen daarna ook zo nog wat idiote strikvragen gesteld, dewelke zij mij allemaal terugvroegen op de verdediging en ik hen letterlijk te kakken zette (want het was onzin). echt jammer dat er zulke types dan ook les mogen geven.

@TS: waarom heb je zo niet eens een draadloze tandenborstel open gehaald en eens nagemeten hoe die werkte?
je kernmateriaal hoeft daarom ook geen fysiek contact te maken. als je bv een nagel hebt met daar de windinge over van het laadsysteem. en je draadbaar toestel heeft een gat onderaan waar de spoel gewikkeld is, dan schuift de spoel over die nagel en gaat het rendement ook omhoog (=veelgebruikt bij tandenborstels). nog steeds draadloos en die nagel zorgt dan voor het centreren

Leraren natuurkunde hebben verstand van natuurkunde... Niet van elektronica. Te specifiek...

Je frequentie moet omhoog, en je moet de boel in resonantie zien te krijgen. Resonantie zal die leraar wel verstand van hebben, maar niet per se elektrisch.

(Je frequentie moet ook omhoog omdat je anders onmogelijk grote spoelen en condensatoren nodig gaat hebben)

En gewone (kortsluitvaste) functiegenerator, die iets van 200mA kan leveren, is genoeg om op je secundaire spoel een ledje aan te krijgen. Die moet je school hebben... (Toongenerator, nog het best als je er direct een speaker aan kan hangen. Wel een kortsluitvaste, maar dat is voor een school eigenlijk al een vereiste.)

Als je de impedantie rond 6 tot 8 Ohm houdt kun je een audioversterker gebruiken.

Je kunt inderdaad het beste de kringen in resonantie brengen en dan is 50 Hz erg onhandig. (dat worden enorme spoelen en condensator banken) Maar om dat goed te krijgen heb je minimaal een scoop nodig. Zonder kan ook. De kringen identiek maken en dan een RF diode detectortje (diode, weerstandje condensatortje en een DC multimeter of draaispoel metertje) in de tweede kring. Kringen bijna tegen elkaar zetten en de generator verdraaien tot het metertje max uitslaat. Als je de kringen verder uit elkaar zet zal echter de resonantie frequentie van beide kringen omlaag verschuiven. Dus bij het uit elkaar schuiven steeds weer de generator bij tunen. Met RF diode detectortje heb je geen vermogen nodig en kan je gewoon een meetzender gebruiken of een simpele wienbrug oscillator bouwen (twee torren en wat weerstanden en condensators)

Ik heb een experimenteerdoos van een school waar je met een buis een oscillator maakt en dan met een tweede kring bestaand uit een spoel, variabele condensator en neon lampje dat neon lampje laat branden. Dat haalt toch nog een cm of 10.

Ik heb een keer met zoiets geëxperimenteerd. Dat was op 50 MHz en mbv een VNA als zender en tevens ontvanger (dan hoef je de resonantie niet te zoeken, een vna is een zender die bv automatisch achtereen volgens van 1 tot 100 MHz uitzendt en tegelijk op zijn tweede aansluiting de amplitude meet op de zelfde frequentie. Ik haalde toen 50 cm met iets van 30dB demping.
De zend en ontvangkringen waren Tesla lenzen. In mijn geval serie van 5 kringen die per kring resoneerde op 50 MHz en elke kring bestonden uit 1 winding parallel aan een condensator. De diameter van iedere volgende spoel werd steeds kleiner en het geheel is sterk richting gevoelig. De eerste en grootste kring werd via een koppellusje ingekoppeld, en aan de ontvangstkant het zelfde. De twee koppellusjes alleen (als test) haalde maar een paar cm. En met twee kringen, 1 voor zenden en 1 voor ontvangst, haalde ik een cm of 10 als ik het goed herinner (maar een vna kan een signaal wat zo'n 80-100 dB verzwakt is nog oppikken, -3dB is al de helft van je uitgezonden vermogen, -100dB is 10 miljard keer minder vermogen )

Draadloze energie en een tl-buis ..jaar (1981).

Mijn opstelling was een 27 Mhz bak met een 200 Watt versterker erachter.

De tl buis starte ik op door een kant van de buisvoet( 2 pinnen) , de spoel van de versterker even aan te tikken.

De tl buis licht daarbij een stukje van de buis op , de buis brand niet in de volledige lengte +/- 20 cm maar de afstand tussen versterker en de tl buis was makkelijk 30 cm.

Met het verplaatsen van de buis schoof ook het licht in de buis op .
De buis hield ik gewoon in de hand zonder een enkele draad of elektronica eraan., ik heb enkele verbaasde gezichten gezien..

Het rendement van deze proef was slechter dan belabberd meer dan 200 Watt input om een beetje licht van een 60 Watt tl te krijgen.

Gelukkig zijn er nu veel betere methoden.

Hoe dicht mogen die twee spoelen bij elkaar komen?
Als je de spoelen allebei op een open E-kern wikkelt, en dan de open kanten van de kernen tegen elkaar zet, krijg je feitelijk een gewone transformator en dan zal het uitstekend werken op 50Hz.

Dat is juist, maar er zal ook vrij vlug rook van komen als de twee helften van elkaar worden weg genomen(getrokken). Bij de tandenborstel kan dat blijkbaar wel. Als ik ts was zou ik eens proberen om het spoel op een schakelende halogeentrafo aan te sluiten. Overdracht zal veel meer zijn, alhoewel het zonder kernmateriaal bedenkelijk blijft.