Как "исправить" китайский трансформатор

[vouk]

Voldemarchik:

to Falkonist:Посчитайте резонансную частоту последовательного колебательного контура , образованного первичной обмоткой трансаи конденсатором.Совпадение полученного значения и 50Гц не гарантируется

Резонанса может и не быть, но дело в том, что индуктивное и ёмкостное сопротивление имеют разный знак и не складываются, а вычитаются.
Здесь лучше рассуждать не в терминах резонанса (о нем бытует какое-то мистическое представление типа "шли солдаты по мосту в ногу и вдруг - бац, мост рухнул").
И тогда все легко считается. Трансформатор со стороны первичной обмотки представляет собой индуктивность L1 с параллельном включенным сопротивлением R - пересчитанным в первиную цепь сопротивлением нагрузки вторичной обмотки R2*n^2. Мысленно ставим параллельно ей конденсатор, имеющий такое же сопротивление на частоте 50 гц, как и L1: 2*pi*f*L = 1/2*pi*f*C. Получаем цепь, не потребляющую реактивного тока, т.е. чистое сопротивление. Это есть наша активная нагрузка R. Затем последовательно с ней ставим гасящий конденсатор, чтобы на нагрузке было только 180 в:
R/sqrt(R^2+1/(2pifC)^2) = 180/220. Вот и все. При ДАННОЙ нагрузке и ДАННОЙ частоте все будет работать правильно, никаких резонансов. Вернее один резонанс есть - резонанс токов, но он -"полезный".
Индуктивность первичной обмотки можно определить, померяв ток холостого хода при пониженном напряжении, когда железо наверняка не насыщается. 2pi*f*L = U/I

[ALEX__A]

to Falkonist:Посчитайте резонансную частоту последовательного колебательного контура , образованного первичной обмоткой трансаи конденсатором.Совпадение полученного значения и 50Гц не гарантируется

Абсолютно с Вами согласен. Резонансная частота последовательного колебательного контура -

fрез= (1/2*пи)(1/кв.кор.(L*C));

Измерив индуктивность первичной обмотки трансформатора можно определить резонансную частоту контура, которая, несомненно, будет лежать достаточно далеко от 50 Гц.

С уважением, Алексей.

[ALEX__A]

Voldemarchik:

Цитата:

to Falkonist:Посчитайте резонансную частоту последовательного колебательного контура , образованного первичной обмоткой трансаи конденсатором.Совпадение полученного значения и 50Гц не гарантируется

Резонанса может и не быть, но дело в том, что индуктивное и ёмкостное сопротивление имеют разный знак и не складываются, а вычитаются.
Здесь лучше рассуждать не в терминах резонанса (о нем бытует какое-то мистическое представление типа "шли солдаты по мосту в ногу и вдруг - бац, мост рухнул").
И тогда все легко считается. Трансформатор со стороны первичной обмотки представляет собой индуктивность L1 с параллельном включенным сопротивлением R - пересчитанным в первиную цепь сопротивлением нагрузки вторичной обмотки R2*n^2. Мысленно ставим параллельно ей конденсатор, имеющий такое же сопротивление на частоте 50 гц, как и L1: 2*pi*f*L = 1/2*pi*f*C. Получаем цепь, не потребляющую реактивного тока, т.е. чистое сопротивление. Это есть наша активная нагрузка R. Затем последовательно с ней ставим гасящий конденсатор, чтобы на нагрузке было только 180 в:
R/sqrt(R^2+1/(2pifC)^2) = 180/220. Вот и все. При ДАННОЙ нагрузке и ДАННОЙ частоте все будет работать правильно, никаких резонансов. Вернее один резонанс есть - резонанс токов, но он -"полезный".
Индуктивность первичной обмотки можно определить, померяв ток холостого хода при пониженном напряжении, когда железо наверняка не насыщается. 2pi*f*L = U/I

С одной стороны Ваш ход мысли понятен - Вы компенсировали реактивную составляющую трансформатора, и считая его активным сопротивлением, подключили к нему последовательно емкость, тем самым ограничили напряжение на нём.

Но рационально ли использование дополнительного конденсатора?

Возьмем для примера трансформатор малой мощности от з/у мобильного телефона Siemens (4,4 ВА). Измерим сопротивление первичной обмотки - 1.1 кОм. Полное сопротивление первичной обмотки - 18.015 кОм. Т.о. на индуктивное сопротивление приходится - 16.915 кОм.

Известно условие последовательного резонанса - равенства индуктивного и емкостного сопротивлений. Определим емкость конденсатора имеющего на рабочей частоте 50 Гц. сопротивление 16.915 кОм. - ~0.19 мкФ.

Модуль полного сопротивления трансформатора известен, определим значение сопротивления, при котором напряжение на трансформаторе упадет до 180 В. - 4 кОм. Эквивалентное ему значение емкости - 0,8 мкФ. =/= 0,19 мкФ.


Т.о. очевидно, что резонанс в цепи не возникает. При этом в дополнительном конденсаторе нет необходимости.

С уважением, Алексей.

[ALEX__A]

Сообщение от Falconist

... Питается его пульт во время натурных съемок от лихтвагена (дизель-генератор на автомобиле для питания осветительных приборов), напряжение которого непредсказуемо скачет от 140 до 300 В. В результате - брак по звуку. Нужно сделать стабилизатор на 220 В с указанными пределами колебаний (кстати, задача достаточно нетривиальная).

Феррорезонансный стабилизатор! Когда-то все телевизоры через них питали. На пульт должно хватить.

Соглашусь. Более того, насколько мне известно, их до сих пор выпускает отечественная промышленность.

С уважением, Алексей.

[Falconist]

По стабилизатору для пульта открыта другая ветка в этом же разделе: "Стабилизатор сетевого напряжения 220 В". Там я уже ответил, что феррорезоненсного стабилизатора на приводимый разброс напряжений не хватает - он нивелирует только разброс +- 20%, а дальше - шиш.

[NOPROBLEM]

В этой связи хочу отметить вариант Popeye. Правда, перевод транса в режим генератора тока несколько ограничивает сферу его применения, к тому же - как расчитать емкость конденсатора? Хотя бы прикидочно.

Относительно источника тока. Маломощные трансформаторы и так очень здорово проседают под нагрузкой. Такие маленькие раза в два (между ХХ и номиналом). С другой стороны резистор с этой точки зрения ничуть не лучше.
Резонанс посчитать просто, еще проще посмотреть. Просто ставишь емкость параллельно входу и смотришь колебания после подключения батарейки. Затем пересчитываешь конденсатор, чтобы уйти от резонанса.
Думаю, проблем не будет! Есть одна проблема - бросок колебаний при включении, но он не опасен, насыщение трансформатора сдемфирует. Только конденсатор надо не меньше, чем на 600В.

[vouk]

vouk:

Резонанса может и не быть, но дело в том, что индуктивное и ёмкостное сопротивление имеют разный знак и не складываются, а вычитаются.

ALEX_A:

Возьмем для примера трансформатор малой мощности от з/у мобильного телефона Siemens (4,4 ВА). Измерим сопротивление первичной обмотки - 1.1 кОм. Полное сопротивление первичной обмотки - 18.015 кОм. Т.о. на индуктивное сопротивление приходится - 16.915 кОм.

Известно условие последовательного резонанса - равенства индуктивного и емкостного сопротивлений. Определим емкость конденсатора имеющего на рабочей частоте 50 Гц. сопротивление 16.915 кОм. - ~0.19 мкФ.

Модуль полного сопротивления трансформатора известен, определим значение сопротивления, при котором напряжение на трансформаторе упадет до 180 В. - 4 кОм. Эквивалентное ему значение емкости - 0,8 мкФ. =/= 0,19 мкФ.

Т.о. очевидно, что резонанс в цепи не возникает. При этом в дополнительном конденсаторе нет необходимости.

ALEX, вот я Вас слышу, а Вы меня – нет. Если Вы подключите упомянутую Вами катушку в сеть 220 в через конденсатор 0.8 мкф, вы получите на ней 280в! Это при том, что никакого резонанса нет.
Реактивные сопротивления с активными складываются не арифметически, а по теореме Пифагора, т.е. квадрат полного сопротивления равен сумме квадратов активного и реактивного, в Вашем случае на индуктивное сопротивление придется не 16.915 ком, а 17.98 ком. Но это мелочи, разница, как видим, мизерная. Но дальше – хуже. Емкостное и индуктивное сопротивления имеют разный знак, и вообще вычитаются, а не складываются. И если Вы подключите к катушке с индуктивным сопротивлением 17.98 ком конденсатор с сопротивлением 4 ком, то ток станет больше, а не меньше.
Можно ли обойтись одним конденсатором? Можно, если правильно посчитать. Вы будете смеяться, но нужно подключить конденсатор, который на частоте 50 гц имеет сопротивление 39.96 ком (0.08мф). При этом мы будем по другую сторону резонанса (по «эту» сторону ток и напряжение на катушке от конденсатора становятся только больше), напряжение на катушке будет противофазно напряжению сети, а на конденсаторе - больше удвоенного напряжения сети, т.е. около 700 в (амплитудное). Но этот вариант гораздо хуже, у схемы будет мизерная нагрузочная способность. Фактически, она будет работать только на холостом ходу.

[vouk]

Falconist:

феррорезоненсного стабилизатора на приводимый разброс напряжений не хватает - он нивелирует только разброс +- 20%, а дальше - шиш.

Пусть починят свой «лихтваген»! Генератор не должен давать такой разброс напряжений, ведь ни одна нагрузка такого не выдержит 8O (интересно, что же там за осветительные приборы, которые выдерживают перепад от 140 до 300 вольт?!). Может, я в лихтвагенах и не понимаю, но я видел, как работает сварочный генератор. На холостом ходу относительно тихо работает, а когда сварщик варит, то - "газует". То есть там определенно обратная связь заведена, чтобы поддерживать обороты. Иначе и быть не должно.
А +- 20% - это, между прочим (180 – 260), и потом, что значит – «шиш»? Если на входе будет 160, например, то 220 на выходе уже не будет, но 190 же будет? У пульта же тоже вилка какая-то есть допустимая?
Интересно, а если два феррорезонансника последовательно поставить? Впаять туда пару светодиодов и цифровую индикацию напряжения – новый прибор получится. Можно заказ брать
А я от пыва не откажусь

[vouk]

vouk:

..а на конденсаторе - больше удвоенного напряжения сети, т.е. около 700 в (амплитудное).

Немножко ошибся, меньше удвоенного: примерно (220+180)*sqr(2)‹=› 560 в.

[Popeye]

Вспомнил и другой способ включения трансформаторов 220/24В. Ето было лучше, чем с конденсатором. Выходное напряжение 12В, как надо было, не столь сильно зависело от нагрузки. Только обязательно Т1 и Т2 должны быть одинаковыми.

-- Прилагается рисунок: --