Hur räkna ut behövd VA på trafo?

[ErikJ]

Jag tjuvräknade lite och approximerade strömkurvan i jesses bild med en sågtandsvåg under 1/3 av tiden och noll under 2/3 av tiden. RMS-värdet blev 1/3. Irms vid 48 A topp blir då ungefär 16 A, dvs 1,78 gånger utströmmen.

[jesse]

ErikJ: coolt - då stämmer det med teorin.

Håll in CTRL och klicka på ström-rubriken i grafrutan, så räknas RMS-strömmen ut.

RMS:
trafo ca 17.1A (beroende på upplösning / skala)
last DC 8.46 A

aj aj dubbel ström!
LTspice tycks ha lite svårt för att räkna rätt, beroende på utseendet på grafen hoppar värdena upp och ner ganska mycket, så det blir ungefärligt.

EDIT: Jag satte dit en induktor på 2 mH efter bryggan, sänkte lasten till 2.17 ohm så att I(R) = 10.00 A
Då fick jag I(trafo) RMS = 12.9A, dvs helt andra värden! Topparna på trafoströmmen sjönk till bara 21.8 A.

Nu är ju inte kopplingsschemat komplett - trafon är ju ersatt med en ideal sinusvåg. Annars kanse trafons egen induktans skulle bromsa strömmarna en del, så att min bild (den utan induktansen) inte alls stämmer med verkligheten?

[bearing]

Välj ett intervall som är en jämn multipel av periodtiden, och efter några perioder, så att kondensatorspänningen stabiliserat sig. Om värdena fortfarande hoppar runt kan du minska maximum timestep.

Nu är ju inte kopplingsschemat komplett - trafon är ju ersatt med en ideal sinusvåg. Annars kanse trafons egen induktans skulle bromsa strömmarna en del, så att min bild (den utan induktansen) inte alls stämmer med verkligheten?

En ideal transformator ska ju inte vara strömtrög just eftersom att den har full koppling mellan primär och sekundär. Men det finns ju antagligen lite ströinduktans i en transformator eftersom att flöde tar omvägar genom luften, att kärnan har ett litet gap, osv, men jag är skeptisk till att induktansen blir så stor. Ledningen mellan transformatorstationen och hemmet har kanske betydande induktans, men det har jag ingen koll på.

[limpan4all]

Det gör bara problemet värre med större kondensator.
Metoden som man kan minska strömmen med heter valley-fill samt voltage double with series resistor.

[prototypen]

Välj ett intervall som är en jämn multipel av periodtiden, och efter några perioder, så att kondensatorspänningen stabiliserat sig. Om värdena fortfarande hoppar runt kan du minska maximum timestep.

Nu är ju inte kopplingsschemat komplett - trafon är ju ersatt med en ideal sinusvåg. Annars kanse trafons egen induktans skulle bromsa strömmarna en del, så att min bild (den utan induktansen) inte alls stämmer med verkligheten?

En ideal transformator ska ju inte vara strömtrög just eftersom att den har full koppling mellan primär och sekundär. Men det finns ju antagligen lite ströinduktans i en transformator eftersom att flöde tar omvägar genom luften, att kärnan har ett litet gap, osv, men jag är skeptisk till att induktansen blir så stor. Ledningen mellan transformatorstationen och hemmet har kanske betydande induktans, men det har jag ingen koll på.

Zförimpedans, dvs den impedans man har mellan transformatorn och elmätaren är i storleken max 1 ohm och då har man räknat ihop resistans och induktans.

Protte

[grym]

eller så gör man det enkelt för sig, belastar trafon resistivt med full effekt någon timma, mät temperaturen

koppla på likriktare och konding och reglerbar last, öka lasten så att man får samma temperatur
där har men en normal arbetspunkt

[jesse]

Hehe, det var ju också en metod.... Antingen tar man den akademiska vägen eller så provar man.

Men i mitt fall handlar det om vilken trafo jag ska köpa, så jag kan inte prova den i förväg. 24V trafon var ett exempel, men nu är jag ute efter en trafo på ca 50-100 volt och som kan ge 10A DC ut kontinuerligt efter likriktning, glättning och reglering. Hittar jag ingen sådan får jag nöja mig (för tillfället) med en 24V som jag hoppas kunna få ut > 30 V DC reglerat ifrån.

[limpan4all]

När jag designade prylar för 230VAC så var det vanligt att jag gick upp en eller två kärnstorlekar för att öka verkningsgraden på torodtransformatorerna, det ger mindre spänningsskillnad mellan låg och höglast samt funkar fan så mycket bättre med toppvärdeslikriktning.

[kimmen]

Ni får knasresultat från simuleringarna om ni inte tar med transformatorns lindningsresistans i simuleringen. Att öka kondensatorvärdet ökar inte AC RMS-strömmen särskilt mycket för rimliga värden av kapacitans och transformatorresistans.

I AC RMS = I DC * 1,8 som från Rods sida är en ganska bra approximation. De flesta transformatortillverkarna brukar även de uppge denna siffra i sina datablad.

Tänk på att spänningen sjunker en hel del under 1.41 * VAC - diodspänningsfall vid belastning; särskilt om nätspänningen är låg kan det bli oväntat lite.

[Nerre]

Ja för nätspänningen bör man räkna med +/- 10%, så för 230 V kan det vara ända ner till 207 V (och ända upp till 253 V).

[xxargs]

En trafos uppvärmning beror väl till största delen på resistansen i lindningstråden? Och då blir ju uppvärmningen helt proportionell mot strömmen, oavsett fasvinkel. Det är väl därför en trafos kapacitet anges i VA och inte W?

snarare kvadraktiskt med strömmen om det är ren sinus - normalt brukar trafos dimensioneras så att värmen från lindningarna och järnförlusterna är lika vid normlast - det är därför en trafo är ganska varm redan vid tomgång och blir inte blir så hemskt mycket varmare vid normlast.

Förlusten i lindningarna ökar med P = R*I^2 vilket snabbt ökar uppvärmning på trafolindning vid given medelström om man har en last med hög krestfaktor på strömmen, som det lätt blir med toppvärdeslikriktning.