flipflop
"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein
Ik begeef me als digitalicus nu op glad ijs, dus let op: het vermogen wat een trafo levert hangt niet zozeer af van de draaddikte, maar van de hoeveelheid ijzer in de kern. Je hebt een bepaalde draaddikte nodig om de gewenste stroom te halen. Maw, uit beide wikkelingen zou je hetzelfde vermogen kunnen trekken (niet tegelijk natuurlijk), ALS de draaddikte maar groot genoeg is.
@ flipflop
Uiteraard heb je 100% gelijk dat het kernoppervlakte voldoende groot moet zijn om een bepaald vermogen te kunnen transformeren van primair naar secundair. Het vermogen is dan ook afhankelijk van de grootte van de transformator kern.
Maar de vraag van TS (althans zo heb ik het begrepen) was naar het (maximaal) vermogen dat je uit een bestaande transformator kan halen.
Vermoedelijk heeft de brave man al ergens een trafo uit gesloopt en wil hij die voor iets anders gebruiken. Dan speelt de grootte van de trafo geen rol meer, hij wil enkel de maximale stroom weten om te voorkomen dat zijn trafo wikkeling verbrandt.
Op 5 maart 2022 08:52:06 schreef flipflop:
Ik begeef me als digitalicus nu op glad ijs, dus let op: het vermogen wat een trafo levert hangt niet zozeer af van de draaddikte, maar van de hoeveelheid ijzer in de kern. Je hebt een bepaalde draaddikte nodig om de gewenste stroom te halen. Maw, uit beide wikkelingen zou je hetzelfde vermogen kunnen trekken (niet tegelijk natuurlijk), ALS de draaddikte maar groot genoeg is.
De kern zal schalen met het vermogen, maar je moet de kern dimensioneren op het maximaal te verwachten magnetische veld, wat positief schaalt met de spanning, en negatief met de frequentie en is het grootst bij een onbelaste trafo, een belaste trafo kan in theorie dus kleiner worden gemaakt (gebeurt met magnetrontrafo's ook wel). De trafo moet als spoel voldoende zelfinductie moet hebben om niet te verzadigen bij de benodigde netspanning.
Mijn strategie zou zijn met weerstand te werken, en niet met draaddikte. Mijn strategie zou zijn op basis van de primaire weerstand te berekenen hoeveel resistieve dissipatie zich in de primaire zal ontwikkelen bij nominaal vermogen, en er van uit gaan dat dit in de secundaire ook zal gebeuren. Vervolgens zal er een optimum punt moeten zijn waarin de vermogens die gedissipeerd worden in de secundaire wikkelingen hetzelfde verdeeld zijn als de secundaire vermogens (het gedissipeerde vermogen schaalt met het kwadraat van de stroom, en het geleverde vermogen is praktisch recht evenredig met die stroom). Ik zou nog wel even moeten broeden op de exacte berekening, maar bij gebrek aan concrete getallen maakt dat niet zo veel uit.
Die 3A/mm2 komt me wel bekend voor, ik kan me herinneren dat ik ooit "Het voedingenboek" van Elektuur heb gehad en daar stond in hoe je makkelijk een transformator kon identificeren op basis van een aantal waarneembare parameters, en daar kwam ook zo een getal terug (sterker nog, er werd genoemd dat 4A/mm2 mogelijk was voor kleinere transformatoren). Ik zou er naar moeten zoeken echter.
rew
four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Op 4 maart 2022 23:36:46 schreef janelectron:
Wie kent de formule of de methode om het vermogen van een meervoudige trafo per wikkeling te bepalen.
Ik interpreteerde "per wikkeling" eerst als "per 1x de draad om de kern"... In dat geval is het onzinnig om een "formule" te eisen, want de spanning per keer-om-de-kern is zo goed als constant, dus de draad-dikte bepaalt hoeveel stroom er mag lopen, niet iets wat "per wikkeling" constant is.
ook als je het anders bedoelt is het waarschijnlijk lastig om een formule te geven: Stel ik heb een 10W en een 1000W trafo naast mekaar staan. Beiden hebben een secondaire van 1mm draad. Omdat de verliezen in de 10W trafo maar veel minder kunnen zijn, kan je minder stroom toestaan door die 1mm draad dan op de 1000W trafo. Of misschien is het precies andersom: Relatief gezien heeft de 1000W trafo veel meer binnenkant, en kan dus veel minder warmteproductie tolereren.
Kortom: Zo'n formule bestaat niet, het hangt van veel te veel af. De fabrikant heeft mogelijk zo'n formule of test het gewoon "ter plekke" wat acceptabel is. Volg wat de fabrikant opgeeft.
P.S. Stel je hebt een 100VA trafo. En een 24V 72VA wikkeling en nog een 36V 28W wikkeling.
Wat nu als je maar 5W uit de 36V nodig hebt? Omdat het vermogen wat in de hele trafo gaat zitten ongeveer gelijk mag blijven, kan je nu iets meer dan de 72W uit de 24W wikkeling halen. Niet de hele 28-5 = 23VA, maar toch wel een stukje....
Hunebedbouwer
De spanning is te snijden, welke mes moet ik daarvoor gebruiken?
Als TS een bestaande trafo heeft, zal deze zijn ontworpen op basis van de benodigde spanningen ; stromen en dus vermogen. Staat er geen data op ,dan heb je voldoende gegevens als je de spanningen meet en de dikte van de draden op meet om te bepalen of deze bruikbaar is.
der is nu toch al wel wat over gesproken, en ieder op zijn vlak, en ik durf best wel zeggen dat ik enige kennis heb van transformatoren, maar daarmee heb ik nog geen antwoord op mijn vraag he.
wat wel klopt id dat je maar een deel van de windingen gebruikt, dat de warmte zich dan beter verdeelt, en dan in het max toegelaten vermogen van de gebruikte winding natuurlijk hoger.
Dat zie je ook terug in de wijze van koeling van grote transformatoren
vb: ONAF = Oil Nature circulation, Air Forced cooling
de formules voor berekening van de kern is overal bekend en staat hier ook wel ergens op dit forum.
De vraag blijft dus : wat is de formule of de methode om het vermogen van een meervoudige trafo per wikkeling te bepalen.
Op 5 maart 2022 16:13:04 schreef janelectron:
De vraag blijft dus : wat is de formule of de methode om het vermogen van een meervoudige trafo per wikkeling te bepalen.
voor de flux maakt het niet uit, die maakt geen onderscheid tussen wikkeling A en B. de som mag uiteraard het maximum wat de primaire en de kern kan leveren niet overstijgen. de verdelingsbalans van het vermogen wordt dan al de rest buiten beschouwing dan toch bepaald door de draadsectie bij een gelijk aantal windingen A en B. Als A dubbel zoveel windingen heeft, dan loopt er bij de halve stroom uiteraard al het zelfde vermogen als in B..
dus je zou een formule kunnen opstellen in functie van spanning per wikkeling , te leveren stroom etc, maar ik ken ze niet 
ja die formule bepaald ca de oppervlakte van de nodige kern voor een bepaald vermogen, en de som van de vermogens in de secundaire natuurlijk het primaire vermogen (effe geen rekening gehouden met koper en ijzerverliezen), maar mijn simpele vraag is, hoe bepaal ik de vermogenverdeling van de secundaire windingen.
in mijn voorbeeld van die 100VA stelde ik vb 75 en 25VA als verdeling, maar dat zou evengoed 60 en 40 kunnen zijn. maar als ik die winding B , 36V nu met 2A belast , is dit al 72VA, en daar zal die draadsectie niet voor geschikt zijn.
ik meen me te herinneren dat ik ooit een testopstelling maakte op een bepaalde formule eens te toetsen, maar dat is 30j geleden.
ik volgde beroepsmatig ook een opleiding over industriële transformatoren, maar dat is een heel ander verhaal. wat hier beschreven wordt gaat hier te ver, maar het is wel een deel van het verhaal naar de oplossing denk ik, maar is voor specialisten. een hoofdstukje uit de dikke bijbel gaat over:
Elektrisch veld / magnetisch veld, • Een elektrische lading wekt rondom zich op:, – een elektrisch veld E {V/m} als de lading "onbeweeglijk" is , – een magnetisch veld H {A/m} bovenop het elektrische veld als de lading "in beweging" is.
• Een andere elektrische lading die in deze omgeving
wordt gebracht, wordt onderworpen aan:– een kracht die door het elektrische veld wordt veroorzaakt als de lading "onbeweeglijk" is
– een kracht die door het magnetische veld bovenop de kracht van het elektrische veld wordt veroorzaakt als de lading "in beweging" is • Meestal is de kracht van het elektrische veld verwaarloosbaar ten opzichte van de kracht van het magnetische veld
Magnetische inductie
• Het magnetische veld H is een vectoriële grootheid die in ieder punt een sterkte en een richting heeft • Het magnetische veld H kan worden voorgesteld door zgn. "inductielijnen" waarvan de richting in ieder
punt dezelfde is als die van de "magnetische inductie" vector B • Per definitie is het aantal inductielijnen per eenheid van oppervlakte loodrecht op hun richting gelijk aan de inductiegrootheid • De inductie in één punt kunnen we dus uitdrukken in " lijnen per oppervlakte-eenheid "
Eenheden van magnetische inductie
• In het MKS systeem noemen een inductielijn een "Weber" {Wb} en wordt de magnetische inductie B uitgedrukt in {Wb/m2} of tesla {T} • In het CGS systeem noemen we een inductielijn een "maxwell" en wordt de magnetische inductie B uitgedrukt in {maxwells/cm2} of {Gauss}. • 1 Wb/m2 = 1T = 104 maxwells/cm2 = 104 Gauss • 1 Wb = 108 maxwells
Magnetische flux en eenheid, • Per definitie noemen we het totaal aantal inductielijnen die door een oppervlak s' gaan, de "magnetische flux" Φ • Dit geeft dus de relatie: Φ = B * S {Wb} • Omdat de inductie in één punt overeenstemt met de flux per oppervlakte-eenheid, noemen we de inductie soms ook "fluxdichtheid",
Orde van grootheid van magnetische inductie
• In de magnetische kring van een vermogenstransformator kan de inductie variëren van 1,4 T voor een 'stille' transformator tot 1,8 T voor een transformator zonder bepaalde beperking • De inductie van het aardmagnetische veld is van de orde van enkele honderden duizendsten Tesla of enkele tienden Gauss.
Author: CG Holdings Belgium Services division Category : Training
dus het zal blijven bij "draaddiameter bekijken , bij welke spanning , en daaruit schat ik een vermogen. Som van sec vermogen < primaire vermogen.
Op 5 maart 2022 23:28:40 schreef janelectron:
ik volgde beroepsmatig ook een opleiding over industriële transformatoren, maar dat is een heel ander verhaal. wat hier beschreven wordt gaat hier te ver, maar het is wel een deel van het verhaal naar de oplossing denk ik, maar is voor specialisten. een hoofdstukje uit de dikke bijbel gaat over:
wat daar onder staan zijn is het begin, met dank aan Faraday en Maxwell. Maar om van daaruit het vermogen per wikkeling te berekenen, dan is er nog een lange weg te gaan, temeer omdat het vermogen er nog niet in voorkomt. en, Als je even niet oplet kom je bij het ERP van een antenne terecht
Op 5 maart 2022 23:28:40 schreef janelectron:
dus het zal blijven bij "draaddiameter bekijken , bij welke spanning , en daaruit schat ik een vermogen. Som van sec vermogen < primaire vermogen.
dat lijkt me in dit geval de juiste weg.
ik heb deze eens gecheckt , en dat komt eigenlijk praktisch goed in de buurt.
de hele kleine trafo reken maar 7.5% , en de trafo's van KW's , is amper 2%
https://pa0fri.home.xs4all.nl/Lineairs/Vermogen%20trafo/vermogen%20tra…
ik heb deze formules in een excel gegoten.
ik geef % spanningsval in, de nullast spanning , en de inwendige weerstand,
en resultaat is:
U vollast secundair is dan (Unul-(Unul*%val/100)
I max = (Usec -U load) /R sec
Pmax = Uload*Imax
maar die methode, dat gaat toch even goed zonder ooit de weerstand te meten????
auteur stelt dat de spanning 5% mag inzakken bij vollast. OK, hij belast hem dus tot de spanning daalt van 2000V tot 1900V. (5%)
en dan doet die een omweg via Ohmsmeting om de stroom te berekenen tijdens de belastingstest...
begrijp ik niet goed waarom .. kan ie evengoed een Amperemeter in serie opnemen tijdens de belastingstest en leest ie meteen 1 A af... en dus 1900VA..
Een beetje goede ringkern blijft al binnen 3%, daar ga je potentieel nat.
En in die test zitten ook de kernverliezen, bij verschillende wikkelingen doet dat ook maar voor een gedeelte mee.
Kris,
een ohmmeting is wel simpeler dan een belasting regelbaar te maken tot je de gewenste stroom hebt he.
ik vind methode redelijk juist, en enkele testen gedaan op trafo's tussen 10 en 500VA en ik moet zeggen dat dit wel zeer correct is.
Sine,
ijzerverliezen geven enkel opwarming van het ijzer, en dit is constant , heeft niks te maken met belasting, volledig onafhankelijk. en voor een ringkern is dat verlies inderdaad wel lager, maar dit heeft niks te maken met spanningsval tijdens belasting.
Om een grootte-orde te geven: transformatoren die in de industrie gebruikt worden hebben ijzerverliezen van 0.2% en koperverliezen van 1.2%.
Ik vind het een leuke manier, die weerstandsmeting. Maar wat ik mis, is het effect van de primaire wikkeling.
In zijn voorbeeld komt FRI, op grond van een onbelaste spanning van 2000 V, een weerstand van 100 ohm en een toelaatbare spanningsval van 5%, tot een vermogen van 1900 W. Maar hij weet op dat moment nog niet of de primaire gewikkeld is van apenhaar-weerstandsdraad, of van 1"×¼" zilverstrip. Toch moet dat uitmaken.
Ik gok dat de koperverliezen wel zo'n beetje gelijkelijk over primair en secundair verdeeld zullen zijn (zo niet, dan snijdt de fabrikant zichzelf in de vingers door een wikkeling te duur te wikkelen). In dat geval zal, in dat voorbeeld, de spanning bij 1 A in werkelijkheid niet met 5%, maar met 10% inzakken: de bepaling zou er een factor twee naast zitten.
Gegeven dat trafo's zoals die in het voorbeeld vaak in SSB-versterkers gebruikt worden, zal dat meestal niet eens opvallen, en ik denk dat de denkfout daarom ook onopgemerkt is gebleven.
De methode zelf blijf ik een leuke manier vinden om een ball park value te vinden, maar ik zou die factor twee wel meenemen.
Frederick,
1: qua koperverlies aan warmte heb je wel gelijk.... maar de aangelegde spanning is (daar ga ik van uit ) wel constant, en de secundaire spanning zal dan daardoor niet zakken.
U sec = (U prim * nsec/nprim ) - (Isec*Rsec)
2: De koperverliezen zijn kwadradisch met de stroom he (RI²), dus bij een gelijk primaire en sec spanning zou dat wel gelijk zijn.
Bij een trafo 240/24V is RI² dus een factor 10²=100.
Op 16 maart 2022 10:56:01 schreef janelectron:
Kris,
een ohmmeting is wel simpeler dan een belasting regelbaar te maken tot je de gewenste stroom hebt he.
nog even het artikel goed herlezen. Door het late uur, toen verkeerd begrepen -dacht ddat die de transfo belastte- maar dat doet de auteur niet. Het woordje STEL had ik gemist.
Idd een goede basis, als alle wikkelingen de verliezen mooi verdelen. (zie Fets opmerking hierboven) maar als je dan toch ohms meet kan je dat ook even primair doen om daar ook een idee van te hebben (en er zeker van te zijn dat alle wikkelingen geoptimaliseerd zijn naar het beoogde vermogen)
Op 16 maart 2022 13:10:48 schreef janelectron:
Frederick,
maar de aangelegde spanning is (daar ga ik van uit ) wel constant, en de secundaire spanning zal dan daardoor niet zakken.
Wel, dat heb je fout. De effectieve primaire spanning zakt door de spannningsval over zijn inwendige weerstand (en de lekinductie, maar die zal hopelijk klein zijn).
Dat is ook gemakkelijk in te zien. Stel je voor dat ik een 1:1 trafo wikkel met een primaire van zilverband, en een secundaire van weerstandsdraad. Onder belasting zou de secundaire spanning natuurlijk sterk zakken.
Nu draai ik de trafo (1:1 !) om, zodat de weerstandsdraad nu de primaire wikkeling vormt. Zou nu de spanning secundair onder belasting helemaal niet inzakken? Uit dezelfde 1:1 trafo, alleen doordat ik hem andersom aansluit? Natuurlijk zakt de spanning dan eveneens, en wel tamelijk precies evenveel.
Voor de berekeningen worden vaak alle draadweerstanden naar één wikkeling getransformeerd.
In dit geval lijkt het me dan het gemakkelijkste, daarvoor de primaire te nemen, en @kris van damme te volgen, die primair meet: dus aan de 230V-kant.
Bijvoorbeeld zo: Ik meet primair 2 ohm. Ervan uitgaande dat de secundaire ohmse verliezen ongeveer hetzelfde zijn, schat ik een totaal, effectief primair, van 4 ohm. Voor een spanningsval van 5% betekent dat een primaire stroom van 11,5/4 = 2,9 A, wat bij de resterende primaire 218 V neerkomt op 630 W.
--
Nogmaals, een trafo waarvan de verliezen niét ongeveer gelijk verdeeld zijn zul je vrijwel nooit zien, omdat dat de trafo te duur zou maken, en daar geen enkel voordeel tegenover zou staan. Een fabrikant doet dat dus niet.
Frederick,
De primaire spanning is de aangelegde spanning op de trafo, als die 230V is is die 230V he, die gaat niet zakken, anders zul je bij de netbeheerder moeten gaan reclameren. Vergeet effe de verliezen in het net he.
Ik moet effe weg maar heb een opstelling klaar staan en stuur straks de resultaten wel door.
ik ga een EREA trafo 150VA testen (E212SC150SKG). 230/2*11.6V
meettoestellen: multimeter: fluke 189, m-ohm meter: East tester ET4410 (LCR meter)
belasting op 2 sec in serie : 3 weerstanden van 10R/25W = (kortstondige test), belasting is dus U²/R= (2*11.6)²/(10/3)= 161Watt dus effe opletten met de weerstanden.....
tot straks. ik ga ook cos-phi meten, daar ga je van opkijken.....
Op 16 maart 2022 18:37:04 schreef janelectron:
Frederick,De primaire spanning is de aangelegde spanning op de trafo, als die 230V is is die 230V he, die gaat niet zakken, anders zul je bij de netbeheerder moeten gaan reclameren. Vergeet effe de verliezen in het net he.
gaat niet over de verliezen op het net, maar de primaire ohmse weerstand zorgt ervoor dat er minder flux geïnduceerd word, simpelweg omdat er wat minder stroom loopt dan verwacht/gedacht.
gedachte experiment om het beter te begrijpen :
Stel weerstand primair is 100 Ohm. voor de inbeelding kan je die weerstand ook in serie schakelen met een ideale primaire en dat op het net aansluiten. denk je dat je ideale primaire op 230V~ blijft, eens er stroom gaat lopen?
Op 16 maart 2022 18:37:04 schreef janelectron:
Frederick,De primaire spanning is de aangelegde spanning op de trafo, als die 230V is is die 230V he, die gaat niet zakken, anders zul je bij de netbeheerder moeten gaan reclameren. Vergeet effe de verliezen in het net he.
Ik moet effe weg maar heb een opstelling klaar staan en stuur straks de resultaten wel door.
ik ga een EREA trafo 150VA testen (E212SC150SKG). 230/2*11.6V
meettoestellen: multimeter: fluke 189, m-ohm meter: East tester ET4410 (LCR meter)
belasting op 2 sec in serie : 3 weerstanden van 10R/25W = (kortstondige test), belasting is dus U²/R= (2*11.6)²/(10/3)= 161Watt dus effe opletten met de weerstanden.....
tot straks. ik ga ook cos-phi meten, daar ga je van opkijken.....
[Bericht gewijzigd door janelectron op (46%)]
mooi. maar primaire spanning bij vollast kan je niet meten, Je kan nu eenmaal niet de wikkeling van zijn serieweerstand scheiden.
uit nieuwsgierigheid, wat is er zo verbazend aan de cosphi? bij nullast is die heel laag, tja 't is een spoel.. hoe meer belast, hoe groter de reële bedrage, maar je komt nooit tot één, die spoel blijft in de weg zitten
Overigens, Is wel een prima transfo.
zie excel doc:wat valt al erg op: cos-phi in nullast is erg slecht, daarom kies je best nooit een veel te grote trafo. onder vollast is die bijna 1. Dit is idem voor motoren.
Volgens mijn berekeningen heeft deze trafo maar 3% spanningsval= prima.
koperverlies bij nullast is verwaarloosbaar (0.158%) , De ijzerverliezen zijn constant en onafh van de belasting.Ijzerverlies = 3.6%
Ik heb de trafo met de 3.3 ohm eigenlijk wat overbelast (kortstondig) en ik kom op een spanningsval van 3%
Als ik die waardes in mijn formuleblad invul, dan is mijn berekend vermogen 173VA , en dat is dus inderdaad iets overbelast tov 150VA die fabrikant opgeeft.(belast met 7A ipv max 6.1 volgens fabrikant).
EREA is volgens mij ook wel een van de betere merken, en je ziet dat de vermogenberekening voor primair en secundair idem zijn. (173.5 en 173.99)
Dus voor trafo's met meerdere verschillende sec windingen zal de som van alle (berekende)sec vermogens ca gelijk zijn met berekening via de primaire.
Dus ik besluit voor mezelf dat die formule bruikbaar is, maar alles hang wel wat af van welke max spanningsval gehanteert werd voor de trafo in test. Maar dan heb je al wel een goed idee. Dit bepaald de draadsectie en de kg koper, en dus de prijs.
Door deze formule kun je dus inderdaad de vermogenverdeling berekenen van trafo's met meerdere sec windingen. interessant als er geen info op staat.
Op 16 maart 2022 23:15:44 schreef janelectron:
zie excel doc:wat valt al erg op: cos-phi in nullast is erg slecht,
dat hangt er vanaf hoe je het bekijkt. een onbelaste transfo is net beter als de cosphi heel laag is.. idealiter is cosphi dan 0. (geen koper noch ijzerverliezen)
Op 16 maart 2022 23:15:44 schreef janelectron:
daarom kies je best nooit een veel te grote trafo. onder vollast is die bijna 1.
Voor normaal thuisgebruik maakt dat toch niet uit? (Fluvius is hier nog niet aan mijn deur komen bellen om te zeggen dat ik een te lage cosphi heb..)
voor industrie (en distributie) is het uiteraard een andere zaak. Daar staan mooie boetes op.
ja dat klopt wel voor een deel he. P=U*I*cosphi, dus ideaal = 0 bij nullast.
maar bij een kleine belasting en cosphi van vb 0.25 is de stroom 4x groter dan bij een cosphi van 1. als ik dan kijk naar de verliezen in de leidingen RI², dan zijn die wel 4²=16x hoger dan bij een cosphi van 1.
Die verliezen zijn misschien (zelfs dan) nog wel te verwaarlozen (opwarming bedrading) maar die ben je wel kwijt. maar nu zijn we aan 't muggenziften.
voor industrie is dat inderdaad een ander verhaal.
Allen bedankt voor reacties.