Slavenko Niš
Član broj: 75943 Poruke: 158 *.bankerinter.net.
|
Evo , i treći dio vezan za transformatore i posle ovoga slijedi pauza ne znam koliko duga jer ne zavisi od mene !
Da nepomenem da sam nešto vrlo važno zaboravio u prva dva dijela izlaganja. Naime, dok sam opisivao izradu transformatora zaboravio sam naglasiti jednu vrlo važnu stavku a to je:
Kada se premotava ili namotava transformator vrlo je važno da primar i sekundar budu fizički razdvojeni a to znači :
Da posle namotavanja primara “ obavezno “ treba da se postavi jedan sloj izolacije preko primara kako bi se u slučaju korišćenja loše lak – žice spriječio proboj napona sa primara na sekundar odnosno pojave da se na sekundaru ne pojavi 220 V ili u slučaju pregorijevanja transformatora. Ta izolacija može da bude od papira zvanog prešpan ( ili nekog drugog koji se koristi u ove svrhe ) ili za manje transformatore može se iskoristiti i papirna traka tipa TESSA ili nešto slično , dakle dovoljno je obmotati kalem posle namotavanja primara jednom ili više puta zavisno od debljine izolacije ili papirne trake ( Pravilo je da to radimo sve dok se primarni namotaj vidi ).
Takođe treba voditi računa da se namotaji koji se namotavaju ne ukrštaju jer će te na taj način sačuvati mjesta da namotate i sekundar.
Pravilno namotavanje podrazumijeva motanje namotaja do namotaja i zategnuti žicu kada to radite, tako će te obezbijediti mjesta i za preostale namotaje.
Rekao sam da ću da pokušam da napišem još stvari vezanih za premotavanje transformatora pa se nadam da ću u narednih možda dva mjeseca ili manje zavisno od moga raspoloživog vremena i u zavisnosti od interesovanja vezanog za ovu temu pokazati postupno od kojih jednačina se kreće i kako se izvode sve ove dobijene formule koje sam ranije napisao, tako da će svi oni koje to interesuje imati formule kojima se u obzir uzima i indukcija , frekvencija, fluks i ostale stavke koje su pretpostavljene ili zanemarene u prva dva teksta.
Možda bih sada, pošto imam dovoljno vremena mogao da pokažem kako se dolazi do formule za izračunavanje debljine žice koja je pokazana u prethodna dva teksta.
Ne znam da li znate, možda je interesantno napisati i to da je sa stanovišta izračunavanja podataka za transformatore ili elektro-motore vezano za debljinu žice bitnija veličina presjek provovodnika nego njegova debljina.
Zašto ?
Ako namotavate transformator i potrebna vam je lak – žica recimo debljine 0,7 mm i vi je nemate ali imate debljinu žice od 0,35 mm pa vam se nekao logično nameće rješenje da možete iskoristiti dva puta 0,35 mm da bi ste dobili 0,7 mm, odnosno da uduplate žice od 0,35 mm da bi ste eliminisali nedostatak žice debljine 0,7. Ako, mislite da ste u pravu grdno se varate.
Trebate preko formule za izračunavanje površine provodnika da izračunate koju površinu ima provodnik debljine 0,7 mm ( 0,38465 mm, ako sam dobro izračunao ) pa onda da izračunate i površine ostalih provodnika koje imate pa na osnovu toga tražita da zbirom površina dobijete 0,38465 mm i tek onda imate istu gustinu struje kao da koristite jedan provodnik debljine 0,7 mm.
Kao što sam i obećao sada ću da pokažem kako se dolazi do formule za izračunavanje debljine žice koja je pokazana u prethodna dva moja odgovora :
Prilikom izvođenja polaznih formula za bilo šta postoje neke pretpostavke pa je jedna i ovdje pretpostavljena a to je da je gustina struje J = 2,5 A/mm. To je ujedno i jedina pretpostavka od koje se polazi da bi se izvela formula za debljinu provodnika.
Zašto je uzeto baš da je gustina struje J = 2,5 A/mm ? Može li biti veća ili manja ?
Odgovor je sledeći :
Za neke stvari postoje eksperimenti i probanje ili isprobavanje. Naime ustanovljeno je da je najoptimalnije rješenje upravo to da se usvoji gustina od 2,5 mm za provodnike koji imaju takozvano vazdušno hlađenje. Gustina struje praktično može da bude i malo veća ali je posledica grijanje provodnika, što je gustina veća grijanje provodnika je veće i samim tim veći dio energije se pretvara u toplotu koja svakako nije poželjna, pa je to i bio razlog usvajanja vrednosti od J=2,5 A/mm. Šta ako uzmemo manju gustinu ? Onda nećemo štedjeti na materijalu i onda bi sobzirom na ovu pretpostavku trebali izračunavati da li će žica moći stati na kalem transformatora pošto će imati veću debljinu i naravno ako je to od značaja induktivnost će biti neznatno drugačija ( Poslednja stavka je bitna kod VF transformatora ili transformatora koji rade u kombinaciji sa elektronikom, impulsni transformatori ).
Da ne širim temu da krenemo konkretno na formule:
Polazimo od gustine struje :
13. J = 2,5 A/mm
Površina provodnika ( ako je kružnog presjeka ) je :
14. S = rx Pi , Pi = 3,14 : r – poluprečnik kruga ( provodnika )
Gustina struje J po definiciji je količnik struje I i površine provodnika pa onda možemo pisati :
15. J = I / S
Za one koji premotavaju trafoe ili slične stvari je bitan podatak debljina provodnika d, odnosno njegov prečnik a ne poluprečnik jer mikrometrom mjerimo debljinu ili prečnik provodnika i iz tog razloga moramo da poluprečnik r izrazimo preko prečnika kruga, odnosno provodika.
Dakle , poluprečnik r je duplo kraći od prečnika tj :
16. r = d/2
Ako sada unesemo jednačinu 16 u jednačinu 15 dobijamo posle manjeg sređivanja sledeći izraz :
17. J = 4 x I / d x Pi
Iz jednačine 17 možemo da izračunamo d , odnosno debljinu provodnika na sledeći način :
Napomena : ( Zbog toga što ne znam u Wordu napisati dovoljno veliki znak za kvadratni korijen da bi sve stalo ispod njega , ne znam zapravo je li to moguće , umjesto znaka za njega koristit ću na dalje izraz Sqr ). Bio bih zahvalan nekome ko bi mi pružio tu informaciju ! ( Znam za manji znak kv. Korijena iz tabele simbola ) !
18. d = Sqr ( 4 x I / J x Pi )
Pa ako sada u jednačini 18 unesemo vrijednosti za Pi = 3,14 i J=2,5 A/mm i izračunamo šta se može izračunati ( dakle sve osim I ) dolazimo do sledećeg izraza :
19. d = Sqr ( 0,5 x I )
Kvadratni korijen od 0,5 je 0,7 pa onda ako to izvlačimo ispred korijena će izgledati kao u sledećoj formuli :
20. d = 0,7√I - Što je izraz za izračunavanje debljine provodnika koji
se koristi u praksi a i ja sam ga napisao u prethodna dva odgovora.
Da nepomenem da je još jedan izraz čest u korišćenju a izveden je takođe iz formule 19. na sledeći način :
O,5 koje se nalazi ispod korijena u formuli 19 se može napisati kao 1/2 pa odatle i malo drugačiji izgled formule 21. koji je identičan sa formulom 19 i samo je malo drugačije oblikovan :
Dakle :
21. d = Sqr ( I / 2 )
Imam još malo vremena pa ću dodati i sledeće :
Kroz literaturu sam sretao i sledeće po meni gluposti a iskusniji posjetioci ovog sajta bi mogli da daju svoje mišljenje o tome :
Naime kažu : Ako premotavate transformator onda morate da uzmete u obzir i gubitke ( Ne znam, što bi to uopšte razmatrali sa trafoima snage koje motaju obični smrtnici ).
Pa onda se uvodi korekcija tako da na izlazu sekundara dobijeni broj namotaja množe sa 1,1 da bi kao pokrili te gubitke. Meni ovo izgleda glupo jer se na taj način dobija uvećan napon na sekundaru za 1,1 , pogotovo ako motate sekundar za malo veći napon.
Pitam se šta su dobili sa ovim ( osim većeg Us ) i da li su ikada praktično motali trafo i da li znaju kako da izmjere snagu sekundara ako ga ne mogu predvidjeti proračunom ( tj. ako nemaju dovoljno podataka o parametrima jezgra ).
Ja nisam energetičar ali sam svakako učio elektrotehniku kao i svaki elektroničar , pa sam mišljenja da ako već hoće da uzmu u obzir i sve ukupne gubitke onda bi prvo trebali da znaju koja snaga im je potrebna na sekundaru pa bi onda snaga primara u stvari bila snaga sekundara uvećana za snagu gubitaka i naravno sve to još malo uvećano da trafo ne bi bio opterećen baš 100 %.
Još jednom , volio bih kada bi se neko javio da , da svoj komentar oko korekcije gubitaka na način sa korekcijom ( x 1.1 ) i na način na koji ja mislim da bi to trebalo uraditi.
I naravno da ne zaboravim i osnovne jednačine transformacije :
22. Up : Us = Np : Ns
23. Ip : Is = Ns : Np
I naravno malo o tehnici namotavanja !
Trafo može da se mota ručno ili preko motalice. Ako se planirate baviti time ili vam često trebaju trafoi sa nekim vanstandardnim naponima ili jednostavno ako vam se to dopadne svakako da bi ste trebali da planirate pravljenje motalice, na čiju osovonu se stegne kalem na koji namotavate i naravno dodate neki elektromotor sa regulacijom okretanja i povežete ga na neki način sa osovinom motalice ( zavisno od ideje ) , pa još i neki brojač – mahanički ili digitalni sa brojanjem naprijed – nazad svakako da će vam se motanje trafoa dopasti , naravno samo pod uslovom da ste sačuvali kalem gdje namotavate od oštećenja , inače pravljenje novog kalema bar meni je dovoljno odbojno da odustanem od namotavanja.
Dok sam bio zaluđen ovim stvarima , sebi sam napravio dvije motalice: manju za transformatore do nekih 20 W koja je namotavala maksimalnom brzinom od oko 100 namotaja u sekundi i na koju sam svojevremeno bio ponosan i koja ima pogon manjim elektromotorom naravno sa regulacijom brzine i digitalnim brojačem koji broji napred – nazad i koji mi je usput rečeno pravio veliki problem dok praktično nisam našao rješenje kako da dam brojaču do znanja kada da broji unaprijed a kada u nazad , odnosno kada se odmotava i kada se namotava. Rješenje je bilo jednostavno ( kada sam saznao ) samo je trebalo naći nekoga ko je to znao, a ja sam to saznao preko jednog meni veoma dragog prijatelja dipl. Ing Elektronike Dragana Dimitrijevića koji je radio u Ei u Nišu i kome sam se obraćao kada god je to bilo potrebno i za bilo koju informaciju. I naravno kada sam to već pomenuo onda želim i da mu se zahvalim i na ovaj način što nikada nije ništa krio barem ne od mene ali me je ponekad pustio da razmišljam ne bi li našao rješenje.
I na kraju moram priznati da sam poslednji trafo namotao prije možda nešto više od 5 godina , ali ću uskoro malo da se podsjetim, trebat će mi dva komada.
Toliko do sledećeg javljanja pozdrav ! A možda bi neko od kolega mogao i da nastavi !
[Ovu poruku je menjao Slavenko dana 04.01.2006. u 00:28 GMT+1]
[Ovu poruku je menjao Slavenko dana 10.01.2006. u 00:20 GMT+1]
|