spotreba trafa

[jankop]

No, proud (A) x nápětí (V) = přibližně energie {výkon} (W) která jde
zcela neproduktivně (ztátově) do luftu. Jako třeba žárovka nebo teplomet. Přibližně. Úvaha zjednodušená , neuvažuje se účinnost (cos fí) a různé podrobné fyzikální špeky. Pro hrubou orientaci však vystačí.

No já si myslím, že to je nesmysl. Protože i nezatíženým transformátorem prochazí proud úměrný jeho výkonu. Proto součinem naměřeného proudu a nominálního napětí nezjistíš ztrátový výkon, ale nějaký zdánlivý příkon, který nic nevypovídá o jeho účinnosti.

trafo naprazdno ma maly cosinus fi...sprava sa naozaj neekonomicky...trafo je najucinnejsie pri plnom zatazeni

Tohle je také perla hodná hlubšího rozboru.

[rnbw]

Vyzera to tak, ze tu par ludi pletie dokopy ucinnost a ucinnik.

[mtajovsky]

Vyzera to tak, ze tu par ludi pletie dokopy ucinnost a ucinnik.

A... toho jsem si ani nevšiml. Účinnost a učinník, to je jako hodinky a holínky .

[konosuke]

Pánové, pánové bastlíři ! Z konstruktívní, zajímavé a poučné diskuze se nám stává parlamentní debata pivních strejců a vzájemné si dokazování kdo je větší...Každý není erudovaný abso ČVUT-FEL. Já jsem kupříkladu finanční ekonom a 100 melounů v rozpočtu sem nebo tam - žádná velká chyba ! Rád se něco přiučím ale : korektně ! Slaboproudu zdar.

[jandu]

Hlavne, ak otázka znela tak, či má trafo nejakú spotrebu, ak je pripojené a je naprázdno............... a ako vypočítať túto spotrebu naprázdno.

Nazdarek, spotrebovava trafo (normalni i toroid) nejakou energii, kdyz je zapojeno v zasuvce a obvod za nim je vypnuty? Predpokladam, ze asi ano, ale netusim na cem to zalezi a jak to vypocitat. Kdybyste mi pomohli byl bych moc rad!

[PavelFF]

Tak já pro tazatele takypřidám, co si pamatuji ze školních lavic:
Ztráty rozdělujeme na ztráty "v železe" a "v mědi".

Ztráty v mědi se dají relativně snadno spočítat , pokud známe efektivní hodnotu primárního proudu naprázdno a odpor primárního vinutí, podle známého vzorečku P = R x I x I. Primární magnetizační proud memívá sinusový průběh, takže běžný laciný měřák ho změří blbě.

Ztráty v železe se spočítají nesnadno, protože bys např.musel znát objem nebo hmotnost jádra a jeho ztráty, které udává výrobce při daném sycení ve W/kg. Vznikají tím, jak se neustále uvnitř materiálu vrtí sem a tam maličké magnetické dipólky a jak se při tom třou o okolní dipólky a jiný materiál, co se vtrtět nechce a taky se tam prohánějí vířivé proudy a opět způsobují ohřev.

Nejjednodušší by bylo změřit celkové ztráty wattmetrem, pokud by měl potřebnou citlivost a přesnost.

Zajímavé na nynějších transformátorcích malého výkonu do cca 5-10 VA, že mají naprázdno obrovské ztráty v poměru k jmenovitému výkonu.

Skoro bych řekl, že mají téměř stejné ztráty naprázdno jako při zatížení.
Naprázdno jsou větší ztráty v železe vlivem většího sycení a při zátěži vzrostou zase vzrostou ztráty v mědi, vlivem ztrát v sekundáru a zvětšením proudu v primáru, zatímco sycení klesne.


Takže rozdíl v teplotě malého (např. 3VA) trafa naprázdno a při zatížení je někdy celkem nepatrný. Však si to vyzkoušej - nech ho běžet 2-3 hodiny bez zátěže a uvidíš, jestli se na to hodí nebo ne. Starší čs. trafa byla motaná trochu jinak.


http://cs.wikipedia.org/wiki/Transform% ... .C3.A1toru

[kassquit]

Nazdarek, spotrebovava trafo (normalni i toroid) nejakou energii, kdyz je zapojeno v zasuvce a obvod za nim je vypnuty? Predpokladam, ze asi ano, ale netusim na cem to zalezi a jak to vypocitat. Kdybyste mi pomohli byl bych moc rad!

obecne kazdy el.spotrebic pokial sa zahhrieva, nieco spotrebovava, odkial by sa inak to teblo bralo:-) takze napriklad vsetky nabijacky a adaptery staci chytit rukou a hned vieme na com sme. Modernejsie nabijacky na mobily s pulznym zdrojom pokial nenabijaju telefon maju na dotyk izbovu teplotu a tym padom ich spotreba musi byt miziva. Ak ta spotreba takeho naprazdnozapojeneho trafa zaujima z hladiska uspory energie, ber to tak, ze aspon v zimnom vykurovacom obdobi je ta spotreba premenena na teplo, teda si tym vykurujes byt a tie penieze nie su vyhodene do vzduchu.

[dolac]

Skoro bych řekl, že mají téměř stejné ztráty naprázdno jako při zatížení.
Naprázdno jsou větší ztráty v železe vlivem většího sycení a při zátěži vzrostou zase vzrostou ztráty v mědi, vlivem ztrát v sekundáru a zvětšením proudu v primáru, zatímco sycení klesne.

Pekne si to Pavle opísal, až na to, že sýtenie je rovnaké v stave naprázdno aj pri zaťažení a závisí iba od napájacieho napätia, ktoré je stále rovnaké.
S nárastom sýtenia pomerne rýchlo rastú straty v železe.

[PavelFF]

...až na to, že sýtenie je rovnaké v stave naprázdno aj pri zaťažení a závisí iba od napájacieho napätia, ktoré je stále rovnaké.

Napájecí napětí je sice stále rovnaké, ale vnitřní indukované napětí , které má na svědomí sycení se zmenší, protože proud primáru se zvětší a způsobí větší úbytek na rozptylové indukčnosti a odporu vinutí. Viz náhradní schéma transformátoru např. tady:

http://elektroworld.info/modules/Forums ... fo_509.png

Dnešní miniaturní trafa mají poměrně velký rozptyl (primár a sekundár neleží na sobě, ale jsou v samostatných sekcích) a mají velký odpor vinutí, takže pokles sycení vlivem zatížení je značný.

Zkusil jsem to na trafu HAHN 3VA do plošného spoje. Je vidět , že proud naprázdno Io má maximum asi 20mA a proud I1z při jmenovitém zatížení má maximum asi 34mA. Neodpovídá to vžité představě, že proud Io je řádově menší, než jmenovitý vstupní proud.

Na obou obrázcích je křivka napětí stále na stejném místě (časově), takže je vidět, že magnetizační proud po zatížení trafa dosti poklesl - velikost proudu v okamžiku průchodu napětí nulou je menší , než při chodu naprázdno (bohužel nula napětí na osciloskopu nesedí , ale už to nebudu předělávat ).

EDIT:
Protože mě to zajímalo, udělal jsem ještě další obrázky a pokusy a doplnil podrobnější náhradní schéma. Zjistil jsem, že trafo 3VA HAHN z GME naprázdno hřeje celkem nepatrně (v rozporu s tím, co jsem si myslel předtím) a že naopak ztráty v mědi při zatížení jsou značné - díky velkému ohmickému odporu vinutí (ztráty v mědi jsou zhruba 2W při výstupním výkonu 3W).

Ztráty v železe způsobuje pouze celkem malý proud IFe (viz. fázorový diagram), který ma na svědomí "nesymetričnost" proudu naprázdno Io, která mi nebyla dřív jasná. IFe je do jisté míry soufázový s napájecím napětím a sčítá se s Iµ.

Taky je vidět, že v okamžiku průchodu napájecího napětí U1 nulou není proud Io maximální, ale je trochu fázově posunutý.

[jasin]

Ještě malá připomínka - špičková hodnota proudu naprázdno je sice větší než při zatížení, ale efektivní hodnota je menší! Pokud nemáš RMS měřidlo, tak stačí porovnat plochu na oscilogramu.

[PavelFF]

Ještě malá připomínka - špičková hodnota proudu naprázdno je sice větší než při zatížení, ale efektivní hodnota je menší!

Nějak té poznámce nerozumím.

efektivní hodnota je menší!

Efektivní hodnota ČEHO a menší než CO?

Efektivní hodnota bývá ve většině střídavých průběhů menší než špičková, ale tos asi nemyslel.

[dolac]

Napájecí napětí je sice stále rovnaké, ale vnitřní indukované napětí , které má na svědomí sycení se zmenší, protože proud primáru se zvětší a způsobí větší úbytek na rozptylové indukčnosti a odporu vinutí.

Áno v tom máš pravdu, ale väčšinou je tento úbytok dosť malý a jeho vplyv na sýtenie zanedbateľný. U malých tráf, ako uvádzaš, možno je tento vplyv trochu väčší. Je však zbytočne pri počítaní strát v stave zaťaženia, kedy sú sú straty v železe oproti stratám v medí podstatne menšie uvažovať s tým, že sa mi straty v železe zmenšia o nejaké percento, čo bude s celkových strát potom iba nejaké promile.

Zkusil jsem to na trafu HAHN 3VA do plošného spoje. Je vidět , že proud naprázdno Io má maximum asi 20mA a proud I1z při jmenovitém zatížení má maximum asi 34mA. Neodpovídá to vžité představě, že proud Io je řádově menší, než jmenovitý vstupní proud.

Na obou obrázcích je křivka napětí stále na stejném místě (časově), takže je vidět, že magnetizační proud po zatížení trafa dosti poklesl - velikost proudu v okamžiku průchodu napětí nulou je menší , než při chodu naprázdno (bohužel nula napětí na osciloskopu nesedí , ale už to nebudu předělávat ).

Nerozumiem čo si tým chcel povedať. Prečo porovnávaš hodnoty prúdu pri prechode napätia nulou? Veď na obrázkoch je vidieť výraznú zmenu fázového posunu prúdu. V stave naprázdno je uhol skoro 90 st. a v stave zaťaženia minimálny.
Podľa čoho si určil hodnotu magnetizačného prúdu v stave pri zaťažení?

[dolac]

Ještě malá připomínka - špičková hodnota proudu naprázdno je sice větší než při zatížení, ale efektivní hodnota je menší!

Nějak té poznámce nerozumím.

efektivní hodnota je menší!

Efektivní hodnota ČEHO a menší než CO?

Efektivní hodnota bývá ve většině střídavých průběhů menší než špičková, ale tos asi nemyslel.

Jasin ti chcel povedať iba to, že ak by si tieto prúdy meral obyčajným ampermetrom a nemeral ich TrueRMS ampermetrom, nameral by si možno v stave naprázdno väčší prúd na primári ako v stave pri zaťažení.
Určite vieš, že efektívna hodnota je daná odmocninou s integrálu štvorcov prúdu. To že je to 0,71*Um platí iba u harmonických priebehov.
A prečo je prúd v stave naprázdno nelineárný? Je to dané nelinearitou magnetizačnej krivky.

[PavelFF]

dolac napsal:

Nerozumiem čo si tým chcel povedať. Prečo porovnávaš hodnoty prúdu pri prechode napätia nulou? Veď na obrázkoch je vidieť výraznú zmenu fázového posunu prúdu. V stave naprázdno je uhol skoro 90 st. a v stave zaťaženia minimálny.
Podľa čoho si určil hodnotu magnetizačného prúdu v stave pri zaťažení?

No já si myslím, že hodnota magnetizačního proudu jde z oscilogramu zhruba určit. Podle mě vrchol (maximum ) magnetizačního proudu je stále v okolí 90 stupňů a neposouvá se tak hodně, aby byl úhel "v stave zaťaženia minimálny". To by už nebyl magnetizačním proudem, který musí být kolmý na vnitřní napětí Ui1. Takže proud v okolí 90 stupňů v sobě zahrnuje součet Io +I21. Že to tak nějak bude, je vidět na obrázku částečně zatíženého trafa(OBR.2) - vrchol I1 se snížil, ale časově(úhlově) je stále na stejném místě. Amplitudově převládá magnetizační proud Io nad proudem do zátěže I21. Zátěž je odpor (100 Ohm), takže proud do zátěže I21 je zhruba ve fázi s napětím U1 a shodou okolností mají na obrazovce stejnou amplitudu, takže průběh napětí U1 si mohu zhruba ztotožnit s proudem do zátěže. Šrafování na OBR.3 proto představuje proud Io (magnetizační) a doplněk je proud do zátěže I21.

[dolac]

No já si myslím, že hodnota magnetizačního proudu jde z oscilogramu zhruba určit. Podle mě vrchol (maximum ) magnetizačního proudu je stále v okolí 90 stupňů a neposouvá se tak hodně, aby byl úhel "v stave zaťaženia minimálny". To by už nebyl magnetizačním proudem, který musí být kolmý na vnitřní napětí Ui1. Takže proud v okolí 90 stupňů v sobě zahrnuje součet Io +I21. Že to tak nějak bude, je vidět na obrázku částečně zatíženého trafa(OBR.2) - vrchol I1 se snížil, ale časově(úhlově) je stále na stejném místě. Amplitudově převládá magnetizační proud Io nad proudem do zátěže I21. Zátěž je odpor (100 Ohm), takže proud do zátěže I21 je zhruba ve fázi s napětím U1 a shodou okolností mají na obrazovce stejnou amplitudu, takže průběh napětí U1 si mohu zhruba ztotožnit s proudem do zátěže. Šrafování na OBR.3 proto představuje proud Io (magnetizační) a doplněk je proud do zátěže I21.

Som presvedčený, že tvoja teória je scestná. Z tvojich obrázkov je evidentne vidieť, že fázový posun prúdu je v stave naprázdno cca 76 stupňov, pri slabšom zaťažení cca 29 stupňov a pri plnom zaťažení cca 16 stupňov. Uvedom si že prúdy sa sčítavajú vektorovo a naviac magnetizačný prúd má vysoký obsah harmonických zložiek, z ktorých každá má svoju amplitúdu a aj svoju fázu. Pokiaľ by si urobil serioznú analýzu týchto harmonických zložiek a matematicky vektorovo spočítal, možno by si vedel určiť hodnotu magnetizačného prúdu pri zaťažení, ale takto z oscilogramov je to úplný nezmysel.
Pokiaľ by bol magnetizačný prúd harmonicky neskreslený, tak potom v stave zaťaženia by si nameral dve pekne sínusovky(U a I) , ktorých fáza by sa menila iba v závislosti od zaťaženia. Ako by si potom určil hodnotu magnetizačného prúdu tvojou metódou?
To že tam stále vidíš nejaký malý vrchol, je dané iba tým že vo výslednom priebehu je vidieť niektorú vyššiu harmonickú zložku, fázovo posunutú. Magnetizačný prúd má však aj pomerne vysokú základnú harmonickú.