Sari la conținut


Puterile, curenţii şi randamentul preliminat ale unui transformator construit in regim de hobby.



Publicat de ola_nicolas , 30 octombrie 2013 · 1.865 Vizualizari
* * * * * 1 voturi
Puterile, curenţii şi randamentul preliminat ale unui transformator construit in regim de hobby.

Ca date de proiectare iniţiale, avem la dispoziţie cel mai adesea tensiunile U1 , în primar şi U2i (i=1, 2,…, fiind indicele curent al secundarului) în secundarul de indice i.
Se mai cunoaşte, puterea aparentă a fiecărui circuit secundar P2i , caz în care se determină puterea totala în secundarul transformatorului din relaţia:
Imagine atașată (2.1)
unde i, este indicele curent al secundarului, iar q numărul total de secundare. Ca alternativă, se pot cunoaşte curenţii I2i în fiecare din cele q secundare, caz în care calculam puterile corespunzătoare cu relaţia:
Imagine atașată (2.2)
după care se calculează puterea totală în secundar cu relaţia (2.1). Din relaţia (2.2) deriva relaţia:
Imagine atașată (2.3)
De asemenea curentul în secundar, se mai poate calcula cu relaţia binecunoscută:
Imagine atașată (2.3’)
In relaţiile de mai sus avem:
P2 şi P2i – puterea aparenta totala în secundar şi respectiv puterea circuitului secundar de indice curent i în [VA];
U2i, I2i şi Z2i, respectiv tensiunea în [V], curentul în [A] şi impedanţa în [Ω], în circuitul secundar de indice curent i.
In toate cazurile de mai sus, s-au considerat tensiunile, curenţii şi impedanţele secundare, care se vad direct din ieşirea înfăşurării secundare de indice curent i. în cazul transformatoarelor destinate redresoarelor, sau instalatiilor de sudare, calculul parametrilor de ieşire ai transformatorului este putin deosebit şi nu face obiectul acestui articol.
Ştim că orice transformator are un randament, mai mic sau mai mare. Datorita experienţei în fabricaţia industrială a transformatoarelor, s-au putut întocmi tabele, sau diagrame statistice care aproximează randamentul acestora η, în funcţie de puterea în secundar. În tab 2.1, este dată dependenţa randamentului preliminat al transformatoarelor de mica putere, funcţie de puterea în secundar, adaptat după transformatoarele produse de Electrotehnica S.A.
Randamentul transformatorului, se mai poate prezenta şi sub formă grafică, ca în figura 2.1. Cei deprinşi a calcula cu creionul pe hârtie, vor utiliza cu preponderenţă nomograma din figura 2.1, făcând determinări mai mult sau mai puţin aproximative. Utilizarea tabelului 2.1, face posibilă însă interpolarea datelor.
Fig. 2.1 – Dependenţa randamentului preliminat, de puterea în secundar
Imagine atașată
Tab. 2.1 – Dependenţa randamentului preliminat, de puterea aparenta în secundar
Imagine atașată 6,3
Se determină imediat după randament, puterea aparenta in primar cu relaţia:
Imagine atașată (2.4)
Curentul în primar se va calcula cu relaţia:
Imagine atașată (2.5)

Exemplu de determinarea puterilor partiale si totale, in secundar, a randamentului preliminat, a puterii de calcul constructiv si a curentilor prin infasurari.

Sa se determine randamentul preliminat, diferitele puteri secundare, puterea de calcul constructiv si curentii prin infasurarile transformatorului utilizat la un letcon cu inductie, avand urmatoarele caracteristici: Tensiunea primara U1=220 V. Frecventa retelei f=50 Hz. Rezistenta electrica a portiunii ansei care produce efecte, este R=5,797x10-4 Ω; Curentul capabil sa produca incalzirea ansei intr-un interval de 4 secunde, pana la temperatura de 260 °C este I21=421 A; Tensiunea la bornele ansei in regim de sarcina stabila este U21=0,244 V; Transformatorul, mai contine si un al doilea secundar, necesar iluminarii la locul de actiune al ansei. Becul utilizat pentru iluminat, are tensiunea nominala U22=6,3 V si curentul nominal de I22=0,3 A.
Rezolvare: Utilizand relatia 2.2 avem: P21=U21xI21=0,244x421=102,7 VA; P22=U22xI22=6,3x0,3=1,9 VA. Utilizand relatia 2.1 unde avem un numar de q=2 secundare, rezulta puterea totala solicitata in secundarele transformatorului P2=P21+P22=102,7+1,9=104,6 VA. Puterea P2=104,6 VA, se afla intre puterile P100=100 VA si P160=160 VA din tabelul 2.1. Valoarea randamentului estimat, se obtine prin interpolare liniara intre valorile randamentelor corespunzatoare η100=0,85 (85 %) si respectiv η160=0,87 (87 %). Se poate aplica regula de 3 simpla si avem: Daca pentru o diferenta a puterilor din tabel de ΔPtab=160-100=60 VA, rezulta o diferenta a randamentelor tabelate de Δηtab=0,87-0,85=0,02 (2 %) atunci pentru o diferenta de puteri ΔP=104,6-100=4,6 VA, vom avea o diferenta de randament de Δη=(ΔPxΔηtab)/ΔPtab=(4,6x0,02)/60=0,0015. In final randamentul scontat al transformatorului, va fi η=η100+Δη=0,85+0,015=0,8515. Utilizand relatia 2.4, rezulta puterea de calcul constructiv a transformatorului P=P2/η=104,6/0,8515=122,8 VA. Utilizand relatia 2.5 rezulta curentul din infasurarea primara I1=P/U1=122,8/220=0,558 A. Utilizand relatia 2.3, rezulta curentul prin infasurarea de incalzire a ansei I21=P21/U21=102,7/0,244=420,9≈421 A, iar in infasurarea becului pentru iluminat I22=P22/U22=1,9/6,3=0,301≈0,3 A. In cazul infasurarii secundare pentru incalzirea ansei, nu era necesara cunoasterea prealabila a curentului, caz in care puterea se putea determina din relatia P21=U212/R=0,2442/5,797x10-4=102,7 VA.

Nicolae Olaru, alias ola_nicolas
  • Paul-Adrian, suntonlain și oldmanelectronic like this



Poză
Marian Ungureanu
oct 31 2013 08:37
Frumoasa prezentare,felicitari


Sanatate
Poză
ola_nicolas
oct 31 2013 08:57
Am considerat ca abordand problema calculului unui transformator pe domenii mici, poate vor fi mai multi interesati si din ce in ce mai putini cei care vin pe diferitele topicuri ca sa obtina informatii personalizate "mura in gura". In final, in functie de cat de citite vor fi diferitele intrari in blog pe aceasta tema, voi hotari, daca este cazul sa public si intregul articol corelat si structurat pe capitole, impreuna cu foarte multe exemple de calcul.
    • suntonlain și ACHIMOTO like this
Poză
suntonlain
feb 08 2014 07:54
Cu aceasta ocazie am aflat ca la pistolul de lipit i se zice letcon cu inductie. La fel de interesante mi s-au parut si datele sale.
Datele de proiectare initiale, sunt destul de inteligibile si usor de folosit.
Rezolvarea temei a fost facuta cursiv si natural.
Propun Domnului Nicolae Olaru sa publice 'intregul articol corelat si structurat pe capitole, impreuna cu foarte multe exemple de calcul'.
    • ACHIMOTO ii(le) place mesajul asta
emil.matei.ro Cel mai cuprinzator director romanesc