Индукция меньше 0.8 в торрах, насколько это необходимо

[Dmitry Korneev]

Просто ведет к удорожанию трансформатора, стоит ли этого придерживаться?

[Alex]

Ау, Алекс, где ты???

А я с ним не спорю

2,15Тл. Такое значение индукции приводит к глубокому насыщению, что для "средней", что для "высококачественной" стали.

Для высококачественной (M4Hib, M5HiB) не к очень глубокому - для них рабочая точка ("колено") обычно берется 1.8-1.9Тл.

[kozak]

Получив выдающийся результат, первое что нужно сделать - перепроверить измерения
А потом проверить ещё раз, не спеша.

Мотаю торроидальные трансформаторы с конца 80-х, так что проверку они уже прошли годами. Возможно и есть некоторые погрешности в определении индукции насыщкения (определялась расчетным путем), но при расчетах я ею никогда не пользуюсь. так как снимаю ВАХ каждого сердечника перед намоткой.
Обычно мотаю витков 30 монтажного провода 0,5мм*2 в виниловой изоляции,
делов то на 3 минуты, зато всегда предсказуемый результат.

[hydr]

Незнаю что там выпускает Новолипецк,........................................................................................................Например для упрощения расчетов примем стандартный 250Вт-й торроид на качественном железе с рабочей индукцией порядка 2Тл.

Наверное Вам известны какие то супер секретные заводы.
Дело в том, что до недавнего времени в трансформаторостроении, рабочая индукция сталей выпускаемых известными мировыми производителями, не выходила за пределы 1,8Тл.
Относительно недавно удалось поднять эту величину до 1,85Тл.
Так, что коллега, озвучте пожалуйста производителя и марку стали с рабочей индукцией в 2Тл, если не трудно конечно.
Уверен, Сименс, Альстом, Джи Э и пр. ждут ответа, затаив дыхание.

С уважением hydr.

---------- Добавлено 07.05.2013 в 00:18 ---------- Предыдущее сообщение 06.05.2013 в 23:57 ----------

Первый раз слышу про насыщение внутренней части магнитопровода, на практике ничего подобного не замечал.
Ток ХХ трансформатора - 12мА (Рпот хх=2,75Вт), что для транса с расчетной мощностью 350Вт, очень хороший результат, признаков насыщения и близко нет.
Первичка 825 витков провода 0,85мм. Расчет под номинальное сетевое 230В.

В трансформаторостроении не осталось каких либо тайн и несовпадения теории с практикой не наблюдается.
Индукция в однородном материале пропорциональна напряженности магнитного поля:

Н = w*I / lм

Вот и посчитайте как будет соотноситься индукция средняя и максимальная.
Чудес не бывает и если ток ХХ 12мА, то это означает, что индукция посчитана Вами не верно и ее реальное значение существенно меньше заявленной.

Кстати, 2,75Вт это во первых ни какие ни потери а во вторых не Ватты а Вольт*Амперы.

С уважением hydr.

[kozak]

Так, что коллега, озвучте пожалуйста производителя и марку стали с рабочей индукцией в 2Тл, если не трудно конечно.

Это хорошо что коллега Вы такой наблюдательный, но читаем внимательно фразу:

для упрощения расчетов примем ... с рабочей индукцией порядка 2Тл.

Ключевые слова выделенны.

Вот и посчитайте как будет соотноситься индукция средняя и максимальная.
Чудес не бывает и если ток ХХ 12мА, то это означает, что индукция посчитана Вами не верно и ее реальное значение существенно меньше заявленной.

Возможно и где-то закралась ошибка в расчете индукции, но завтра поищу и выложу данные ВАХ пробной обмотки, для сердечника близкого по параметрам к приведенном ИГВИН-ом, в его экспериментах (сечение по железу аналогично - 6,4 см2).
Первичка 880 витков проводом 0,53, ток ХХ при 220В (4 вит/вольт) - 16мА.

[Vovk]

Сообщение от ИГВИН
Конечно. Поэтому и советую уходить в железо.
Уход в медь делает трансформатор "мягким".

Несколько не верно, чем больше меди (её сечение), тем "жеще" трансформатор.

kozak, чего вы? "уход в медь" подразумевает увеличение массы меди за счет увеличения количества витков, а не за счет сечения провода.

[kozak]

kozak, чего вы? "уход в медь" подразумевает увеличение массы меди за счет увеличения количества витков, а не за счет сечения провода.

Да я не сразу понял мысль. Но увеличение витков возможно только с одновременным увеличением и сечения проводников, иначе трансформаторы будут не эквивалентны.
Это можно заметить например в серии ТАН, ТА, где трансформаторы с однотипными параметрами мотались в двух вариантах на ШЛ, ПЛ, и ШЛМ, ПЛМ сердечниках. Первые были легче, но за то во вторых - экономилась медь.

А теперь на пальцах прикинем "ужасы" от помех трансформатора, вызванных "неправильной" формой тока ХХ трансформатора, и сопоставим её с другими источниками помех.
К примеру возьмем торроидальный трансформатор с мощностью порядка 160ВА (Сердечник от стабилизатора ОЛ 95/55-32). Ток ХХ примем 20мА. Напряжение вторички 2 по 35В. Ток нагрузки вторички пускай будет 1А. Пересчитаем ток вторички в первичную обмотку, через Ктр. Добавка тока в первичку составит около 0,32А. Что на порядок больше тока ХХ. При этом ток вторичной обмотки работающей на выпрямитель начинающийся с емкости, будет иметь вид очень далёкий от синусоидальной формы. И при этом будет содержать огромное количество спектральных составляющих. Которые через индуктивность рассеяния трансформатора и пр. будут создавать помехи, уровень которых будет на порядок выше, чем от неидеальной формы тока ХХ, из-за работы трансформатора, близко к точке перегиба. Что выше Audiomaniac, и подтвердил в своем эксперементе.
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1718807
Так какой смысл в уменьшении индукции, если основной и превалирующий вклад в помеховую обстановку вносит именно ток нагрузки??? Ведь увеличение габаритов трансформатора, неизбежное при уменьшении индукции в "железе", приведет только к увеличению индуктивности рассеяния, паразитных емкостей и пр. И соответственно к ещё большему уровню излучаемых помех.

Кстати, 2,75Вт это во первых ни какие ни потери а во вторых не Ватты а Вольт*Амперы.

Совершенно верно, у трансформаторов присутствует и реактивная сотставляющая мощности поэтому правильней будет В*А. Ну а насчет потерь то я не согласен, именно потери в "железе" трансформатора будут иметь превалирующее значение в режиме ХХ. Или при работе в режиме ХХ, трансформатор нагревается от "святаго духа"?

[Vovk]

Ну а насчет потерь то я не согласен, именно потери в "железе" трансформатора будут иметь превалирующее значение в режиме ХХ.

Да. Чтобы сильно не ссориться насчет ВА, Вт и ВАр, если кто знает удельные потери (Вт/кг) и массу сердечника, можно посчитать, собственно, активные потери в железе, Ватт.

[hydr]

Ну а насчет потерь то я не согласен, именно потери в "железе" трансформатора будут иметь превалирующее значение в режиме ХХ. Или при работе в режиме ХХ, трансформатор нагревается от "святаго духа"?

Потери у примененной Вами стали около 1Вт/кг ( больше ни как не могут быть. Почему, объясню потом), вес сердечника 1,4кг

из S = ( P^2 + Q^2)^1/2 следует

намагничивающая мощность Q = 2,37ВАр, активная Р = 1,4Вт

Намагничивающий ток получается 0,01А. Для того, что бы получить индуктивность в 73Гн обеспечивающую такой ток, относительная проницаемость стали должна быть 30000.
Учитывая, что при средней индукции в 1,7Тл внутренние слои у Вас в насыщении, ситуация получается вообще невероятная, сталь с проницаемостью около 40000. Скорее всего Ваш трансформатор работает с индукцией не более 1,5Тл.

С уважением hydr.

[kozak]

Нашел ВАХ-и торроидальных сердечников, некоторые оставшиеся торроиды на фото.
ВАХ-и снимались лет 10 назад, использовался ЛАТР и разделительный трансформатор типа ТН46, вторички включались последовательно. Методика измерений вольтметра-амперметра, использовались измерительные приборы класса точности 1 и 1,5 которые каждый год проходили плановую поверку.
Суммарная погрешность измерений, в пределах 3%. Схема измерений аналогична как у ИГВИН-а, за тем лишь исключением что, форма тока не наблюдалась(осциллограф не использовался).

Белым выделены ВАХ-и которые соответствуют сердечникам от стабилизаторов, при пробной обмотке из 30 витков. Другие кривые для других сердечников и с другим количеством витков пробной обмотки и пр.
ВАХ-и снимались для оценки сердечников перед намоткой, а также для подбора в пары (некоторые объединялись попарно).

Учитывая сомнения участников по поводу результатов касательно индукции, то её расчет производил уже значительно позже, когда увидел рекомендации о намотке 1300 витков первички.
Данные для расчета, касаемо габаритов сердечников, подставлял типовые ОЛ 55/95-32. Но вчера перемерил более точно с использованием штангенциркуля имеющиеся сердечники, и обнаружил что, их габариты несколько отличаются, например толщина навивки ленты может находится в пределах от 20 до 22 мм, А это уже 10% разницы в сечении, что и вылилось в завышении индукции на те-же 10%. Пробную обмотку мотал не снимая картонных щёк.

Теперь по порядку:
Зеленым - выделены сердечники мотанные лентой 30мм, их габариты 56/96-30 (6 кв. см);
Желтым - сердечники мотанные лентой 32мм, их габариты 58/98-32 (6,4 кв. см);
Красным - целая группа сердечников мотанных лентой 32мм, их габариты различны промерил пару оставшихся: - 54/99-32 и 55/100-32 (7,04 кв. см);
Синим – попавшийся сердечник с увеличенными потерями при низких значениях индукции (или иной материал сердечника, или сердечник после навивки не прошел цикл отжига).
Все ВАХ-и сердечников, при низких значениях индукции, имеют близкие характеристики – коричневый цвет, что говорит о сходном применяемом «сорте железа» для их навивки. Расхождения в различном виде характеристик, очень точно соответствуют их различиям в сечении «железа».

По поводу акустического гула, то слабый гул для большинства сердечников, начинал проявляться только при токах от 1А и выше. А это уже область – насыщения материала сердечников.

Учитывая, что при средней индукции в 1,7Тл внутренние слои у Вас в насыщении, ситуация получается вообще невероятная, сталь с проницаемостью около 40000. Скорее всего Ваш трансформатор работает с индукцией не более 1,5Тл.

Вот точные размеры оставшегося сердечника №12 56/100-32, расчетное значение индукции -1,74Тл, при 7,5В(фиолетовая прямая). Перепроверьте возможно где-то закралась ошибка.
Как видим из ВАХ, изгиб начала насыщения находится несколько выше, при - 8В.

С области – выделенный красным цветом, моталось несколько трансформаторов. Количество витков/вольт выбиралось из графика. Обычно моталось 880 витков первички (фиолетовая линия), ток ХХ при 220…224В находился в районе 12…16мА, для разных экземпляров сердечников. Признаков жесткого насыщение на ВАХ – нет. И есть запас при перенапряжении, например при увеличении сетевого напряжения до 250В (область на графике в районе 1А; 8,5В), ток ХХ не превысит 40мА – такой режим трансформатор выдержит длительное время.

Исходя из приведенных данных, индукция в 1,7Тл для торроидальных сердечников вполне приемлемая величина, есть еще некоторый запас до «колена» - начала насыщения.

П.С. А вообще, правильней всего, перед изготовлением трансформатора, намотать пробную обмотку, и снять характеристики используемого сердечника. И уже исходя из полученных ВАХ, можно изготовить тот трансформатор, который будет оптимально соответствовать поставленным критериям.

[ИГВИН]

Методика измерений вольтметра-амперметра, использовались измерительные приборы класса точности 1 и 1,5 которые каждый год проходили плановую поверку.
Суммарная погрешность измерений, в пределах 3%. Схема измерений аналогична как у ИГВИН-а, за тем лишь исключением что, форма тока не наблюдалась(осциллограф не использовался).

Вольтметр и амперметр градуированы синусоидальным напряжением, или ещё как-то. Форму они не учитывают. Качественно можно увидеть "колено" вольметром-амперметром, но их количественные показания будут неверны. Поэтому пошла ошибка в цифрах.
Начало насыщения без осциллографа не уловить.

Ток холостого хода тоже не совсем хороший показатель, для трансформаторов существенно разной мощности.
Хотя как оценочный вполне годен.

[quinine]

Вольтметр и амперметр градуированы синусоидальным напряжением, или ещё как-то.

Можно использовать true RMS вольметр и амперметр

[ИГВИН]

Offтопик:

Можно использовать true RMS вольметр и амперметр

Как по твоему, если форма далека от синуса, что тру-рмс вольтметр покажет?

[quinine]

Ну по логике вещей должен, а то в чём тогда его отличие от обычного? Или я что-то недопонял? Хотя конечно если не будет ограничения по частоте мультиметра.

[ИГВИН]

Offтопик:
quinine, дело не в частоте.
РМС-вольтметр как раз отличается тем, что показывает среднеквадратичное напряжение.
Посмотри внимательно здесь http://tel-spb.ru/rms.html

[quinine]

ИГВИН, так а я писал про true RMS вольтметр. Он показывает среднеквадратичное значение при любой форме сигнала, а не только синусоидальной, если конечно его частота позволяет измерить фронты.

Понятно что по осциллу точку оптимальной "индукции" найти будет проще, но при наличии такого мультиметра тоже можно.

[hydr]

To kozak

Коллега давайте вернемся к одному конкретному сердечнику 115/75/40.
По трансформатору на нем Вы привели достаточно исчерпывающие а главное в живую измеренные параметры. Осталось ответить на вопрос, сколько витков имеет первичная обмотка и мы все разложим по полочкам.

C уважением hydr.

[ИГВИН]

Offтопик:
quinine, в данном случае рмс-вольтметр только запутает картину. Нам ведь нужно не скв измерить, а уловить изменение формы тока.
Скорей уж тут нужны приборы пиковых значений.
На этом давайте оффтоп прекратим.

[kozak]

Вольтметр и амперметр градуированы синусоидальным напряжением, или ещё как-то. Форму они не учитывают. Качественно можно увидеть "колено" вольметром-амперметром, но их количественные показания будут неверны. Поэтому пошла ошибка в цифрах.

Никакой ошибки в цифрах быть не может, трансформаторы используются в реальной сети с искаженной синусоидой, и расчет ведется исходя из реальных параметров, а не в идиализированном виде. Накакой ляд нужна именно форма сигнала, индукция габариты и пр. Если есть реальная, а не иделизированная ВАХ.
Кроме того, измерения проводились на одном из предприятий связи, где для питания были заведенны две отдельные линии, и были свои отдельныы две ТПП (резервирование), это помимо двух резервных дизельгенераторов, и двойного комплекта аккумуляторных батарей, на каждой тип оборудования. Присутствовали конденсаторы косинус-коррекции и пр. Напряжение стабильно в пределах 220...223В. Форма его очень близка к синусоидальной так как основная нагрузка или активная или выпрямители начнающиешся с дросселей.

Как по твоему, если форма далека от синуса, что тру-рмс вольтметр покажет?

Мне и не нужны все эти идеальные данные, я ведь мотаю трансформатор для практических применений. А не для того что-бы поупражнятся в теоритических выкладках. А реалии я выложил в виде ВАХ на картинке.

Коллега давайте вернемся к одному конкретному сердечнику 115/75/40.
По трансформатору на нем Вы привели достаточно исчерпывающие а главное в живую измеренные параметры. Осталось ответить на вопрос, сколько витков имеет первичная обмотка и мы все разложим по полочкам.

Все электрические параметры измеренны вживую.
Его геометрические размеры сердечника я сейчас не могу уточнить, но были очень близки к 115/75/40, так как я помню что сечение по стали было ровно 8кв. см, остальные параметры есть в ветке.
Первичка - 825, ток ХХ 12,6 мА при 220В. Его ВАХ при пробной обмотке 30 витков - № 7. Рабочая точка на ВАХ - 8В.

---------- Добавлено в 12:19 ---------- Предыдущее сообщение в 12:16 ----------

в данном случае рмс-вольтметр только запутает картину. Нам ведь нужно не скв измерить, а уловить изменение формы тока.
Скорей уж тут нужны приборы пиковых значений.
На этом давайте оффтоп прекратим.

Ну да конечно полезный совет мерять напряжение в сети при помощи осцилографа. И упражнятся в теории.
А так да наверное уже давно нужно прекратить давать рекомендации, о использовании трансов с пониженной индукцией применительно к использованию их в УМЗЧ.
Толку от этого - нет.

---------- Добавлено в 12:21 ---------- Предыдущее сообщение в 12:19 ----------

Понятно что по осциллу точку оптимальной "индукции" найти будет проще, но при наличии такого мультиметра тоже можно.

А что из приведенных реальных ВАХ, это не возможно определить?

[quinine]

Кроме того, измерения проводились на одном из предприятий связи, где для питания были заведенны две отдельные линии, и были свои отдельныы две ТПП (резервирование), это помимо двух резервных дизельгенераторов, и двойного комплекта аккумуляторных батарей, на каждой тип оборудования.

Offтопик:
Ну две подстанции и ДГА никак не влияют на искажения в сети и форму сигнала. На них влияет нагрузка. Если это действительно выпрямители PFC или тиристорные с фильтрами, тогда синус будет чистый.

А вообще я поражаюсь где Вы находите такую ужасную сеть... я вот работаю с бесперебойниками и устанавливаю их в самые различные уголки нашей страны и сталкиваюсь с реально плохими сетями достаточно редко... ну в двух домах у меня тоже вроде как всё "чисто". Наверное повезло

[ИГВИН]

kozak, вы вообще о чём? Какие идеализированные данные?

Накакой ляд нужна именно форма сигнала, индукция габариты и пр.

Мне и не нужны все эти идеальные данные, я ведь мотаю трансформатор для практических применений.

Ну да, остальные так, погулять вышли...
Вы правда не понимаете, как изменяется ток намагничивания при подходе к насыщению? И это после того, как посмотрели мои осциллограммы?
Если так, извините... трудно объяснить что-то человеку в ситуации, когда он НИЧЕГО не понимает.

Кроме того, измерения проводились на одном из предприятий связи, где для питания были заведенны две отдельные линии, и были свои отдельныы две ТПП (резервирование), это помимо двух резервных дизельгенераторов, и двойного комплекта аккумуляторных батарей, на каждой тип оборудования. Присутствовали конденсаторы косинус-коррекции и пр. Напряжение стабильно в пределах 220...223В. Форма его очень близка к синусоидальной так как основная нагрузка или активная или выпрямители начнающиешся с дросселей.

Это вообще в перлы надо.
КАК форма сетевого напряжения может влиять на порог насыщения сердечника, как вы это себе представляете?
КАК по вашему форма сетевого напряжения связана с формой тока подмагничивания. с выбросом в насыщении?
Впрочем был тут один кадр, нёс подобную чушь. Про полку в синусоиде.
Подвергся прополке, как неисправимый.

геометрические размеры сердечника я сейчас не могу уточнить, но были очень близки к 115/75/40, так как я помню что сечение по стали было ровно 8кв. см, остальные параметры есть в ветке.
Первичка - 825, ток ХХ 12,6 мА при 220В. Его ВАХ при пробной обмотке 30 витков - № 7. Рабочая точка на ВАХ - 8В.

Ну так посчитайте реальную индукцию, размеры есть, количество витков, напряжение и частота известны.
Чего вам ещё не хватает?
Формула в любом учебнике, впрочем когда мне понадобилась, вывел самостоятельно.