Voi sen noinkin tehdä, mutta jos sulla on verkkosähköä ja iso (esmes 500VA)
rengassydänmuuntaja niin tee siihen alkajaisiksi 1 kierroksen toisio
paksusta kuparista. Jännitettä ei tarvitse kuin nimeksi, ellei se huku
väärään paikkaan, siis toisiokäämiin tai mahdollisiin johtoihin tai niitten
liitoksiin.
Mistään tarkistamatta mulla on mielikuva, että neliömillin rautalangan
resistanssi olisi haarukassa sata-satoja milliohmeja metrille. Jos oletettu
pisteen koko olisi luokkaa 1mm2, ainepaksuus luokkaa milli, ja
kontaktiresistanssit kyllin pieniä, niin voltin jännitteellä virtaa
periaatteessa menisi jo ihan... kivasti ;-)
Mutta tuossa olikin jo kyllin monta jos-sanaa tai sellaista vastaavaa
ajatusta.
Toisaalta, jos muuntajan toisiopiirissä olisi vaikka metri 10 mm2 kuparia,
niin siitäkin tulee jo luokkaa pari milliohmia. Mutta jos se kierros
tuottaisi voltin luokkaa olevan jännitteen, niin suuruusluokat voisivat olla
kohdallaan, eikun paukuttelemaan ja valoja vilkuttelemaan :-)
Oleellista, että teet terävät kärjet joitten väliin puristat hitsattavat
pellit ennen sähkön kytkemistä. Ja sellaisesta aineesta (esim. kupari)
etteivät kärjet hitsaannu peltisettiin mukaan. Sitten sähkö muhentajaan ja
katsot (varmuuden vuoksi suojalasien takaa) mitä käy. Puristus pois vasta
sähkön katkaisun jälkeen -valokaari ei kuulu pistehitsaukseen. Jos sulake
tuppaa palamaan, niin hiukan sarjavastusta ensiöön tehonrajoitukseksi.
Virtakytkimeksi kunnon painonappi (joka ei jumita kiinni pikku kipinästä) ja
rento ranne, sopiva aloitusaika ehkä suuruusluokkaa satoja millisekunteja.
Virrantarve kasvaa jos kärjet ovat liian suuret eli virta ei ohjaannu
kulkemaan peltien läpi kyllin pienen alueen kautta. Vastaavasti saat sitten
suuremman ja lujemman "pisteen".
Koneryhmäläiset kertokoot enempi itse hitsauspuolesta. Mutta ole
ensikokeilussa varovainen mahdollisten sulien metalliroiskeitten kanssa,
myös jos lähettyvillä on tarkkailevaa yleisöä. Ei noilla hitsaustehoilla
vielä muuta kamalaa käy, mutta silmät voivat kärsiä jos huono tuuri käy.
--
TiN
>2000A 0,5s
Lähtisiköhän auton akusta tarpeeksi virtaa?
Mää jo purin yhdestä Volvon startista ison kontaktorin,
mutta kun ei ole vielä kerennyt kokeilemaan.
-ek
> Lähtisiköhän auton akusta tarpeeksi virtaa?
> Mää jo purin yhdestä Volvon startista ison kontaktorin,
> mutta kun ei ole vielä kerennyt kokeilemaan.
Enpä haluaisi olla 100 metriä lähempänä moista
tappoviritystä!
Totta, ja jännitteen pitäis olla 2-3V ja virran tuo 2000A..noin ja
mieluummin alle 0,5 s.
Niinpä. Ja tuossa virityksessä hitsaantuu _välittömästi_
kontaktorin kärjet yhteen, jolloin alkaa jo olemaan
turhan myöhästä juosta edes karkuun.
Mulla pistehitsi jossa ensiö 400V ja toisio kuormittamaton 2,7V josta
virtaa 2700 A max ja toimii
>> Niinpä. Ja tuossa virityksessä hitsaantuu _välittömästi_
>> kontaktorin kärjet yhteen, jolloin alkaa jo olemaan
>> turhan myöhästä juosta edes karkuun.
>Mulla pistehitsi jossa ensiö 400V ja toisio kuormittamaton 2,7V josta
>virtaa 2700 A max ja toimii
Sillä erolla, että sulla katkotaan ensiön puolta, jonka virta
ei vielä kontaktorin kärkiä yhteen sulata :-)
Totta ja katkominen 400V:ssa tapahtuu puolijohteilla joka mahdollistaa
myös virran rajoituksen.
Noin virraksi riittää 200A jos on uskominen ikivanhaan pistehitsiin
joka meilä oli yläasteella...
--
SiguSiis
Sitä niittää mitä kylvää.
Ehkä..taitaa vaan aika tulla pitkäksi
jos tehtävänä on paljon pisteitä
ja juurikin tuo paksumpi tai likainen pelti.
No se kyllä olikin sellainen pikku pöytämalli ja käsikäyttöinen.
Pelti väliin, kahvasta alas ja se o siinä. Virransäätö siinä oli mutta
aika taisi mennä ihan silmämääräisesti arvioiden.
Oli sielä järeempikin mutta siitä en muista noita virtoja mitä olisivat
olleet. Muistaakseni kärjet oli vesi?jäähdytteiset.
Satuin juuri saamaan nipun moottorin ohjaukseen sopivia tyristoreita.
Noillahan tekee älyohjauksen kanssa kätevästi vaikkapa yhden sähköverkon
jakson (tai puolijakson) pituisen hitsauspulssin.
Säädön voisi että valitaan monta sähköverkon pulssia käytetään 10ms,
20ms....1s.
Ei kai se nyt ihan helpolla luulis hitsaantuvan? Ei tuommoista
14l dieseliäkään varmaan millään ihan pienellä virralla
pyöritellä.
Jos tyytyisi vaikka 500 A virtaan niin luulisi sen kestävän
>>Mulla pistehitsi jossa ensiö 400V ja toisio kuormittamaton 2,7V josta
>>virtaa 2700 A max ja toimii
>
>Sillä erolla, että sulla katkotaan ensiön puolta, jonka virta
>ei vielä kontaktorin kärkiä yhteen sulata :-)
Nimenomaan.
Ihmettelin joskus vanhaa italialaista pistehitsikonetta, virran säätö
oli siinä tehty perinteiseen hitsausmuuntajatyyliin muuntajassa
olevaa rautakappaletta mekaanisesti siirtämällä "ratista"
pyörittäen, ja se säätöalue oli jostain 50 A aina 1000 A saakka.
Hitsausaika säädettiin elektroniputkilla(!) tehdyllä ajastimella,
joka napsautti kontaktorin kautta muuntajan ensiöön virrat
halutuksi ajaksi sen jälkeen kun varsinaiset hitsauskärjet olivat
jalkapolkimella kunnolla puristettu kiinni hitsattaviin kappaleisiin.
Ajan sai säätää 0.1 - 1 sekuntia.
Putkiajastimen tilalle modifioitiin vähän modernimpi aikarele
mutta muutoinhan tekniikka on pysynyt aika lailla samana.
> Ei kai se nyt ihan helpolla luulis hitsaantuvan? Ei tuommoista
> 14l dieseliäkään varmaan millään ihan pienellä virralla
> pyöritellä.
> Jos tyytyisi vaikka 500 A virtaan niin luulisi sen kestävän
Milläs rajotat. Älä ny herraisä mee ittees tappamaan.
Tollanen isompi akku kun lähtee, niin se lähtee lujaa.
Startissa itse käämi rajoittaa virtaa. Oikosuljettuna akun
et rajoita sitä millään.
Puhumattakaan valkohehkuisista saatanan kuumista
kaapeleista.
Lähtee. Serkkupoikavainaalla lähti skodan konepellin alla akku lentoon.
Ja konepelti kanssa.
No sitä rajoitetaan tietysti niillä kaapeleilla millä se akku
siirretään nurkan taakse/ulos. Jos en ihan väärin laskenut,
niin jos kaapelia yht. 20m, tarvitaan 30mm2 kupari tai 180
mm2 rautaa. Eli 16 mm harjateräs käy johdoksi. Joten
jos johtoon hukkuu 3kW => 0,3W/cm2 => ei se ole
lähellekään punahehkuinen. Kyl siitä ihan hyvä
tulis (ehkä). 555 ohjaisi sitä kontaktoria.
Rakentelin itselleni pienimuotoisen pistehitsin autohifikonkasta (1F 22V) ja
tyristorista. En tiedä onko tyristori liian pieni vai konkka ei jaksa antaa
virtaa mutta akkupakettien juotoslaippoja paksumpaa tavaraa ei juuri jaksa
hitsailla ja niitäkin vähän heikosti. Jännitteen kasvattaminen syötössä
tuottaa kytkiessä vain lähinnä räjähdyksen ja hitsauksen sijaan tulee
reikää.
Jatkaa meinasin kun sain halvalla järjettömän rengassydänmuuntajan (2kVA)
mutta se pitäisi purkaa ja käämiä toisio uudestaan ja taitaa olla toisio
alimmaisena eli vähän on jäänyt vaiheeseen. Tuohon sitten meinasin
nollapistekytkevällä puolijohdereleellä tehdä ensiöön ohjauksen niin saisi
säätöäkin aikaan eikä pitäisi niin helposti sulakettakaan polttaa. Pitäisi
vain selvästi olla enemmän tarvetta tai ainakin sen kuvitelmaa.
Tatu
Jos jätät toision kytkemättä ja laitat vaan uuden toision vanhan päälle
yhdellä kierroksella niin ei kait se kytkemätön toisio mitään haittaa?
Kävi kyllä mielessä jossain vaiheessa mutta jäi sitten kuitenkin
kokeilematta. Taitaa olla helpompaa ottaa muuntaja pöydälle ja kokeilla mitä
käy. Paljonkohan pitäisi laittaa hitausvastusta? Luulen että lähtee koko
kämpän pääsulake (25 A) jos tuon kylmiltään verkkoon kytken. Ei ole sitä
puolijohderelettäkään vielä hommattuna.
Tatu
Juuri näin.
Tosin usein toisio on päällimmäisenä, koska ohuemmasta langasta tehtävä
ensiö on helpompi saada muotoutumaan alimmaksi sydämen päälle, ja
paksummalla langalla tehty toisio sitten istuu paremmin valmiiksi hiukan
pyöristyneen muodon päälle. Joten tarvittaessa toisioon pääsee helposti
käsiksi jos esimerkiksi on tarvis hiukan vähentää kierroksia. Kierrosten
vähentämisenkin voi tosin korvata usein sillä että käämii hiukan lisää ja
kytkee "väärään" suuntaan sarjaan, vaikka se hiukan häviöitä kasvattaakin.
--
TiN
> Startissa itse käämi rajoittaa virtaa. Oikosuljettuna akun
> et rajoita sitä millään.
Voihan siihen laittaa vastuslankaa väliin rajoittamaan. Toisaalta on ihan
turha laittaa siihen esim. 12V akkua kun jo yksi 2V akkukenno riittää.
Akusta tulevaa virtaa on helppo ja halpa ohjata muutamalla rinnakaisella
tehofetillä.
Pistäs sitten videota systeemin "toiminnasta" juutuubbiin.
Suojaa kamera rikkihapoilta/vetyräjähdykseltä :-)
Juu, noin voisi tehdä hakkurin ja pulssisuhteella säädellä virtaa. Mutta
tuohan on jo uutta tekniikkaa. Ennen tehtiin niin, että viivästettiin
tyristoreillä siniaallon nousevalta puolelta avautumishetkeä, Sittemmin
on näin tehty mm. himmentimissä ja porakoneiden tehonsäädöissä joissa
usein on tyristori(e)n tilalla triac. No, onhan tämäkin tietynlaista
pulssisuhteella säätämistä.
Miten lie muuntaja käyttäytyy jos ei syötetä siniaaltoa vaan vähän
"rikkinäistä" aaltomuotoa?
Surisee ja pörrää riippuen "aukeamiskulmasta" jolla ajetaan, mutta
toimii. Transientit tosin koettelevat muuntajan jännitekestoisuutta
vähän enemmän. Muuntaja toimii peraatteessa alipästösuodattimena. Jos
ensiöpuolella jännitteen käppyrä on samanmuotoista kuin mitä se on,
toisossa varsinkin kuormitettu on ihan eri näjköistä, riippuen kuorman
suuruudesta ja varsinkin tämän reaktiivisesta osuudesta.
-P
> Surisee ja pörrää riippuen "aukeamiskulmasta" jolla ajetaan, mutta
> toimii. Transientit tosin koettelevat muuntajan jännitekestoisuutta
> vähän enemmän. Muuntaja toimii peraatteessa alipästösuodattimena. Jos
> ensiöpuolella jännitteen käppyrä on samanmuotoista kuin mitä se on,
> toisossa varsinkin kuormitettu on ihan eri näjköistä, riippuen kuorman
> suuruudesta ja varsinkin tämän reaktiivisesta osuudesta.
Tuossa oli joitain selviä virheitä mielestäni. Muuntaja ei toimi
alipäästösuodattimena vaan jännite menee läpi ihan muuntosuhteessa kuten
opetetaan. Myös virtojen muodot on ensiössä ja toisiosssa samanmuotoiset.
Muuntajan ideahan on vain muuttaa kierrosten suhteissa jännitettä ja virtaa.
Jos aaltomuodot muuttuvat muuntajassa silloin lienee jo kyse kapasitanssien
vaikutuksesta niin että signaali ylikuuluuu muuntajan läpi tai muuntajan
sydän on tehty niin että sen ei ole tarkoituskaan toimia "oikein".
Tyristoriohjauksen aiheuttama äkkijyrkkä jännitteennousu edustaa
ääretöntä taajuutta. Pienikin induktanssi loiventaa nousunopeuden.
Teet ilmeisesti sen kytkennän tökkäämällä kärjen kiinni hitsauskohteeseen?
Se pitäisi joko tehdä todella nopeasti ja riittävällä voimalla (käytännössä
muutoin kuin käsivaraisesti), tai mielummin siten että kärjet puristavat
valmiiksi peltejä ja virta kytkettäisiin jollain lähes hirvittävän
virtakestoisuuden puolijohdekytkimellä.
Jos arvaukseni meni oikein, niin reikä tulee siksi, että kärjen kontakti on
(edes hetkellisesti) epämääräinen, ja kontaktin pätkiessä siihen syttyy
valokaari sen sijaan että teho hukkuisi ensisijaisesti hitsattaviin
pelteihin. Mitä isompi jännite, sitä paremmin se kaari palaa, mikä näkyy
"räjähdyksenä", energia menee valokaareen mikä sitten polttaa reiän peltiin.
Joku kohta korjaa tätä fysikaalisesti epätäsmällistä selitystä, mutta
pääpiirteissään asia mennee noin.
Ellei se konkka siis räjähtänyt oikeasti, mikä sekin voi olla ihan
todellinen riski. En tunne noita hifikonkkia, mutta yleisesti konkka ei pidä
luvattoman suurista virroista. Luulisin, että autohifistille on konkasta
tarkoitus tarjoilla luokkaa 100A ja hitsauskäytössä virta voi olla dekadia
isompi ja merkittävä osa energiasta hukkuu silloin jo konkan sisäisiin
häviöihin.
> Jatkaa meinasin kun sain halvalla järjettömän rengassydänmuuntajan (2kVA)
Periaatteessa voisi konkallakin koittaa tuupata sähköä siihen muuntajaan.
Muuntosuhteeksi voisi alkuun kokeilla jotain 5:1 ja 10:1 välillä, siis yksi
kierros toisioon ja muutama ensiöön. Jos muuntaja toimisi ideaalisesti, niin
konkan purkuvirta jäisi silloin pienemmäksi. Tosin muuntaja ei toimine kovin
hyvin pulssin pidetessä kovin pitkäksi, en tiedä miten äkkiä tuollainen
konkka tyhjenee. Mutta tämä vaatisi sen muuntajan purkamista, se
alkuperäinen avoin ensiö siinä mukana tuottaa systeemiin turhan suuria
jännitteitä joista herkästi nousee hitsarin tukka pystyyn. Muuntajan kanssa
kannattaa olla sikäli varovainen, että pienikin induktanssi potkii ikävästi
takaisin jos syöttö pätkii, erityisesti jos hitsauspiiri (toisio) on auki.
Tuossa (kuten missä tahansa pistehitsauksessa) syntyy sitten aikamoisia
magneettikenttiä johtojen ympärille. Pidä lompakko luottokortteineen hiukan
sivummalla, samoin kuin mahdolliset hienommat elektroniikkalaitteet (känny
etc). Itse olen joskus ajattelemattomuuttani "tyhjentänyt" lompakkoni kun
pulttihitsauskoneen (yhden sortin pistehitsi) kaapeli roikkui hankalassa
työkohteessa aivan taskun vieressä.
--
TiN
>> Tuossa oli joitain selviä virheitä mielestäni. Muuntaja ei toimi
>> alipäästösuodattimena vaan jännite menee läpi ihan muuntosuhteessa
>
> Tyristoriohjauksen aiheuttama äkkijyrkkä jännitteennousu edustaa
> ääretöntä taajuutta. Pienikin induktanssi loiventaa nousunopeuden.
Se ei loivenna jännitteen nousunopeutta eikä edes virran nousunopeutta -
paitsi siinä tapauksessa että toisiossa ei ole kuormitusta, jolloin se
toimii kuin sen tilalla olisi pelkkä kuristin. Toision kanssa tilanne
muuttuu huomattavasti.
Jos syötät tyristorilla nopeasti nousevan jännitteen kuristimeen niin
kuristimen napoihin syntyy välittömästi se syötetyn jännitteeen suuruinen
jännite - eikö totta? Jos kuristin olisikin muuntaja niin tämä täysi jännite
syntyisi myös toisioon muuntosuhteessa välittömästi. Tämäkin lienee helppo
hyväksyä? (Paitsi jos uskoo että muuntajassa energia siirtyy käämiltä
toiselle jotenkin ajastettuna, viiveellä.)
Jos muuntajan toisio olisi oikosuljettu hitsaamista varten, muuntajan
ainoaksi tehtäväksi jää virran määrän muuntaminen siten, että syötetty virta
kerrotaan muuntosuhteella niin saadaan ulostuleva virta. Ja tämäkin ilmiö
toimii ilman viivettä siihen asti kunnes muuntajan sydän saturoituu.
Hyvin se muuntaja toimii vaikka siellä seilaa mukana se kytkemätön toisio.
Tuon kokoisessa muuntajassa yleensä tulee jännitettä jo melkein voltti
/kierros joten
uskoisin että pistehitsaukseen kaksi kierrosta olisi ensimmäinen arvaus.
No sen voi kokeilla kiepauttamalla jotain paukkulankaa siitä toroidin
ympäri ja
katsoa yleismittarila paljonko jännitettä/kierros syntyy.
Tuollainen käämi kannattaa tehdä suoraan kaapelista, tai vaikka useammasta
rinnakkaisesta kaapelista. 1000A / 2V vaatii jo kunnon touvvia.
Tuossa näyttää olevan yksi aika perinteinen pehmokäynnistys kytkentä. Ilman
jotain pehmokäynnistintä tosiaan nallit lähee.
http://mitglied.multimania.de/Promitheus/delay_circuit_for_toroids.htm
Väität tässä siis että induktanssi ei "loivenna" virran nousunopeutta?
> paitsi siinä tapauksessa että toisiossa ei ole kuormitusta, jolloin se
> toimii kuin sen tilalla olisi pelkkä kuristin. Toision kanssa tilanne
> muuttuu huomattavasti.
>
> Jos syötät tyristorilla nopeasti nousevan jännitteen kuristimeen niin
> kuristimen napoihin syntyy välittömästi se syötetyn jännitteeen suuruinen
> jännite - eikö totta?
Kyllä. Unohdat kuitenkin tyystin että induktanssin eli kuristimen
navoissa ei ole jännite ja virta samassa vaiheessa.
Jos kuristin olisikin muuntaja niin tämä täysi jännite
> syntyisi myös toisioon muuntosuhteessa välittömästi. Tämäkin lienee helppo
> hyväksyä? (Paitsi jos uskoo että muuntajassa energia siirtyy käämiltä
> toiselle jotenkin ajastettuna, viiveellä.)
>
> Jos muuntajan toisio olisi oikosuljettu hitsaamista varten, muuntajan
> ainoaksi tehtäväksi jää virran määrän muuntaminen siten, että syötetty virta
> kerrotaan muuntosuhteella niin saadaan ulostuleva virta. Ja tämäkin ilmiö
> toimii ilman viivettä siihen asti kunnes muuntajan sydän saturoituu.
Jos ensiöpiirissä on induktanssia, kuten rautasydämellä varustetulla
kelalla fysiikan lakien mukaan on, niin tämä iduktanssi loiventaa virran
nousunopeutta ensiöpiirissä.
> Jos ensiöpiirissä on induktanssia, kuten rautasydämellä varustetulla
> kelalla fysiikan lakien mukaan on, niin tämä iduktanssi loiventaa
> virran nousunopeutta ensiöpiirissä.
Tämä on ihan usein kuultu uskomus. Voinet testata tätä simulaattorissa jos
haluat oppia asian oikean laidan. Tee toisiosta oikosuljettu muuntaja ja
osoita simulaattorin antamasta virtakäyrästä ajatuksesi vääräksi. Opit
samalla simulaattorin käyttöä ja perusasioita muuntajista - niistä
elektoniikan hankalista komponenteista. Ilmainen simulaattori löytyy
osoitteesta http://www.linear.com/designtools/software/ltspice.jsp
Tiedä sitten simulaattoreista, itse olen näitä "kokeita" tehnyt
arkielämässä 1- ja 3-vaihe tyristorisilloilla, muuntajilla moottori yms.
kapineita perässä ja mittaillut läpimeneviä virtoja ja vaikuttavia
jännitteitä mm. skoopilla töikseni useampia vuosia. Kyllä näyttäisi
muuntajan ( olettaisin impedanssin, tarkemmin induktanssin reaktiivisen
osuuden syövän spektrin yläpäätä. Tarkoitin nimenomaan muuntajaksi
kytkettyä muuntajaa tilanteessa jossa tätä kuormitetaan muuntajana ja
jossa tehoa siirtyy muuntajan läpi. Isot tehomuunntajat harvoin
mitoitetaan taajuusvasteeltaan suoraksi esim. tuonne radiotaajuuksille
asti; paremmin alipäästösuodatin -vaikutuksesta saattaa olla hyötyä
häiriöiden eliminoinnin kannalta.
-P
Nyt siirryttiinkin sitten pääilmiöistä nyansseihin. Muistatko koskaan
ohjanneesi virtaa esim. tyristorilla toisiostaan oikosuljettuun muuntajaan?
Jos et ole näin tehnyt niin millä kokemuksella voit tästä aiheesta
muistikuvia synnyttää? Vaatii aika paljon kompentenssia väittää että
simulaattoreissa on jotain perusteellista vikaa perusasioissa.
Kyllä se on niin että Ari on nyt vähän väärässä.
Jos muuntajat käyttäytyisivät noin niin olisi sama millaisia keloja tai
Rf muuntajia kaytettäisiin.
Mutta silti Radiotaajuuksille ja verkkotaajuuksille on omat
komponenttinsa.
Miksi ? Ari voisi selittää. Sinun väittämäsi mukaan näin ei pitäisi
olla.
> Kyllä se on niin että Ari on nyt vähän väärässä.
Simulaattorin toiminta"virhe" ei voi olla mitenkään minun mielipiteestäni
kiinni, joten sen väittäminen minun virheeksi on absurdia teknisen asian
liittämistä johonkin keskustelijaan.
> Jos muuntajat käyttäytyisivät noin niin olisi sama millaisia keloja
> tai Rf muuntajia kaytettäisiin.
> Mutta silti Radiotaajuuksille ja verkkotaajuuksille on omat
> komponenttinsa.
> Miksi ? Ari voisi selittää. Sinun väittämäsi mukaan näin ei pitäisi
> olla.
Jos nyt kuitenkin esität että simulaattori on väärässä niin millaisen käyrän
sait aikaan tämän keskustelun avaukseksi?
Muuntaja on vaikea komponentti jonka toimintaa ei voi tiivistää yhteen
lauseeseen tai nyrkkisääntöön, mutta
simulaattorin toiminnan tässä tilanteessa voi tiivistää yhteen käyrään.
Sitten pohdimme onko käyrän "virhe" simulaattorissa vaiko teorassa vai onko
jotain ymmärretty väärin jossain.
Älä luota simulaattoreihin. Luota tuloksiin.
"Toisin kuin vastuksen resistanssi, induktiivinen REAKTANSSI riippuu
vaihtovirran taajuudesta ja se lasketaan kaavalla
XL = 2PiiFL
missä F on taajuus ja L kelan induktanssi."
Mitäänhän en asiasta ymmärrä, mutta oletko käyttänyt simuloinnissa
jonkin oikean muuntajan spice-mallia vai jotain teoreettista
ideaalimuuntajaa?
Juha
Tämä alka menemään jo teoreettiseksi saivarteluksi. Hämmennänpä asiaa
silti hieman.
Joskus muistan kuulleeni, että ainoastaan siniaalto menee muuttumattomana
muuntajasta läpi.
Erästä koevastausta muistellen kirjoittelen sen tähän. 6/6 tuli.
Miten olisi induktanssi on vakiovirtakomponentti. Se pyrkii pitämään
virran samana muuttamalla jännitettä. Tästä voi sitten miettiä miten
muuntaja toimii. Magneettinen induktio on se taikasana.
Ensin nousee jännite ja se vihjaa kelalle, että tässä kohtaa maailmassa
tulisi kulkea virta ohmin lain (R=U/I) mukaan. Kela toteaa, että minäpä en
toimi ohmin lain mukaan vaan omaan induktiivisen reaktanssin ja sanon että
virta on sinne päin miohmin laista mitä se oli vähän aika sittenkin.
Muuntajassa tämä ilmiö näkyy äärimmilleen vietynä auton sytytyspuolassa.
Kondensaattori taas on vakiojännitekomponentti. Mikäli jännite alkaa
laskemaan, antaa kondensaattori virtaa enemmän.
Herra Ohmi keksi tämän takia impedanssin ja virta ja jännite päättivät
olla 90 asteen vaihe-erossa puhtaasti reaktiivisilla komponenteilla.
Hannu Vuolasaho
Kuulostaa sille, että simulaattorissa olisi ollut "käytössä"
ideaalimuuntaja.
Tsekkasin LT:n simulaattoria ja esimerkissä oli laitettu muuntajan
ensiölle 100uH induktanssi. Tuon iduktanssiarvon muuttaminen ei
simulaattorissa kuitenkaan vaikuta läpimenevään signaaliin mitenkään?
Ettet vain nyt syötä sinne simultanttiisi tasavirtaa...?
-P
näkyy menevän 1V korkea 6ns kestävä pulssi jonka nousevalla reunalla on
1ns nousuaika ja laskevalla (kokeeksi) 1ps. Lähtöjännite seuraa
tarkalleen muuntosuhteen mukaisesti tulopuolta mitä pidän peräti
ihmeellisenä.
> näkyy menevän 1V korkea 6ns kestävä pulssi jonka nousevalla reunalla on
> 1ns nousuaika ja laskevalla (kokeeksi) 1ps. Lähtöjännite seuraa tarkalleen
> muuntosuhteen mukaisesti tulopuolta mitä pidän peräti ihmeellisenä.
Saman näyttää tekevän myös Protelin (nyk. Altium) simulaattori. Hmps....
Ei ihan heti usko, vaan ei nyt jaksa näin perjantaina sinkkugenistä
ja jotain muuntajantekelettä kaivaa kaapista ja mitata skoopilla.
Pääsin juuri sanomasta että, "Muuntaja on vaikea komponentti jonka
toimintaa ei voi tiivistää
yhteen lauseeseen tai nyrkkisääntöön". Siksi en edes yritä kuvata muuntajan
toimintaa kaikissa mahdollisissa olosuhteissa tai tilanteissa kaikilla
erilaisilla muuntajakonstruktioilla, mutta keskityn olennaisiin virheisiin,
jos niitä näyttää esiintyvän. Väite siniaalloista pitää sikäli paikkansa
että kaikenlaiset sigaalit voidaan esittää erilaisten siniaaltojen summana,
joten väite on sikäli tosi, mutta käytännössä merkityksetön, paitsi jos
halutaan sanoa, että mikä tahansa signaali menee muuntajasta läpi, mikä on
kuitenkin eri asia kuin mitä lauseen keksijä on sillä halunnut ilmeisesti
ilmaista.
> Miten olisi induktanssi on vakiovirtakomponentti. Se pyrkii pitämään
> virran samana muuttamalla jännitettä. Tästä voi sitten miettiä miten
> muuntaja toimii. Magneettinen induktio on se taikasana.
Ehkä on ehkä se on vain sana. Näiden taikasanojen vuoksi tässä nyt ihmiset
jo alkavat syyllistää omia simulaattoreitaan virheistä, jotka heillä on
omassa päässään :-) (Ironisessa merkityksessään sanottuna)
> Muuntajassa tämä ilmiö näkyy äärimmilleen vietynä auton
> sytytyspuolassa.
Sytytyspuola ei kuitenkaan toimi samalla tavalla kuin esim. sytytysmuuntaja
öljypolttimossa. Siitä ei pidä mennä taas tekemään sitä nyrkkisääntöä tai
yhtä lausetta.
> Kondensaattori taas on vakiojännitekomponentti. Mikäli jännite alkaa
> laskemaan, antaa kondensaattori virtaa enemmän.
>
> Herra Ohmi keksi tämän takia impedanssin ja virta ja jännite päättivät
> olla 90 asteen vaihe-erossa puhtaasti reaktiivisilla komponenteilla.
Energiaa ei kulje lainkaan kun on 90 asteen vaihesiirto virran ja jännitteen
välillä tai jos jännite on nolla. Oikosulkutapauksessa jännite on nolla,
joten oikosulku ei kuluta energiaa lainkaan ainakaan watteina ilmaistuna.
> Tsekkasin LT:n simulaattoria ja esimerkissä oli laitettu muuntajan
> ensiölle 100uH induktanssi. Tuon iduktanssiarvon muuttaminen ei
> simulaattorissa kuitenkaan vaikuta läpimenevään signaaliin mitenkään?
Oikein! Ei sen siihen pitäisi vaikuttaakaan. Olet oppinut yhden asian
muuntajista lisää.
> näkyy menevän 1V korkea 6ns kestävä pulssi jonka nousevalla reunalla
> on 1ns nousuaika ja laskevalla (kokeeksi) 1ps. Lähtöjännite seuraa
> tarkalleen muuntosuhteen mukaisesti tulopuolta mitä pidän peräti
> ihmeellisenä.
Kun käämien ainoa ero on kierrosmäärä ja niissä on aina sama jännite per
kierros on jänniteen pakko seurata kierrosmäärien suhteessa toisiaan.
Jokainen käämin kierros on saman arvoinen riippumatta siitä kutsutaanko sitä
ensiöksi vaiko toisioksi. Tässä toinen asia jonka voi panna muistiin.
Samaa se tietenkin näyttää. Sehän on muuntaja eikä mikään
signaaliprosessori.
Eikä tosiaankaan pistehitsauksessa saa esiintyä toision oikosulkua.
>>> Sitten pohdimme onko käyrän "virhe" simulaattorissa vaiko teorassa
>>> vai onko jotain ymmärretty väärin jossain.
>> Mitäänhän en asiasta ymmärrä, mutta oletko käyttänyt simuloinnissa
>> jonkin oikean muuntajan spice-mallia vai jotain teoreettista
>> ideaalimuuntajaa?
> Kuulostaa sille, että simulaattorissa olisi ollut "käytössä"
> ideaalimuuntaja.
Minäkään en ole muuntajien teorian osaaja, mutta sen tiedän, että käytännön
laitteissa muuntaja suunnitellaan mm. käytetyn taajuusalueen mukaan. Ellei
usko niin ainahan voi kokeilla syöttää vaikkapa 1 GHz:in kellopulssia
verkkomuuntajan ensiöön ja sitten skooppailla että tuleeko toisiosta yhtään
mitään mitattavaa ulos... jos tulee niin ei se ainakaan kanttiaallolta
näytä.
Ja taas perinteisen juovamuuntajan sydän on sopivaa ferriittiä eikä
muuntajalevyä.
Tilanteeseen vaikuttavat reaalisessa laitteessa myös induktanssien lisäksi
sen rakenteen aiheuttamat kapasitanssit, sydänmateriaalin laatu ja häviöt
etc etc.
Tilanne, jossa toisio on oikosulussa, lienee erikoistapaus, mutta kyllä
tavallinen rautasydäminen verkkomuuntaja suodattaa ja pyöristää
suurtaajuisia häiriöitä ja piikkejä kohtuullisen hyvin. Vähän kun sitä
viritetään lisää saadaan CVT (Constant Voltage Transformer / Voltage
Stabilizer) joka on erityisen hyvä suodatustarkoituksiin. Tarkalleen ottaen
tuokaan ei taida taata vakiovirtaa, vaan vakiojännitteen....
<juhani>
On taas sentasoista tämä keskustelu jotta...
taitaa pian pistehitsaus unohtua ;)
Pistehitsauksen idea on saattaa liitettävät kappaleet juoksevaan
tilaan.
Asiasta toiseen, miten toteutan
pistehitsauslaitteen jolla haluan pistehitsata
kaksi kuparipeltiä toisiinsa ? ;)
Siis jos mä isken kilovatin muuntaja toision oikkariin niin ensiövirta
lakkaa kulkemasta ?
Sitäkö tahdot sanoa vai haluatko korjata sanomaasi ?
Ultraäänellä ?
> Minäkään en ole muuntajien teorian osaaja, mutta sen tiedän, että
> käytännön laitteissa muuntaja suunnitellaan mm. käytetyn
> taajuusalueen mukaan.
Kyllä, mutta vaikka muuntaja olisi suunniteltu taajuusalueen vaatimalla
tavalla, esim. 60Hz ja 50Hz verkkomuuntajissa voi olla erilainen mitoitus,
se ei muuta mitenkään sitä seikkaa miten muuntaja toimii. Mitoituksen syy on
tässä esimerkkitapauksessa materiaalin optimointi.
Virheellinen väittämä on siis se, että muuntaja olisi alipäästösuodin ja
että toision jännite olisi oleellisesti erilainen kuin ensiön jännite.
Alkuperäinen väittämä oli tämä: "Jos ensiöpuolella jännitteen käppyrä on
samanmuotoista kuin mitä se on, toisossa varsinkin kuormitettu on ihan eri
näjköistä, riippuen kuorman suuruudesta ja varsinkin tämän reaktiivisesta
osuudesta."
Edellä lainatussa kirjoituksessa ensiön ja toision jännite on jonkin
mystisen alipäästösuodattimen vuoksi erilainen. Tämä väitehän ei pidä
paikkaansa ainakaan simulaattorissa. Reaalinen muuntaja on pikemminkin
ylipäästösuodin sillä korkeat taajuudet menevät siitä paremmin läpi
kapasitiivisen kytkennän vuoksi - paitsi jos siellä on käytetty sellaista
käämien välissä olevaa staattista suojaa. Nyt kuitenkaan ei ole kyse jonkin
erikoisen muuntajan erikoisesta toiminnasta vaan siitä onko muuntajan ensiön
ja toision jännitteillä periaatteessa samanlainen vai erilainen aaltomuoto
ylipäänsä. Itsekin olen joskus ajatellut muuntajan toimivan jollain
sellaisella tavalla mitä täällä joidenkin kirjoittajien mielessä pyörii.
Asian oppiminen kuitenkin vaatii asian havaitsemisen, ymmärtämisen ja sitä
kautta asiaan suhtautumisen muutoksen.
Tämä on ok.
Pitää erottaa ideaalinen muuntaja ja käytännön muuntaja. Ideaalinen on
simppeli, mutta käytännön muuntaja ei ole.
Eroavaisuuksia (käytännön muuntajasssa on ..., ideaalisessa ei):
- ensiön hajainduktanssi (sarjassa)
- toision hajainduktanssi (sarjassa)
- käämien välinen hajainduktanssi (vaikuttaa kytkentäkeertoimeen)
- käämien väliset kapasitanssit (vaikea arvioida, taajuusriippuvia)
Yhteenveto:
Jos muuntajaa suunnitellaan simulaattorissa, niin mallin pitää olla
perkeleen (excuse my french) monimutkainen, jos haetaan suurta
taajuusaluetta. Kaikki hajakomponentit rajoittaa taajuusalueen
yläpäätä.
-- jw
En tosiaankaan tiedä, mutta kokeiluni normi pistehitsillä ei onnistunu
auttaiskohan esim. suurempi taajuus.
Kerroin että oikosulku, jonka yli jännite on nolla, kuten oikosulussa on
tapana likimain olla, ei kuluta energiaa watteina laskettuna. Muuta en
sanonnut enkä aio sanoa. Jos voit osoittaa laskelmani vääräksi niin tee se
sitten tieteellisesti hyväksyttävällä tavalla. (Watti = Ampeeri kertaa
Voltti)
Hitsattava kohta ei oletettavsati lämpene, jos virta pääsee kulkemaan
esteettä ko. kohdan läpi. Teho kun on virran ja jännitteen tulo, ja jos
ei ole potentiaalieroa, ei siihen kohtaan "haihdu" tehoakaan ja voi
hitsi kun pysyy kylmänä tuo hitsattava kohta...
-P
Mä luulin sen jo unohtuneen.
Surullinen tosia on, että hyväkään simulaattorin antama lopputulos
ei ole paljoa käyttäjäänsä parempi.
> Pistehitsauksen idea on saattaa liitettävät kappaleet juoksevaan
> tilaan.
> Asiasta toiseen, miten toteutan
> pistehitsauslaitteen jolla haluan pistehitsata
> kaksi kuparipeltiä toisiinsa ? ;)
Porakoneella ja popniiteillä? ;-)
--
TiN
Tuolta sivulta löytyy kuvaus miten muuntaja toimii :
http://www.electricianeducation.com/theory/electric_transformers.htm
Muuntajan tapauksessa on väärin käyttää merkintää L induktanssina,
Pitäisi käyttää merkintää M (mutual inductance) ~ yhteinen inkuktanssi.
Muuntajan ensiössä vaikuttaa 90 asteen vaihesiirto jännitteen ja virran
välillä niin kuin järkikin sanoo.
Toisiossa on itse asiassa jännite 180 asteen vaihesiirrossa ensiöön
nähden, mutta kun piuhat kytketään toistepäin niin 180 asteen
vaihesiirrosta tuleekin sama vaihe kuin ensiössä.
Sitten on sellainen hitsaustapa jossa kappaleet vain hangataan toisiinsa
niin lujaa että ne hitsautuvat. En kyllä muista menetelmän nimeä enkä sitä
sopiiko se kuparille. Ultraääni periaatteessa varmaan tekisi sen saman.
Käyttäisin pikkiriikkisiä auringonpilkkuja.
--
Muutkin otti, mutta minä en.
> Tiedä sitten simulaattoreista, itse olen näitä "kokeita" tehnyt
> arkielämässä 1- ja 3-vaihe tyristorisilloilla, muuntajilla moottori yms.
> kapineita perässä ja mittaillut läpimeneviä virtoja ja vaikuttavia
> jännitteitä mm. skoopilla töikseni useampia vuosia. Kyllä näyttäisi
> muuntajan ( olettaisin impedanssin, tarkemmin induktanssin reaktiivisen
> osuuden syövän spektrin yläpäätä. Tarkoitin nimenomaan muuntajaksi
> kytkettyä muuntajaa tilanteessa jossa tätä kuormitetaan muuntajana ja
> jossa tehoa siirtyy muuntajan läpi. Isot tehomuunntajat harvoin
> mitoitetaan taajuusvasteeltaan suoraksi esim. tuonne radiotaajuuksille
> asti; paremmin alipäästösuodatin -vaikutuksesta saattaa olla hyötyä
> häiriöiden eliminoinnin kannalta.
Ne korkeat taajuudet katoaa rautahäviöinä. Muuntajan ensiön induktanssi
riippuu täysin toision kuormasta. Jos ideaalisen muuntajan kuorma on
resistiivinen, niin myöskään ensiössä ei näy reaktanssia.
> En tosiaankaan tiedä, mutta kokeiluni normi pistehitsillä ei onnistunu
> auttaiskohan esim. suurempi taajuus.
Virtaa lisää. Kupari johtaa hyvin, eli pisteen tehohäviö on pienempi
kuin teräksellä.
Aurinkoni ei ole ...valitettavasti ollut aikoihin aktiivinen
ja pilkkujakin, pisteistä puhumattakaan, ei ole ennusteiden mukaan
odotettavissa kolmeen vuoteen.
Amatööriradioharrastajana kaipaan...niitä pilkkuja ;)
> Sitten on sellainen hitsaustapa jossa kappaleet vain hangataan toisiinsa
> niin lujaa että ne hitsautuvat. En kyllä muista menetelmän nimeä enkä sitä
> sopiiko se kuparille. Ultraääni periaatteessa varmaan tekisi sen saman.
Kitkahitsaus
http://www.youtube.com/watch?v=51Zs8iaydt0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=ygHYnA13VE4&feature=related
Minun pistehitsauslaitteeni kärjiltä mitattu jännite ei kyllä missään
hitsaamisen vaiheessa laske nollaan
jos laskee, puhdistan koneen metallipuruista, ja vaihdan kaksi
sulaketta ;)
Juu moponi kitkahitsasi alkuviikosta
öljyä oli moottorissa 0,7L:n sijaan puoli desiä
välittömästi pistin moottoriin öljyä
ja nythän se toimii taas, ihme kyllä ;)
Aika näppärä vehje. Ei tarvii lisäainetta, suojakaasua, ynm.
Nonni juu ilmankos peniksen ja emättimen kitka tuntuu mukavan
lämpimältä ;)
Jep. Mutta missä viipyy Lu-Lu'n asiantunteva perjantaikonjakinhuuruinen
absoluuttinen totuus?
> Kytkepä paksuilla kultakaapeleilla (paras johde) akku oikosulkuun
Paraskaan johde ei ole täydellinen, ainakaan arkisissa lämpötiloissa.
Ja kullan parhaimmus ei sekään ole kovin itsestäänselvää. Alkuun voi
vertailla vaikka kuparin ja kullan resistiivisyyksiä. Ellei kyse ole
tasavirrasta, toki pitää ottaa huomioon tunkeutumissyvyyskin.
Usein vastaantuleva harha kullan ylivertaisuudesta johtunee siitä, että se
on (kontakti)pinnoitteena hopeaa tai kuparia kemiallisesti stabiilimpi, jos
termi nyt oli kyllin korrekti tähän säikeeseen, ja siten säilyttää
ominaisuutensa paremmin, ja hintasyistä sitä ei myöskään käytetä kovin
runsaasti halvimmissa rimpuloissa, mikä edistänee "rahalla saa hyvää"
mielikuvaa.
--
TiN
Ihan päteviä ajatuksia. Mutta liittyvätkö ne pohdittavana olevaan asiaan
kuinka tiiviisti? Simulaattoriahan tässä käytettiin vain ihan
alipäästösuodin teorian kaatamiseen. Onko jokin näistä ilmiöistä sellainen
että tämä alipäästösuodin ilmiö syntyy tai kumoutuu sen vuoksi?
Arkisia lämpötiloja tulee siis ehdottomasti välttää.
Hyvä vinkki.
Mutta miksi pitää välttää?
Kaipaisin lisää ohjeita.
> Muuntajan ensiössä vaikuttaa 90 asteen vaihesiirto jännitteen ja
> virran välillä niin kuin järkikin sanoo.
Tämä pitää paikkansa vain yhdessä erikoistapauksessa. Tehtäväksesi jää
nimetä se yksi erikoistapaus sillä uhalla että itse sen nimeän joskus
myöhemmin ikävässä tilanteessa :-)
> Toisiossa on itse asiassa jännite 180 asteen vaihesiirrossa ensiöön
> nähden, mutta kun piuhat kytketään toistepäin niin 180 asteen
> vaihesiirrosta tuleekin sama vaihe kuin ensiössä.
Aika villi väite. Miten ajattelit säästömuuntajan voivan toimia tuon teorian
ollessa voimassa?
Hyvin toimii. Miten itse ajattelit että kun muuntajan toisiossa kulkee
virta mutta tämä virta ei kuitenkaan aiheuta jännitettä ensiöön?
Toimiiko toisiossa kulkeva virta siis jotenkin fysiikan lakien
vastaistaisesti?
> Ne korkeat taajuudet katoaa rautahäviöinä. Muuntajan ensiön
Muuntajan rauta siis lämpenee korkeilla taajuuksilla syntyvien
pyörrevirtojen vuoksi MUTTA onko ensiön ja toision aaltimuotojen välillä
eroa tämän häviön aiheuttamasta energian kulutuksesta johtuen? Eipä taida
olla...
> induktanssi riippuu täysin toision kuormasta. Jos ideaalisen
> muuntajan kuorma on resistiivinen, niin myöskään ensiössä ei näy
> reaktanssia.
Ei ideaalisen muuntajan induktanssi ainakaan muutu kuorman perusteella.
Hieman epäilen tuota ajatustasi siitä että resistiivisellä kuormalla
muuntajan induktanssi katoaisi. Minun muistinvaraisen mielikuvan perusteella
muuntajan induktanssi ja tyhjäkäyntivirta pysyy aina vakiona niin kauan kuin
jännite on vakio eikä muuntaja saturoidu ylijännitteestä. Sen sijaan
kuormavirta muuttaa vaihekulmaa ja näiden kahden erottaminen loogisesti
toisistaan on tärkeää toiminnan ymmärtämiseksi.
> Tästähän tuli hauska säie ;D
No mikä ettei... voihan ne asiat esittää aina hauskastikin.
> Kytkepä paksuilla kultakaapeleilla (paras johde) akku oikosulkuun ja
> ihmettele mihin se akun energia hävisi.
> Sitähän ei pitänyt kulua lainkaan.
Käytä kullan sijasta suprajohdetta oikosulun aikaansamiseen. Silloin sinulla
on mahdollisuus päästä nollaan volttiin jännitehäviönä.
Ja akku hymyilee leveästi.
Tehoaan ei kuluteta lainkaan.
No siinäpä niitä tärkeimpiä, mutta sekaan voi heittää vielä ainakin
- Rautahäviöt (Lähinnä pyörrevirta häviöitä)
- Muuntajasydämmen permiabiliteetti, ja sen riippuvuus taajuudesta,
lämpötilasta ja
vuon tiheydestä, sekä tietysti materiaalista.
Edelliset kun keittää yhteen, niin reaalimailman rautalevypakalla
toteutettu 50Hz
tehomuuntaja toimii koko lailla ideaalimuuntajan kaltaisesti jonnekin
1-2 kHz saakka,
joskinkin sillä on noin 5-10% sarjainduktanssi.
Eli jos toision kytkee oikosulkuun ja ensiöön syöttää tuon esim 7,5%
nimellisjännitteestä nimellistaajuudella, niin toisiossa pitäisi kulkea
likimain nimellisvirta. Tuosta voi joku halutessaan laskea muuntajan
likimääräisen sarjainduktanssin. Jokatapauksessa se ei todellakaan ole
merkityksetön
Dekadia korkeammista taajuuksista menee vielä jotain muuntajasta läpi,
mutta pyörrevirrat alkaa kuumentamaan muuntajaa hillittömästi.
~50kHz alkaa olla jo sellainen taajuus jota ei näy ei kuulu toisiossa....
>>> Toisiossa on itse asiassa jännite 180 asteen vaihesiirrossa ensiöön
>>> nähden, mutta kun piuhat kytketään toistepäin niin 180 asteen
>>> vaihesiirrosta tuleekin sama vaihe kuin ensiössä.
>>
>> Aika villi väite. Miten ajattelit säästömuuntajan voivan toimia tuon
>> teorian ollessa voimassa?
>
> Hyvin toimii.
Yksinkertaisin säästömuuntaja on sellainen, että siinä on vain yksi käämi.
Ensiö ja toisio ovat se sama käämi ja muuntosuhde on 1:1.
Selitä miten tämän yksinkertaisimman säästömuuntajan ensiön ja toision
jännitteet ovat 180 asteen vaihesiirrossa keskenään. Paras selitys lienee
se, että mittaajalla meni mittajohdot ristiin toisiota mitattaessa.
> Miten itse ajattelit että kun muuntajan toisiossa kulkee
> virta mutta tämä virta ei kuitenkaan aiheuta jännitettä ensiöön?
Nyt meni ohi. Ensiö ja toisio ovat vain symbooliset nimitykset. Yhtä hyvin
voisimme kutsua niitä käämeiksi 21 ja 32. Kysyit että jos käämissä 32 kulkee
virtaa niin miksi käämissä 21 ei näy jännitettä. No ehkä käämin 21 navat on
oikosuljettu, jolloin siellä ei voi näkyä jännitettä. Sama vastaus toimii
kun vaihdat kysymyksessä numerot 21 ja 32 toisinpäin.
> Toimiiko toisiossa kulkeva virta siis jotenkin fysiikan lakien
> vastaistaisesti?
Käämissä voi kulkea virtaa tai voi olla kulkematta. Kumpikaan ei ole
fysiikan lakien vastaista. Ehdotan että hieman tarkennat ongelmaa jotta
vastauksesta voit oppia jotain uutta.
> Eli jos toision kytkee oikosulkuun ja ensiöön syöttää tuon esim 7,5%
> nimellisjännitteestä nimellistaajuudella, niin toisiossa pitäisi kulkea
> likimain nimellisvirta. Tuosta voi joku halutessaan laskea
> muuntajan likimääräisen sarjainduktanssin. Jokatapauksessa se ei
> todellakaan ole merkityksetön
Nyt ollaan oikealla asialla. Onhan tunnettua että monet muuntajat on jo
mitoitettu niin että ne kestävät oikosulun toisiossa. Mutta tämä ei taida
olla pelkästään sarjainduktanssin ansiota vaan niissä muuntajissa on
kytkentäkerroin tehty tahallaan heikoksi, mistä seuraa sitten huono
jännitteen regulointi. 9V pikkumuuntajan toisiossa voikin olla 24V
tyhjäkäynnissä.
Mutta tehomuuntajissa ei tällaisiin temppuihin ole luonnollisesti menty.
Hieman epäilevänä pohdiskelen mikä on kuparihäviöiden osuus tuossa testissä?
Asiahan pitäisi selvitä suoraan induktanssimittarilla. Laitat sen kiinni
ensiöön kun toisio on auki ja vertaat tulosta siihen kun toisio on
oikosulussa. Ideaalisella muuntajalla mittari näyttää jälkimmäisessä
tapauksessa nollaa. Oletko tällaista testiä tehnyt oikealla tehomuuntajalla
koskaan ja mikä oli induktanssin muutos kun toision oikosulkee?
>
>> induktanssi riippuu täysin toision kuormasta. Jos ideaalisen
>> muuntajan kuorma on resistiivinen, niin myöskään ensiössä ei näy
>> reaktanssia.
Kyllä sillä näkyy, ja yllättävän paljon
Gooleta vaikka "Muuntajan impedanssi"
Esimhttp://users.tkk.fi/ksilvone/Lisamateriaali/muuntaja.pdf
Selvitäppä itsellesi termin Zk-sisältö
>
> Ei ideaalisen muuntajan induktanssi ainakaan muutu kuorman perusteella.
No juu normaalilla käyttöalueella ei muutu kovinkaan paljon, mutta jos
muuntajasydänkyllästyy, niiin sitten sydämmen näennäinen induktanssi
romahtaa....
Simulaattorit ovat aina todellisen tilanteen yksinkertaistuksia. Jo
pelkästään muuntajan ensiön hajainduktanssi rajoittaa taajuusaluetta
(--> jonkun sortin alipäästö). Reaalinen muuntaja on myös
ylipäästösuodatin, koska se läpäise tasavirtaa (muuntajalla on yleensä
joku alapään rajataajuus). Reaalimuuntaja on siis oikeastaan
kaistanpäästösuodatin, jonka ominaisuudet riippuvat suunnittelusta.
-- jw
Mietihän vielä hiukkasen pidemmälle tätä juttua. Nyt ehkä lankesit
tavoitehakuisen ajattelun petollisille askelmille. Mieti miten ihmeessä
ensiö ja toisio tietävät erottaa toisensa ja päätellä siitä tiedoista kumman
pitää esiintyä ikäänkuin häviötä ei olisi ja kumman pitää esiintyä ikäänkuin
häviötä olisi, jotta aaltomuodot voisivat olla erilaiset? Minä sanoisin että
tuo häviö ja sen energiankulutus näkyy siten, että teholähdettä kuormitetaan
enemmän korkeilla taajuuksilla ja lähdejännite tästä johtuen katoaa
teholähteen ja siirtolinjan sisäisiin resistansseihin siltä osin kuin
jännite sen raudan tehonkulutuksen vuoksi putoaa.
Juu tunnustan että oijoin tuossa ankarasti mutkia suoraksi... ja
totesinkin jotenkin
siihentapaan että "voi laskea muuntajan _likimääräisen_
sarjainduktanssin. "
Eli tosiaan kuten termi "oikosulkuimpedanssi"sanoo niin se on oikeasta
induktanssin ja resitanssin neliösumma. En ole oikeasti ollut noita
asioita koskaan mukana
mittaamassa mutta noiden jännitteen alenema ja oikosulkuvirta laskelmien
kanssa on
tullut puljattua.
Muuntajan resitiiviset (=kuparihäviöt) häviöt tuossa tilanteessa ovat
kuitenkin kutakuinkin samat kun normaalissa käyttötilanteessa (Koska
sekä ension että toision virta on nimellis tasolla).
Niinpäs ne jotka osaa tuota oikeasti laskea lukevat muuntajan
tyyppikilvestä hyötysuhteen josta voi sitten jakaa hattuvakiolla häviöt
rauta ja kuparihäviöihin. Voi vaikka arvata, että 40% häviöistä on
kuparihäviöitä, ja siitä sitten voi laskea
resistanssin kun kerran virra tiedetään. (Nyt tunnustan että minä en
ole enää sitten niitä, jotka osaa näitä käsin laskea, mutta isot pojat
on vähän opettaneet)
Jos nyt oikein muistan niin tyypillisellä isolla tehomuuntajalla
resistanssin ja induktanssin synnyttämästä jännitehäviöstä 20% olisi
resistiivistä.
Nyt sitten kuitenkin resistanssi ja induktanssi on vektoreita 90°
kulmassa, josta seuraa
että lopultakaan Zk:n ja induktanssin arvot ei poikkea kun muutaman
prosentin.
Jokatapauksessa tuo edellinen laskentatapa on se vähän vähemmän likimainen
tapa määritellä muuntajan induktanssi.
> Simulaattorit ovat aina todellisen tilanteen yksinkertaistuksia. Jo
> pelkästään muuntajan ensiön hajainduktanssi rajoittaa taajuusaluetta
> (--> jonkun sortin alipäästö). Reaalinen muuntaja on myös
> ylipäästösuodatin, koska se läpäise tasavirtaa (muuntajalla on yleensä
> joku alapään rajataajuus). Reaalimuuntaja on siis oikeastaan
> kaistanpäästösuodatin, jonka ominaisuudet riippuvat suunnittelusta.
Itse en ola asiaa koskaan empiirisesti tutkinut, mutta minulla on käytössäni
Farnell merkkinen signaaligeneraattori, jossa on tarkka ja riittävän laaja
taajuusalue ja kaksikanavainen Tektonix digitaaliskooppi, jolla varmasti saa
kelvolliset mittaukset ensiön ja toision väliltä.
Millaista muuntajaa ehdottaisit että testaan? Haluaisimme siis nähdä
tilanteen, jossa ensiön ja toision välisessä jännitteessä on jokin
vaihesiirto tai niin että toision jännite on yllättäen selvästi erilainen
kuin muuntosuhde antaa ymmärtää. Olisiko hyvä muuntaja testiin esim.
tuollainen huoltokäyttöön tehty suojaerotusmuuntaja? Millaisia tuloksia
odottaisit saatavan? Tällainen testi on aika nopea tehdä kun on nuo laitteet
tuossa valmiina.
Mietin... ja nautiskelen myös olutta, joten sormien nopeus saattaa ajoittain
ylittää ajatuksen nopeuden.
Noh, huomman kyllä pointtisi....
Minä kun ajattelen muuntajan käyttäytyvän tuossa ikäänkuin
kaijutinmailman jakosuotimena. Eli onko sinusta lähestymistapa, jossa
ajattelen että ensiö
syöttää piiriä ja energia muuntajassa jakaantuu kahteen haaraan, jossa
korkeimmat taajuudet menevät pyörrevirtahaaraan ja muuttuvat muuntajassa
lämmöksi (Pyörevirtahäviöt siis näyttäisivät sijaiskytkennässä RC-piiriltä)
ja matalammat taajuudet siirtyvät toisioon muuntajan peruskäytöksen
mukaan.
Minusta tässä tulee nyt vähän fifti/sixti tilanne, eli toki sitten tuo
RC-piirin osuus
alentaa lähteen näkemää impedanssia jolloin toki tapahtuu myös tuo esitämäsi
lähteen kuormituksen kasvaminen.
Enpä viitsi suunnitella sinulle testiskenariota, koska asiat mitkä
mainitsin ovat useimille alan ihmisille itsestäänselvyyksiä. Laitan
kuitenkin muutaman nettilinkin, joiden avulla asia selvenee:
http://en.wikipedia.org/wiki/Transformer
http://www.doble.com/conten/news/Transformer%20Frequency%20Response%20Analysis_Spring%2005%20Neta%20World.pdf
http://www.pscc-central.org/uploads/tx_ethpublications/s13p04.pdf
http://www.powersystemsdesign.com/design_tips_janfeb07.pdf
http://www.vias.org/eltransformer/lee_electronic_transformers_06_09.html
Nämä löytyivät KVG:haun ensimmäiseltä sivulta; epäilemättä läytyy lisää
ja mahdollisesti parempia.
-- jw
> Minä kun ajattelen muuntajan käyttäytyvän tuossa ikäänkuin
> kaijutinmailman jakosuotimena. Eli onko sinusta lähestymistapa, jossa
> ajattelen että ensiö
> syöttää piiriä ja energia muuntajassa jakaantuu kahteen haaraan,
> jossa korkeimmat taajuudet menevät pyörrevirtahaaraan ja muuttuvat
> muuntajassa lämmöksi (Pyörevirtahäviöt siis näyttäisivät
> sijaiskytkennässä RC-piiriltä) ja matalammat taajuudet siirtyvät
> toisioon muuntajan peruskäytöksen mukaan.
>
> Minusta tässä tulee nyt vähän fifti/sixti tilanne, eli toki sitten tuo
> RC-piirin osuus
> alentaa lähteen näkemää impedanssia jolloin toki tapahtuu myös tuo
> esitämäsi lähteen kuormituksen kasvaminen.
Ajattelin itsekin kun edelistä kirjoitin juuri kuvailemaasi sijaiskytkentää.
Piirrä ideaaliseen muuntajaan RC häviösijaiskytkentä ensiö-, toisio- tai
molempiin käämeihin rinnalle. Huomannet että se on ihan yksi lysti missä se
on koska lopputulos on sama ja jännitteet ensiön ja toision puolella
näyttävät samanlaisilta riippumatta siitä MISSÄ teholähdettä kuormitat.
>> Lähtisiköhän auton akusta tarpeeksi virtaa?
>> Mää jo purin yhdestä Volvon startista ison kontaktorin,
>> mutta kun ei ole vielä kerennyt kokeilemaan.
> Enpä haluaisi olla 100 metriä lähempänä moista
> tappoviritystä!
Minä jäin vähän miettimään tätä vaihtoehtoa. Noin niin kuin teoreettiselta
kannalta - tämän perusteella ei vielä pidä kokeilla :-|
Jos akku on vähän isompi kuin joku auton pikkuakku, niin en usko että joku
500 A:n hetkellinen kuorma on sille mitenkään vahingoksi. Kunhan virtapiiri
on niin rakennettu että virta pysyy kuitenkin järjellisissä rajoissa. Pari
130 Ah luokkaa olevaa akkua rinnan pystyy varmasti tuottamaan hetkellisesti
mutta toistuvasti 1000 A ilman että mikään räjähtää tai edes suuremmin
kärsii.
Kaapelit, liittimet ym pitää tietysti olla sopivaa järeysluokkaa, tai muuten
saadaan kyllä ongelmia aikaan. Tietysti mahdollisesti vetyä tuottavat akut
pitää sijoittaa jonnekin muualle kuin sinne missä kipinöidään.
Joskus huvikseni mittasin isomman dieselin kylmäkäynnistysvirtaa halvahkolla
pihtimittarilla - sen tarkkuutta rankasti vaihtelevan virran mittaamisessa
en osaa edes arvailla, mutta kyllä sen mielestä huiput olivat välillä
400-600 A. Ja tuo starttaus kestää sekuntitolkulla, pakkasella helposti 5-10
s.
Samaten eräässä koneessa oli uusi mutta jotenkin valmistusviallinen startti,
joka tuntui vastaavan lähes oikosulkua. Virtaa meni tolkuttomasti, mutta
starttimoottori ei juuri pyörinyt. Kaapelit kyllä kuumenivat reilusti jos
yritti, virtaa en mitannut vaan heitin ao. startin romukasaan. Lähekkäin
olleet kiinnittämättömät kaapelit oikein liikahtivat kun virtaa meni.
Käynnistysakuille ilmoitetaan toisinaan suure CCA eli ColdCrankingAmps. Se
kuvaa akun maksimi virranantokykyä määrättyyn jännitteeseen, ja ainakin sen
verran on kyllä turvallista virtaa ottaa. Em jännitettä en tässä muista,
ehkä jossain 8 V:n tietämillä.
Ja noita virtoja käsittelemään kykenevä solenoidi löytyy valmiiksi
jokaisesta starttimoottorista. Harvemmin olen kuullut että se olisi
hitsaantunut kiinni, toki sellaistakin tiedän tapahtuneen. Tai sitten se on
juuttunut mekaanisesti muuten. Ja tarkka lyhyehkön pulssin hallinta
tuollaisella on sitten varmaan mahdoton tehtävä :-(
Mikään käytännöllinen tai järkevähän ei moinen systeemi liene, mutta kyllä
se varmaan ainakin teoriassa toimisi jos luokkaa 1 kA riittää.
<juhani>
En näe tuossa mitään ongelmaa kun tietää miten muuntaja toimii.
Pohtimasi tilanne voitaneen kiteyttää tällaiseen kysymykseen:
Kun tiedämme että ensiön virta poikkeaa 90 astetta jännitteestä ja
tiedämme että virta aiheuttaa magneettikentän niin miten toision jännite
voi olla samassa vaiheessa kuin ensiö?
>
>> Miten itse ajattelit että kun muuntajan toisiossa kulkee
>> virta mutta tämä virta ei kuitenkaan aiheuta jännitettä ensiöön?
>
> Nyt meni ohi. Ensiö ja toisio ovat vain symbooliset nimitykset. Yhtä hyvin
> voisimme kutsua niitä käämeiksi 21 ja 32. Kysyit että jos käämissä 32 kulkee
> virtaa niin miksi käämissä 21 ei näy jännitettä. No ehkä käämin 21 navat on
> oikosuljettu, jolloin siellä ei voi näkyä jännitettä. Sama vastaus toimii
> kun vaihdat kysymyksessä numerot 21 ja 32 toisinpäin.
>
>> Toimiiko toisiossa kulkeva virta siis jotenkin fysiikan lakien
>> vastaistaisesti?
>
> Käämissä voi kulkea virtaa tai voi olla kulkematta. Kumpikaan ei ole
> fysiikan lakien vastaista. Ehdotan että hieman tarkennat ongelmaa jotta
> vastauksesta voit oppia jotain uutta.
Mutta on fysiikan lakien vastaista jos käämissä kulkeva virta ei aiheuta
magneettikenttää, vai mitä?
Miksei siis toision kuormavirta pompsauta ensiön jännitettä pilviin?
> Ja akku hymyilee leveästi.
> Tehoaan ei kuluteta lainkaan.
Ei niin - siinä suprajohteessa.
Muualla kyllä, ehkä turmiollisinkin seurauksin.
<juhani>
>> joku alapään rajataajuus). Reaalimuuntaja on siis oikeastaan
>> kaistanpäästösuodatin, jonka ominaisuudet riippuvat suunnittelusta.
> Enpä viitsi suunnitella sinulle testiskenariota, koska asiat mitkä
> mainitsin ovat useimille alan ihmisille itsestäänselvyyksiä. Laitan
> kuitenkin muutaman nettilinkin, joiden avulla asia selvenee:
Tämä taisi olla kiertoilmaus sille asialle että et oikeastaan tiedä millä
skaalalla nämä ilmiöt tapahtuvat?
Antamassasi lähdemateriaalissa kerrotaan mm. audiomuuntajista, joissa ei
liene hyväksyttävää kovin kapea "kaistapäästö" ominaisuus. Veikkaisin että
halutaan ainakin 20Hz-20kHz alue alle 3dB häviöillä. Eli minkähän
laajuisesta taajuuskaistasta "useimmat ihmiset, joille asia on
itsestäänselvyys" mahtavat puhua kun puhutaan muuntajan
kaistanpäästöominaisuudesta? (En kritisoi ilmiötä vaan pohdin sen
merkitystä)
Aloitetaanpa ihan alkeellisesta muuntajasta. Tämä on siitä hyvä esimerkki
että se opetetiin jo melkein peruskoulussa niin kaikki voivat pysytellä
hyvin kärryillä.
Tehdään ilmasydäminen muuntaja, jossa ensiössä on 10 kierrosta johtoa ja
toisiossa 20 kierrosta johtoa. Johdot on kierretty rinnakkain niin että
rakenne on mahdollisimman symmetrinen ja siis ilmasydäminen. Koulukirjassa
kerrottiin että tällaisella muuntajalla on muuntosuhde 10:20 = 1:2.
Nyt tehtäväsi on pohtia mikä on tämän muuntajan taajuuskaista ihan näillä
koulukirjan antamilla perustiedoilla. Kaikki varmasti hyväksyvät sen, että
tällaisiakin muuntajia on käytännössä olemassa.
Selvää on, että et pysty tätä määrittämään koska muuntajan ja johtimen
rakennetta ei oltu määritelty koulukirjassa. Minäpä helpotan tehtävää ja
kerron että se johdin on suprajohdinta, jotta mitään johdinhäviöitä ei
tarvitse ottaa huomioon. Ja silmukan koko on vaikka keskimääräisen nyrkin
mentävää mallia tai jokin muu koko jos sen taajuusalue olisi helpompi
laskea. Ja sijoitetaan tämä muuntaja niin kauas maanpinnasta ja muista
esineistä että sen ympärillä on käytännössä vain ilmaa.
En minä tuota peruskoulun muuntajarakennetta silloin aikanaan ymmärtänyt kun
olin oikean muuntajan nähnyt mutta vasta paljon myöhemmin ymmärsin että
sehän oli ihan oikein esitetty. Siinä vain jätettiin kertomatta joitakin
ikäviä asioita.
>>>> Aika villi väite. Miten ajattelit säästömuuntajan voivan toimia
>>>> tuon teorian ollessa voimassa?
>>>
>>> Hyvin toimii.
>>
>> Yksinkertaisin säästömuuntaja on sellainen, että siinä on vain yksi
>> käämi. Ensiö ja toisio ovat se sama käämi ja muuntosuhde on 1:1.
>>
>> Selitä miten tämän yksinkertaisimman säästömuuntajan ensiön ja
>> toision jännitteet ovat 180 asteen vaihesiirrossa keskenään. Paras
>> selitys lienee se, että mittaajalla meni mittajohdot ristiin
>> toisiota mitattaessa.
>
> En näe tuossa mitään ongelmaa kun tietää miten muuntaja toimii.
Eli miten sen ajattelet toimivan niin että tuo ilmiö on mahdollinen?
> Pohtimasi tilanne voitaneen kiteyttää tällaiseen kysymykseen:
>
> Kun tiedämme että ensiön virta poikkeaa 90 astetta jännitteestä ja
> tiedämme että virta aiheuttaa magneettikentän niin miten toision
> jännite voi olla samassa vaiheessa kuin ensiö?
Kysymystäsi en oikein ymmärrä kun mittari sanoo selvästi, että ensiön ja
toision jännite on 100% identtinen koska ne ovat säästömuuntajassa täysin
samaa käämiä. Onko kysymyksesi tarkoitus se, että tästä syntyy jonkinlainen
paradoksi? Vai olisiko niin että välttääksesi paradoksin joudut muuttamaan
teoriaasi? Tai muutat väitettä niin että se ei koske säästömuuntajia vaan
ainoastaan "kaikkia muita muuntajia paitsi säästömuuntajia"?
>> Käämissä voi kulkea virtaa tai voi olla kulkematta. Kumpikaan ei ole
>> fysiikan lakien vastaista. Ehdotan että hieman tarkennat ongelmaa
>> jotta vastauksesta voit oppia jotain uutta.
>
> Mutta on fysiikan lakien vastaista jos käämissä kulkeva virta ei
> aiheuta magneettikenttää, vai mitä?
Missä vaiheessa tässä keskustelussa on käytetty sanaa magneettikenttä?
Muuntajassa on aivan varmasti ihan riittävästi magneettikenttiä mutta niistä
ei ole tarvinnut keskustella koska ongelmahan ei liity magneettikenttiin.
TAI tarkemmin sanoen liittyy juuri siten että erehdyksessä ajatellaan vain
magneettikenttiä vaikka kyseessä onkin muuntaja!
> Miksei siis toision kuormavirta pompsauta ensiön jännitettä pilviin?
Muuntajan jännite määräytyy muuntosuhteen mukaisesti. Jos ideaalisen
muuntajan toision jännite on nolla on ensiönkin jännite nolla ja sama
toisinpäin. Virta voi olla käämissä nolla tai suurempi, mutta vain jännite
vaikuttaa jännitteeseen silloin kun ei huomioida erilaisia häviöitä mukaan
laskelmiin. On täysin normaalia, että muuntajan ensiöstä on mitattavissa
esim. 1A virta mutta jännite napojen välissä onkin 0V tai että virta on 0A
mutta jännite on 1V. Tämä ilmiö on se vaiheensiirtoilmiö, johon edellä
viittasit toisessa yhteydessä.