разделы Chem-Tech
| статья, ответ на вопрос, FAQ
|
|
Ручные инструменты 
также статью «Электрические трансформаторы: изменение напряжения своими руками, переделка трансформатора напряжения».)
Значит, должно стать 2000*1,857=3714 витков. Т.е. нужно домотать еще 1714 витков провода.
.. за ДЕНЬГИ.
Схема удвоителя напряжения из диодов и конденсаторов, как можно увеличить переменное напряжение вдвое. « ЭлектроХобби
Данная простая схема удвоителя, а если еще точнее говоря, то почти утроителя напряжения будет весьма полезна именно в тех случаях, когда у вас имеется трансформатор с пониженным напряжением, а на выходе нужно получить раза в два, два с половиной больше. Например, когда разбираешь какую нибудь старую электротехнику, то можно из нее вытащить силовой трансформатор. Когда же начинаешь на нем измерять выходное напряжение, то оказывается, что оно где-то 6, 7, 8 вольт. Хотя зачастую применяется 12, реже 15, и 24 вольта. Вот и поставив на выходную обмотку эту схему удвоителя напряжения мы из более низкого переменного напряжения можем получить более высокое, которое нам необходимо.
Но, не все так просто в этой схеме. Закона сохранения энергии никто не отменял. То есть, наш трансформатор имеет максимальную выходную мощность, которая равна напряжение выходной обмотки в вольтах умноженное на силу максимального тока в амперах, который может обеспечить эта вторичная обмотка.
Когда же мы к этой выходной обмотке подключим наш диодо-конденсаторный удвоитель напряжения, то на его выходе будет увеличенное напряжение, но это произойдет за счет уменьшения силы тока на выходе. Следовательно повышение напряжения происходит за счет увеличенного потребления тока с выхода трансформатора.
Теперь разберемся в конкретных потерях этого тока. Потеря будет приблизительно равна больше чем 50%. То есть, на выходе удвоителя можно реально получить где-то 35-45% от 100%, что может обеспечить выходная обмотка трансформатора. Другими словами говоря. Если наш трансформатор при своем небольшом напряжении около 6 вольт мог выдавать допустим 1 ампер, то при использовании схемы удвоителя напряжения мы получим 14 вольт с максимальным выходным током где-то в 0,4 А.Так что перед использованием подобных удвоителей напряжения учтите данный факт, касающейся этой самой потери по току. Если же ваш трансформатор на своей выходной обмотке имеет достаточно толстый провод и рассчитан на приличный ток, но при этом выдает пониженное напряжение, то применение таких удвоителей полностью оправдано.
Ну, а теперь пару слов о принципе действия данного удвоителя напряжения. Итак, как известно переменный ток периодически меняет свою полярность. Его плюс и минус постоянно меняются местами, имея синусоидальную форму. Мы имеем два конденсатора, каждый из которых заряжается своей полуволной. То есть, диоды стоят таким образом, что при одной полярности переменного тока происходит заряд одного конденсатора, а при противоположной полярности заряжается второй конденсатор. В результате за один период происходит заряд обоих емкостей. Эти конденсаторы соединены между собой последовательно. Следовательно их суммарное напряжение будет в два раза больше, чем на каждом из них по отдельности. Но если измерить выходное напряжение на удвоителе, то оно окажется чуть более чем 2 раза от того, что выходит со вторичной обмотки трансформатора. Почему так происходит?
Дело в том, что существует так называемое действительное значение напряжения и амплитудное. Амплитудное значение в 1,41 раза больше действительного.
Если посмотреть на графике, то максимальная точка, пик синусоиды переменного напряжения и будет амплитудным значением. В то время как усредненное значение этих синусоидальных напряженией будет соответствовать действительному значению напряжения. Когда происходит заряд конденсатора после выпрямительного диода, моста, то величина этого напряжения будет соответствовать амплитудному напряжению. То есть, наши 6 вольт переменного напряжения, что на выходе трансформатора увеличиваем в 1,41 и уже умножим на 2. И получаем итоговое напряжение на выходе нашего удвоителя, точнее почти утроителя, напряжения.
Теперь какие именно нужно ставить диоды и конденсаторы в схему удвоителя напряжения. Обратное напряжение диодов не должно быть меньше, чем то напряжение, которое у нас имеется на входе удвоителя напруги. А лучше иметь запас как по обратному напряжению, так и по прямому току не менее 25%. Ну, и прямой ток применяемых диодов должен быть больше, чем максимальный ток, что мы будем иметь на выходе схемы под нагрузкой.
От емкости конденсаторов зависит как величина падения напряжения, так и сила максимального тока. То есть, чем больше емкость будут иметь конденсаторы, тем меньше будет падение напряжения при работе схемы, так и большую силу тока мы получим, протекающего через нагрузку. Конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не меньше, чем выходное на трансформаторе (все тот же минимальный запас в 25%).
P.S. Для питание простых нагрузок, типа лампочки, светодиоды, нагреватели, простые схемы, не требующие особой стабильности данный удвоитель можно подключать напрямую. Но если вы планируете питать этим удвоителем более чувствительные к стабильному напряжению схемы, то придется применять еще стабилизаторы напряжения. К примеру можно использовать простой и недорогой стабилизатор на микросхеме LM317, или подобные ему. Да хотя бы поставить самый обычный стабилизатор напряжения на транзисторах и опорном стабилитроне, чего уже хватит для питания многих схем.
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Как можно удвоить напряжение на выходе трансформатора только за счет диодов и конденсаторов, схема, описание ее работы, + пример
Ссылка для просмотра этого видео на моем канале в Дзене
Ссылка на эту статью в Дзене — https://dzen.
ru/a/YyrrnY1VFVWc59N5
Как увеличить номинальное первичное напряжение трансформатора?
Задавать вопрос
спросил
Изменено 2 года, 1 месяц назад
Просмотрено 343 раза
\$\начало группы\$
Я хочу знать, есть ли способ управлять обычным трансформатором (первичное напряжение 250 В переменного тока) при более высоких уровнях первичного напряжения, поскольку у меня есть проект вольтметра переменного тока с использованием микроконтроллера (в настоящее время используется Arduino Uno) с обнаружением перенапряжения.
Контроллер выполнит специальную задачу для случая пониженного напряжения, специальную задачу для случая нормального напряжения и специальную задачу для случая высокого напряжения (>250 В переменного тока, среднеквадратичное значение).
Я выполнил обнаружение напряжения, используя простую схему, показанную ниже, в которой выходное напряжение постоянного тока находится в определенной математической зависимости от входного напряжения переменного тока.
Меня беспокоит только то, выдержит ли первичный трансформатор с номинальным напряжением 250 В переменного тока (среднеквадратичное значение) высокие напряжения (до 400 В переменного тока). Если нет, то какие способы могут помочь увеличить номинальное первичное напряжение. Например,
- трансформатор
- высоковольтный
- защита от перенапряжения
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Можно использовать два одинаковых трансформатора с последовательными первичными обмотками, если соединить их вторичные обмотки параллельно.
Это гарантирует, что они одинаково распределяют входное напряжение.
Размеры сердечников трансформаторов точно соответствуют рабочему напряжению. Для насыщения трансформатора требуется небольшое увеличение расчетного напряжения, что приведет к увеличению потребляемого тока на несколько порядков. В лучшем случае это вытащит предохранитель менее чем за секунду. В худшем случае трансформатор загорится за считанные секунды или минуты.
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Единственное, что меня беспокоит, это то, что трансформатор с первичным номиналом 250 В переменного тока (среднеквадратичное значение) выдержит высокое напряжение (до 400 В переменного тока, среднеквадратичное значение).
Большинство коммерческих трансформаторов работают близко к насыщению магнитного сердечника, поэтому любое значительное увеличение напряжения питания переменного тока может привести к перегоранию предохранителей или срабатыванию автоматических выключателей.
Кроме того, номинальная изоляция между первичной и вторичной обмотками выбрана таким образом, чтобы выдерживать перегрузки, кратные максимальному напряжению переменного тока, поэтому вы подвергаете себя значительному риску жизни при использовании трансформатора с номинальным напряжением 250 вольт на 400 вольт переменного тока.
Если нет, то какие способы могут помочь увеличить первичное напряжение рейтинг. Например, объединить 2 трансформатора или что-то еще?
Мой совет: используйте правильный трансформатор. Последовательное соединение двух первичных трансформаторов не гарантирует, что они будут равномерно распределять приложенное напряжение из-за производственных допусков в обмотках (+/- 50%, которые я видел). Вам также необходимо убедиться, что они были загружены симметрично на вторичный.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Если только назначением трансформатора является обнаружение (в двоичном виде) более высокого напряжения (например, чтобы не действовать как источник питания), могут быть другие способы выполнения этой задачи.
Если последовательно с первичной обмоткой установить конденсатор, рассчитанный на работу в сети X, который имеет низкий импеданс по отношению к току намагничивания, он должен ограничивать ток, когда напряжение превышает нормальный диапазон.
Вы также можете разработать что-то, что будет работать от сети и использовать изолятор (оптический или какой-либо другой) для передачи информации.
Также обратите внимание, что реле защиты от повышенного/пониженного напряжения являются стандартным (коммерческим, готовым) промышленным продуктом и обычно рассчитаны на среднеквадратичное значение 400 В переменного тока для версии на 230 В переменного тока.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
power – Как трансформатор увеличивает напряжение при уменьшении тока?
спросил
Изменено 3 года, 10 месяцев назад
Просмотрено 8к раз
\$\начало группы\$
Закон Ома гласит: V=I*R.
Это означает, что когда мы увеличиваем напряжение, мы также должны увеличивать ток (I.)
Но трансформатор увеличивает ток при уменьшении напряжения или уменьшает ток при увеличении напряжения.
Как это происходит?
- мощность
- ток
- трансформатор
- сопротивление
- закон Ом
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
ЗаконОм гласит, что V = IR.
Это означает, что когда мы увеличиваем напряжение, мы также должны увеличивать ток (I).
Это означает, что когда мы увеличиваем напряжение, мы также должны увеличивать ток (I).Это верно при питании резистора.
Но трансформатор увеличивает ток при снижении напряжения или уменьшает ток при увеличении напряжения.
Трансформатор не является резистором, поэтому для него нельзя применить закон Ома.
Как это происходит?
Трансформатор представляет собой электрический редуктор.
| В | Вне --------+-------------------------+---------------- ---------- Коробка передач | Высокая скорость, низкий крутящий момент. | Низкая скорость, высокий крутящий момент. Трафо | Высокий V, низкий I | Низкий V, высокий I
Важно понимать, что (без учета потерь) мощность на входе = мощность на выходе. Из закона Джоуля-Ленца мы знаем, что P = VI, поэтому, если V уменьшается, I должно увеличиваться обратно пропорционально.
\$\конечная группа\$
5
\$\начало группы\$
«когда мы увеличиваем напряжение, мы также должны увеличивать ток (I)», в то время как R остается постоянным.
Вы должны посмотреть на трансформатор с точки зрения мощности: Р=I*V
и мощность на входе = мощность на выходе,
Теперь, если у вас есть 10 В на входе и 1 А, то это 10 Вт, поэтому выходная мощность составляет 10 Вт
Если у вас в 10 раз больше витков на выходе по сравнению с входом стороне, то вы получите 100 В, но при 0,1 А, т.е. 100 * 0,1 – это 10 Вт.
Если количество витков на входе в 10 раз больше, чем на выходе, то вы получите 1 В, но при 10 А, т.е. 1*10 равно 10 Вт.
Провод, используемый для каждой обмотки, должен иметь достаточную толщину, т.е. быть толще для более высокого тока. Любые потери были проигнорированы.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
«Левая» сторона трансформатора (сторона, к которой приложено напряжение) подчиняется закону Ома (технически это обобщенная форма, которая описывает импеданс, а не просто сопротивление).
Токи и напряжения, которые, кажется, не подчиняются закону Ома, возникают на другой стороне трансформатора, в электрически изолированной цепи. Закон Ома описывает не то, как связаны между собой две цепи, а то, как напряжение связано с током в одной и той же цепи.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Трансформатор использует общий поток сердечника в качестве механизма отрицательной обратной связи. Первичный и вторичный потоки ПОЧТИ полностью нейтрализуются, а остаточный называется «поток намагничивания».
Если поток намагничивания становится слишком маленьким, то больше энергии берется из первичной обмотки (источника энергии), и потока в сердечнике снова достаточно для производства того, что требуется вторичной обмотке.
Аналогично, если первичная обмотка имеет 100 витков с током Ip, а вторичная обмотка имеет 300 витков, то вторичная обмотка может отдавать только 1/3 тока до того, как поток, создаваемый вторичной обмоткой, уравновесит (отменит) первичный поток.
Опять же, сердечник трансформатора является суммирующим механизмом для системы регулирования с отрицательной обратной связью.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Вы путаете функцию “Трансформатора без потерь” с функцией резистора. Функция резистора заключается в преобразовании приложенного напряжения и тока в тепловую энергию для рассеяния. Функция трансформатора заключается в преобразовании приложенного входного напряжения и тока в другое напряжение и ток без ДИССИПАТИВНЫХ ПОТЕРЬ. При 10 Вт на входе трансформатора у вас будет 10 Вт на выходе. Таким образом, вы используете другую модель для определения трансформатора, чем резистор.
Очевидно, что «трансформатор без потерь» существует только в наших симуляциях и мыслительных упражнениях. Но для практических целей это позволяет нам использовать простой набор правил о напряжении и токе для определения интересующего критического поведения трансформатора, не прибегая к сводящему с ума миру уравнений Максвелла и различных других математических функций высокого уровня.
Это упрощение позволяет нам использовать соотношение витков для прогнозирования напряжений и токов. С учетом сказанного мы знаем, что трансформатор со 100 витками на первичной обмотке и 10 витками на вторичной обмотке имеет коэффициент трансформации 10. Таким образом, если трансформатор имеет 100 В переменного тока на входе, трансформатор без потерь будет иметь 10 вольт на выходе. Точно так же, если входная обмотка потребляет 1 ампер, то выход подает на нагрузку 10 ампер. 100 Вт мощности на входе преобразуются в 100 Вт мощности на выходе.
В реальном мире для обмоток используется провод, обладающий сопротивлением. Мощность теряется на сопротивлениях этих проводов как в первичной, так и во вторичной обмотке. Brain Trust of Transformer Designers за более чем 100 лет проектирования трансформаторов разработал очень эффективные сердечники с проводом с низким сопротивлением, что позволило нам получить готовые трансформаторы с эффективностью более 98%. Здесь применим закон Ома, но большинство пользователей трансформаторов прикладного уровня могут игнорировать потери.
Конечно, если вы являетесь коммунальным предприятием, таким как ConEdison, с генераторами, передающими 10 мегаватт, эти 2% по 10 центов за киловатт-час складываются очень быстро и создают очень возбудимую группу счетчиков бобов.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Закон Ома гласит, что ток в проводнике между двумя точками прямо пропорционален напряжению между (одними и теми же) двумя точками. Это применимо ко всем цепям, и трансформатор не является исключением. Ошибка, приведшая к противоречию, заключается в том, что (убывающий) ток измеряется , а не между теми же точками, где находится (возрастающее) напряжение. Ток измеряется в первичной обмотке, а напряжение измеряется во вторичной. Если мы будем измерять ток и напряжение на одной стороне трансформатора, мы обнаружим, что закон Ома все еще в силе. Более того, если мы сравним коэффициенты \$\frac{V}{I}\$ на разных сторонах трансформатора, то обнаружим, что трансформатор изменяет не только напряжения и токи, но и кажущееся сопротивление (импеданс)./c9f8417bdc1aafe.s.siteapi.org/img/6b7f6df3f45beaf229df451377a400f1c4d87df8.jpg)
