You are here

Teljesitmény trafó tekercselés alapanyagok, és hömérsékleti egyensuly tartás

8 posts / 0 new
Last post
megujulo
megujulo picture

Érdekes kérdéssel fordulok trafóban jártas szakik felé.

Minap kaptam egy 3000 VA es tranzformátort ami 230/125 V os gyári adatia szerint.

Régóta tervben van, hogy épitek egy komolyabb invertert, nem kicsi telejsitményben.

Már minden alapanyag és felszerelés megvan ahhoz hogy összeálljona projekt, csak a tranzformátor volt képlékeny.

Örömöm gyorsan elszállt mikor a megszerzett tranzformátort alaposabban szemügyre vettem.

A trafó magja egy EI 150 lemezházra épült Belső szélessége 2 coll tehát 5,8 cm 
a kötegvasagsága 88 miliméter, az adatok alapján a tranformátor vas 2040 wattig terhelhető telitési határig.tehát maga a mag nem 3000VA-es hanem csupán 2000VA-es.

A tekercselés nem 2 darab tekercsből áll, azaz nem galvanikusan elválasztott 230V és 125 voltos tekercseket, hanem egyetlen tekercset takar ami 230 voltos, mely 125 voltnál ki van csapolva.

a tekercs anyaga viszont aluminium ami 2,5 mm átmérővel rendelkezik.

A számított és mért adatok alapjána trafó nem tud 3000 VA telejsitményt, hanem 125 voltos hálózat esetén hozzáadja a szükséges különbséget, ami kb fedi a tranzformátor vasra vonatkozó terhelhetőségét.

tehát  125 voltos hálózatban a meglévő feszültséget tovább emeli durván 110 voltos feszültséggel.

3000VA es 230 voltos terhelés esetén az átfolyó áram megközelitőleg  tekercsre eső terhelés durván 13A

a feszültség emelés 110 volt és 13A esetén 1434 VA vasteljesitményt jelent.

ez böven belefér a számitott 2000VA es terhelhetőségi tartományba, A 125 voltos hálózatbol felvett telejsitmény ez esetben

a 125 voltra eső áram értéke 13 A mig a feszültség emelésre forditott 1434 watt további 11A névleges terhelsét jelent a háéózati trafó terheléséből fakadóan ami összesen 24 A felvételt jelent 125 volton.

A tekercs aluminium zománcozott huzalból van és külön lakkot nem tartalmaz ujratekerhető szükség esetében.

felmerült a kérdés a probléma elvi megoldására:

1: tekerjem ujra a trafót 1 x 230 V szekunder körre és tegyek fel 1 x 110V primer kört a 120V-os akkubank hidmeghajtásához?

2: vagy hagyjam a trafót eredeti állapotban és használjam az inerter hidat 120 voltos váltómeghajtásra és a trafót használjam fel 230 volt felemelésre eredeti funkciójában?

az utóbbi esetben a trafó tökéletes,de nem galvanikusan leválasztott, tudhat akár 4000 Va-es átvitelt is.

(4000VA / 230V =17,39A 

nverter 125 volt esetén a telejs hid terheltsége:

primer körre eső alapterhelés 17,39 A *125V =2173 VA

feszültség emeléshez szükséges energia:110V x 17,39A=1912VA (ez simán belefér amágneses telitettség adathatárban)

az emeléshez szükséges primerenergia

1912VA/ 125V= 15,30A

A fő átfolyt és a gerjsztett primer energia 125 volton tehát 32,69 A lenne.(125V * 32,69=40086VA)

Elvben müködhetne a megoldás 4000Va-en, de nem tudom egy ilyen tranzformátor milen hatással lehet egy meghajtó teljes IGBT hidra?

Nem lenne e mágneses visszahatás a meghajtásra? Nem okozhat számomra nem ismert egyéb kellemetlenséget?

Ha pedig felhasználom a trafómagot galvanikus megoldásban, gondolom nem mehetek el nagyobb tartományban mint a mágneses telithetőség határa?

ez esetben legfeljebb 2000VA es galvanikus inverter lenne a végeredmény, gondolom vagy feltételezem ebből nagyobb telejsitmény nem csalható ki.

Az utóbbi esetben felmerül annak kérdése mennyire elönyös az aluminium tekercs használata?

érdemes lenne teljesen réz tekercselésre lecserélni, vagy maradhat az aluminium, a 230 voltos körben? természetesen a megfelelő magmérethez a megfelelő menetszámot hozzáigazitva. (jelenelg a fél ablakban van szabad hely)

Melyik birja jobbana hőterhelést az alu vagy a réz? azt tudom hogy az aluminium kisebb áramokkal terhelhető, de állitólag a telitődéses esetekben, folyamatos terheléseknél,  az aluminium tekercs stabilabb lehet:

Nem számitásokat kérdezek, cak tippeket ki mit választana ha maga ilyen projektet kellene megoldania.

melyik a jobb megoldás, a réz vagy aluhuzalozás ilyen esetben?

Comments
Digitalfish
Digitalfish picture

Üdv!
Teljesen jó az alumínium huzal is! A gyártók azért szeretik mert olcsóbb, puhább anyag. Viszont a fajlagos ellenállása nagyobb mint a rézé ezért ugyanakkora "rézveszteséghez" alumíniumból nagyobb keresztmetszetre van szükség.Ez fontos a hatásfokra nézve és a keletkező hőmennyiség , ami a szigetelő anyagok a hűtés megtervezésénél számít.  Ha van elég hely akkor alkalmazható réz helyett is a megfelelően növelt keresztmetszettel .Komolyabb méretezéskor és adott helyen akár kapóra is jöhet a magasabb fajlagos ellenállás vagy korlátokba futsz vele, pl nincs elég hely , szkín effektus közvetetten.De itt ez nem szempont. 

0

Onionshed
Onionshed picture

Vajon egy azonos méretü aluminium és réz csó között ,lesz eltérés lenz effect szempontjából.Nem a témához kapcsolódik csak kiváncsi vagyok.

0

SzBálint
SzBálint picture
****

szia:  autotrafó

Bálint

0

lcsaszar
lcsaszar picture
*

EI150 nem fog tudni sem 3 kW-ot, sem 2 kW-ot (helyesebben kVA-t), még rézhuzallal sem. Azt pedig, hogy életvédelmi szempontból jó-e az autotranszformátor, neked kell eldönteni. Ha a kérdés egyáltalán felmerül, akkor jobb, ha szakemberre bízod a kivitelezést. Az elektromosság nem játék!

1

megujulo
megujulo picture

Az autó transzformálás nem galvanikus leválasztást eredményez.

Azonban ez esetben csak a kitoláshoz szükséges tlejsitményt kell prezentálni:

egyébként a biztonság nagyon soktényezős kérdés: azaz nem véd meg az ÉV relé sem mindentől:

az én számításaim alapján a trafólemez 150 miliméter széles, a mag szélesség (2")  azaz kb 5 centi. a lemez pakk 8, 75 centi. a számításaim alapján oly 2000 Va lehetséges telitettség határig.

az alu nyilvánvalón gyengébb, de valamiért mikrókban is ezt alkalmazzák annak ellenére hogy tóltelitettésge szempontjából szarrá van terhelve a vas is a alu is.
Az igazi nagy projektet az 6 darab 1000 VA-es ferritmgos 350 Volt 20A DC buszból áll, ami eleve galvanikus. És egy IGT 20A terhelhetőségű IGBT hid adja.

ezt a trafót szerettem volna galvanikusan használni, de kiderült auto tranzformátor alutekercseléssel. ráadásul a magházban van vagy 50% üres hely is. amire fér további tekercs.

Az van ráirva 3000VA. pedig a mag nem tud 2000VA-nál tutira többet.
szerintem az autotrafó eredeti tekercse tudhat 8-10 A-t eadni az eredeti alutekercséből ha azt szekundernek hazsnálom.

a kérdés abban merült volna fel, milyen anyagbol legyen a primer.

egyébként az eredeti HP az akkuk pontjait felemeli nem galvanikusan 240 V DC Buszra, amit teljeshidban 4 IGBT alakit 230V 50HZ Ac árammá.

Itt a gondot ott látom ,hogy adott a AC kimenet, de a DC 120 voltot is hazsnálom.

Egy adott esetben a veszélyforrást ott látom, ha egy gép zárlata maitt, a DC 120 voltos polus egyike , hurokba kerül a földelésen keresztül az AC polus egyikével, ami az inverter azonnali halálát okozza.

A biztositások, kismegszakitók, biztositékok, l egyéb védelmek sokasága elkerülhetővé teszik a véletlen érintést és áramütést, de nem véd meg az inverter esrtleges elpusztulásától.
Tüz sem keletkezhet, mert midenhol időben oldanak a probléma esetén  akülönböző védelmek, de ettől még adott esetben maga az inverter az IGT-kel széthullik elég a nyák satöbbi. A bukolat is tözbiztos, de igazán a galvanikus illesztések adhatnak esetemben biztos pusztulásmentes megoldásokat.

Ezért nem preferálom az atótrafós megoldást. csak pont ezen dolgok miatt is tettem fel a kérdést.
az autótrafós megoldás tehát kilöve.

0

mpisti
mpisti picture

Csak az autotrafóról:
Összehasonlítva a kéttekercses kivitellel -ha az elválasztás nem szempont- az autotrafó a nyerő. Sokkal jobb helykihasználás, kisebb szórási és rézveszteség, lényegesen kevesebb huzal ugyanakkora kimenőfeszültséghez, és nem utolsósorban ugyanakkora ablakba lényegesen nagyobb huzalkeresztmetszet alkalmazható mint kéttekercses kivitelnél.
Inverter védelme:
Az inverter túlterhelés és zárlatvédelmét sehol nem bízzák biztosítékra, azt elektronikus túláram védelemmel kell megoldani. Léteznek nagyon jól működő megoldások erre, pl. az áramtükrös félvezető védelem. Vagy 20 évvel ezelőtt egy -sajnos azóta elhunyt- ismerősöm az általa gyártott 2 kVA-es szünetmentesítő inverter túlterhelés védelmét úgy igazolta, hogy simán rövidre zárta az inverter 230V-os kimenetét, és az inverter azonnal letiltott, soha nem ment tönkre egyetlen félvezető sem ha zárlat keletkezett valahol.

0

megujulo
megujulo picture

Szia!

Én is erre az elvekre lyukadtam ki.

a kéttekercses esetben kisebb végtelejsitményt kapok ugyanakkor galvankusan leválasztott.

A autotrafós megoldás esetén a trafó csak emeli a feszt a szükséges szintre.

A védelem nem a  biztositékokra van bizva, azok tüzédelmi, meghibásodásból fakadó beállt belső zárlatvédelmi megoldások. (mind a dc 30 és dc 40A kisegszakitó is.

Az IGBT sajnos sokkal gyorsabban kapcsol mint a túláram terhelés igy azt nagyon gyors hall szemzoros érzékelővel oldottam meg. a gyáriak is ezeket alkalmazzák, vagy Trafóhurkolt megoldást.

 

0