Трансформатор постоянного тока , Трансформатор постоянного тока Опции

[Ulter]

Ответов раз нет — подожду ещё. На всякий случай рассмотрим, как напряжение первичной обмотки (ЭДС источника) создает ее ток в идеальном трансформаторе. Напряжения будут обозначены U, ЭДС индукции или самоиндукции — E:

U1 —> I1 —> Ф1 —> E2 —> I2 —> Ф2 —> E1, здесь все в мгновенных значениях, причем

E1(t) = –U1(t),
Ф1(t) = –Ф2(t).

Рабочий поток Фо = 0.

Примем для идеального трансформатора, что индуктивности обмоток бесконечно велики, Ls (индуктивности рассеяния) равны нулю, активные сопротивления обмоток R1, R2 тоже равны нулю, потерь в стали нет, что предопределяет коэффициент связи обмоток k = 1 и коэффициенты взаимоиндукции (взаимные индуктивности) M12 = M21 = k * sqrt(L1 * L2) — они тоже бесконечно велики. Это для справки.

Вывод из всего следующий: ток первичной обмотки не зависит ни от чего другого, кроме тока вторичной обмотки. Как это получается? А вот как: если вдруг поток первичной обмотки не окажется равным потоку вторичной и появится отличный от нуля результирующий магнитный поток Фо, возникнет отличная от нуля разность U1 – E1 в первичной обмотке, которая моментально создаст такой (больший) ток I1, что его поток Ф1 тут же уравновесит Ф2.

А то, что I1 может быть сколь угодно большим (теоретически — бесконечность) следует из закона Ома для участка цепи:

I1 = (U1 + E1)/R1 (словами: ток в участке цепи равен отношению суммы всех ЭДС за вычетом суммы падений напряжений и суммы активных сопротивлений участка). Отсюда и следует, что, поскольку в знаменателе ноль, найдется такой сколь угодно большой ток, который уравновесит с помощью созданной ЭДС (само)индукции E1 напряжение сети U1.

[Гость_Roman D_*]

...
Не надо фантазий — тогда бы и не попались на удочку: все фразы вместе и каждая в отдельности в моем предыдущем сообщении — истинны (верны).
...

Это называется "давить эрудицией", а по-моему, просто флуд. Неча подменять постоянный ток линейно-изменяющимся и установившиеся значения - мгновенными, а ток - напряжением, апориец Вы наш. Тогда и не будет выходить такой ахинеи, как у Ленина на броневике. Тот тоже был хороший демагог. Один из основных принципов демагогии - подмена понятий. Что и наблюдалось.
З.Ы. А пиво я и так попью...

[Ulter]

Для начала — флад: это так по-аглицки произносится flood (ср.: blood), но у нас все знатоки этого простецкого языка, поэтому всё читают по правилам — слово "кеф" (kife) читают "кайф", а про родной кефир (от него тоже можно словить кеф — 0,5% алкоголя) забывают.

Эрудиция — это не про технику с наукой, это про искусство. В технике есть терминология, утвержденная Комитетом по научно-технической терминологии Института русского языка РАН им.А.С.Пушкина, и — хоть ты тресни — мы все говорим в соответствии с ней, если хотим, чтобы с работы нас не выгнали: нарушение ГОСТов преследуется по закону.

Теперь по сути, однако всё равно в форме задачи.

Итак задача: имеется разделительный трансформатор переменного тока (n = 1:1) включенный в промышленную сеть 220 В 50 Гц и содержащий в нагрузочной цепи вторичной обмотки однополупериодный выпрямитель (диод в качестве вентиля) с резистивной нагрузкой (тот самый реостат, о котором речь шла выше).

Ясно, что в нагрузке будет протекать постоянный пульсирующий ток. Кроме постоянной составляющей, равной Im/3,14, будут присутствовать токи на частоте 50 Гц и ее гармониках.

Спрашивается: как с точки зрения мгновенных значений ток нагрузки будет трансформироваться в первичную? Для рассмотрения можно воспользоваться самой упрощенной схемой цепи эквивалентного замещения трансформатора, которая для коэффициента трансформации n = 1 не потребует даже никаких пересчетов для приведения вторичной цепи к первичной: что это будет за четырехполюсник? Не такой ли:

о————о

~220 ~220

о————о

Ждем-с ответов.

[funt]

Это называется "давить эрудицией", а по-моему, просто флуд. Неча подменять постоянный ток линейно-изменяющимся и установившиеся значения - мгновенными, а ток - напряжением, апориец Вы наш. Тогда и не будет выходить такой ахинеи, как у Ленина на броневике. Тот тоже был хороший демагог. Один из основных принципов демагогии - подмена понятий. Что и наблюдалось.
З.Ы. А пиво я и так попью...

+1 целиком и полностью согласен, как бы это не коряво звучало - "постоянный ток" это постоянный, не меняющий со временем своего знака, " текущий" только в одном направлении!
Цитата: U1 —> I1 —> Ф1 —> E2 —> I2 —> Ф2 —> E1, здесь все в мгновенных значениях
Да. согласен. так будет, но это будет лишь мгновение и к трансформатору ни будет иметь никакого отношения, да простят меня физики.
Так что преобразование постоянного тока, напряжения в повышенное или пониженное нужен инвертор либо резистивный делитель (на понижение напряжения) и никак иначе.

[funt]

Для начала — флад: это так по-аглицки произносится flood (ср.: blood), но у нас все знатоки этого простецкого языка, поэтому всё читают по правилам — слово "кеф" (kife) читают "кайф", а про родной кефир (от него тоже можно словить кеф — 0,5% алкоголя) забывают.

Эрудиция — это не про технику с наукой, это про искусство. В технике есть терминология, утвержденная Комитетом по научно-технической терминологии Института русского языка РАН им.А.С.Пушкина, и — хоть ты тресни — мы все говорим в соответствии с ней, если хотим, чтобы с работы нас не выгнали: нарушение ГОСТов преследуется по закону.

Теперь по сути, однако всё равно в форме задачи.

Итак задача: имеется разделительный трансформатор переменного тока (n = 1:1) включенный в промышленную сеть 220 В 50 Гц и содержащий в нагрузочной цепи вторичной обмотки однополупериодный выпрямитель (диод в качестве вентиля) с резистивной нагрузкой (тот самый реостат, о котором речь шла выше).

Ясно, что в нагрузке будет протекать постоянный пульсирующий ток. Кроме постоянной составляющей, равной Im/3,14, будут присутствовать токи на частоте 50 Гц и ее гармониках.

Спрашивается: как с точки зрения мгновенных значений ток нагрузки будет трансформироваться в первичную? Для рассмотрения можно воспользоваться самой упрощенной схемой цепи эквивалентного замещения трансформатора, которая для коэффициента трансформации n = 1 не потребует даже никаких пересчетов для приведения вторичной цепи к первичной: что это будет за четырехполюсник? Не такой ли:

о————о

~220 ~220

о————о

Ждем-с ответов.

А это уже импульсы, а не постоянное напряжение :о)

[Гость_Roman D_*]

Мне больше по душе народное понятие:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Флуд
http://ru.wikipedia.org/wiki/Эрудиция
Да и Пушкин писал: "Без грамматической ошибки Я русской речи не люблю"
В повседневной разговорной речи мы не обязаны соблюдать ГОСТы, (да их для этого и нету). К тому же я - не житель РФ

Приятных выходных!
Roman D

[Гость_Roman D_*]

З.Ы. Кеф от кефира можно словить одним образом: выпив полведра и потерпев часик-другой. Слухи о высоком содержании спирта в кефире распространял мерзкий апологет сухого горбачевского закона академик Углов (чтоб ему пусто было ). Доходило до запрещении употреблении кефира детьми.

Прошу прощения за оффтоп. Приятного аппетита!

[Flash]

Вся эта преамбула напоминает старый анекдот:
Сын, студент физмата, приехал в деревню домой к родителям. Сели ужинать. Отец просит сына объяснить, чему-же он такому учится в институте. Тот в ответ, мол вот к примеру гусь на столе. Я с помощью математических рассуждений смогу доказать, что здесь счас 2 гуся.
".....(далее идёт доказательствао).........Вот и получается, что здесь 2 гуся."
Отец, уже "подвявший", говорит: "Ну вот тогда ты второго и ешь, а этого мы сами".

С нетерпением жду ответа.

Пэ.Сэ. Как-бы не получился ответ, как в "Задачах на смекалку" про передачу эл.энергии по одному проводу.

[AlexPetrov]

Бить. Однозначно.

[Ulter]

Насчет Углова, кефира и "спаивания детей через детский кефирчик" на первом году жизни — правда, было это. Продолжив флуд доложу, что в норме содержание алкоголя в крови составляет 0,02% (гаишники мерят в промилле — 0,2 её), варьируясь о 0,00 до 0,04%. Поэтому раньше гаишники диагностировали опьянение, начиная с 0,05%. А знаете, что сейчас? С 0,02%!!! Вот воистину когда бог хочет наказать — отнимает рассудок... Пока никто не возражает, публично, по крайней мере. Готовьте бумажник, автособственники и просто автолюбители!

Насчет пульсирующего тока: ведь еще раньше был задан вопрос — кто-нибудь возражает против суперпозиции токов разных частот в ЛИНЕЙНОЙ системе? Возражений не было. Имею поэтому право рассматривать одну компоненту из всего спектрального состава — постоянный ток. И говорю: он трансформируется!

В первичной цепи вы его тоже обнаружите. Восхититесь, что можете теперь утереть нос большинству электротехников (и преподавателей!), сунув два амперметра магнитоэлектрической системы по обе стороны трансформатора — только диодик прикройте. Предложите им самим поерзать реостатом туда-сюда и убедиться, что трансформатор работает на постоянном токе. С заданным коэффициентом трансформации.

А то, что стрелочки чуть-чуть вибрируют — сразу и не заметят: мало ли чего?

Теперь об "экономии" энергии. Счетчик старого типа (электромагнитный) содержит постоянный магнит для пропорциональности числа оборотов потребленной энергии. Наличие дополнительного постоянного подмагничивания последовательной катушкой (токовой), изменяет постоянную счетчика в меньшую сторону, но мы этого не знаем и продолжаем верить написанному на нем.

Сколько можно сэкономить? Копейки, меньше даже класса точности (2,5%). Уж больно силен тормозящий магнит...

Стенания по поводу импульсов в данном случае бессмысленны, а вообще-то они ой как важны. Представим, вы заряжаете аккумулятор, используя трансформатор на 14 В (амплитудное — 20 В). При токе зарядки 10 А за один час потребили 10А * 13В = 130 Вт * ч энергии (ее потребила АКБ на разогрев и химические реакции), а счетчик насчитает вам раза в два — а то и более! — больше: вы потребляли ток импульсами, и чем они короче в квадрат раз потребленная энергия будет больше использованной (полезной).

Вот так-то с импульсами. Вопросы есть?

[Гость_Roman D_*]

С 0,02%!!!

Подтвердите иностранцу: точно?! 8-0

кто-нибудь возражает против суперпозиции токов разных частот в ЛИНЕЙНОЙ системе? Возражений не было.

- а как же! Кто б успел... (Кто "за" - ноги вниз! )

Восхититесь, что можете теперь утереть нос большинству электротехников (и преподавателей!), сунув два амперметра магнитоэлектрической системы по обе стороны трансформатора — только диодик прикройте.

- замечательный эксперимент! Обязательно запытаю наших теоретиков!

А то, что стрелочки чуть-чуть вибрируют — сразу и не заметят: мало ли чего?

- особенно, если подобрать стрелочные приборы с хорошим демпфером! А заодно подключить цифровые приборы разных фирм. Каждый покажет своё!

Теперь об "экономии" энергии. Счетчик старого типа (электромагнитный) содержит постоянный магнит для пропорциональности числа оборотов потребленной энергии. Наличие дополнительного постоянного подмагничивания последовательной катушкой (токовой), изменяет постоянную счетчика в меньшую сторону, но мы этого не знаем и продолжаем верить написанному на нем.

Действительно, на этом принципе пытаются уменьшить расходы. Не всегда успешно.
Кстати, высокий коэффициент гармоник тоже приводит к снижению показаний счетчиков.

Стенания по поводу импульсов в данном случае бессмысленны, а вообще-то они ой как важны. Представим, вы заряжаете аккумулятор, используя трансформатор на 14 В (амплитудное — 20 В). При токе зарядки 10 А за один час потребили 10А * 13В = 130 Вт * ч энергии (ее потребила АКБ на разогрев и химические реакции), а счетчик насчитает вам раза в два — а то и более! — больше: вы потребляли ток импульсами, и чем они короче в квадрат раз потребленная энергия будет больше использованной (полезной).

Зарядка пульсирующим током вместо постоянного хоть и часто применяется, но часто запрещена заводскими инструкциями большинства производителей аккумуляторов (как правило,коэффициент пульсаций ограничивается 1% или около того). Нарушение инструкции ведет не только к потере гарантии, но и к получению аккумуляторов шарообразной формы

Вот так-то с импульсами. Вопросы есть?

Ну конечно же! Большинство измерительных приборов (переменки) калибруются на синусоидальном токе. И их показания при другой форме тока (тем паче импульсной) не очень адекватны. Особенно поразительна разница между аналоговыми и цифровыми ИП! Видимо, дело в алгоритмах обработки сигнала и частоте выборки.

[Ulter]

Скорее всего про 0,02% была оговорка милицейского чина, но саму сцену довелось наблюдать по ТВ лично. И ее повтор по другому каналу.

Высшие гармоники работают так же, как и ток нагрузки, выходящий за пределы максимально допустимого, типично 5, 16, 34 А. А именно: любой ток своим магнитным полем тормозит диск или, говоря строгим языком, создает тормозной момент, пропорциональный скорости вращения. Это по правилу Ленца. Ток параллельной катушки (катушки напряжения) так же создает тормозной момент, но он более-менее постоянен, и его можно скомпенсировать точно в ноль, подбирая длину винта, создающего такой компенсирующий момент.

Интеграл же от произведения потоков обеих катушек отличен от нуля только для одинаковых частот этих потоков, поэтому гармоники всех частот, отличных от основной 50Гц, только тормозят. Однако торможение при высоких токах объясняется уже только правилом Ленца.

Современные четырехквадрантные электронные счетчики таких особенностей уже не имеют: они отлично перемножают постоянные ток и напряжение и суммируют их. Вот тут возникает практическая опасность: зная значительные (до 10% и более) гармонические искажения напряжения сети ("срезанные макушки") в наших городских сетях, можно предположить, что будут подсчитаны и произведения иных частот (150, 250 Гц), которые совершенно бесполезны и за которые придется платить на эти 10% больше при эксплуатации асинхронных двигателей. А это — 40% всего потребления по стране (на 1980 г.).

А кто знает, как платить меньше при необходимости получения постоянного тока после выпрямителя? Можно ли поднять потребленную энергию по среднему значению тока (заряду) до потребленной энергии по его среднеквадратичному значению? Или иначе: чтобы последовательно включенные амперметры магнитоэлектрической системы и электромагнитной показывали бы одно и то же значение тока?

[Fakel]

Я читал и плакаль! Это ж надо так! А для схем с нелинейной нагрузкой давно используются корректоры коэфф-та мощности

[Коот]

Это называется "давить эрудицией", а по-моему, просто флуд. Неча подменять постоянный ток линейно-изменяющимся и установившиеся значения - мгновенными, а ток - напряжением, апориец Вы наш. Тогда и не будет выходить такой ахинеи, как у Ленина на броневике. Тот тоже был хороший демагог. Один из основных принципов демагогии - подмена понятий. Что и наблюдалось.
З.Ы. А пиво я и так попью...

Согласен полностью.
Ulter много чего лишнего пишет. Просто неохота раскладывать по полочкам его реплики и доказывать их абсурдность.

Теперь по существу вопроса: трансформатора постоянного тока не существует. Трансформация постоянного тока по принципу электромагнитной индукции (этот принцип используется трансформатором) не возможна. Путаница часто возникает из-за разных понятий о постоянном токе. Например мы имеем постоянный ток от батарейки (обычная электрохимическая батарейка или аккумулятор), а также имеем постоянный ток, к примеру, после диодного моста. Вопрос, одинаковые ли это токи? Интуиция подсказывает, что разные. Постоянный ток не меняющий своего мгновенного значения во времени (прямая линия- ток от батарейки) трансформироватся не будет. Так как по закону электромаг.индукции необходимо ИЗМЕНЯЮЩЕЕСЯ магнитное моле. Ток не меняющий своего мгновенного значения во времени не может создать ИЗМЕНЯЮЩЕЕСЯ магнитное поля. Другое дело с постоянным током после диодного моста. Данный ток меняет свое мгновенное значение во времени (горбыли на картинке формы тока, если вспомните). Магнитное поле создаваемое таким током будет изменятся. Трансформация такого тока возможна и повсеместно встречается в электронных устройствах. Вот и разница)))) Хотя оба тока можно назвать постоянными))). Раньше существовало разграничение : постоянный ток и постоянный пульсирующий ток- вот так было более понятно.

[Гость_Гость_fakel_*_*]

Может Ulter, говоря "трансформатор постоянного тока", имеет ввиду постоянное напряжение? как если батарейку к трансу подключить. Да. Это будет работать. Если предположить, что сердечник транса не насыщается, то на вторичке возникнет постоянное напряжение, связанное с напряжением первички коэфф-том трансформации. Другое дело, что ток в первичке постоянным не будет, а будет линейно нарастающим до бесконечности. В реальных трансах сердечник и ненулевое сопротивление обмоток портит всю теорию

[Ulter]

Помните рекламу: "За качество отвечаю! Солодов"

И реакцию в инете: сидит в инвалидном кресле, милостыню собирает, а на груди — табличка "За качество — ответил. Солодов."

Ну, а если бы захотелось не шлепать словами, а ответить и доказать абсурдность — каков мог быть ответ?

Может, он и был бы иным, нежели тот, который уже дан в предыдущих сообщениях, но, скорее всего, был бы в итоге такой же — постоянный ток трансформировать можно. А иначе как объяснить работу, например, импульсного однотактного источника питания на дросселе-трансформаторе с полной гальванической развязкой первичной и вторичной цепей? Не говоря уже о прямых замерах в случае однополупериодного выпрямителя во вторичной цепи.

Мысль о различии между пульсирующим постоянным током (постоянным по направлению, разумеется, точно по его определению) и постоянным еще и во времени — для нас не очень свежая, пройденный этап: судить по себе о нас в данном случае — негоже.

Вот про корректоры коэффициента мощности — в точку. И начало рассуждений — в коэффициенте формы тока: лучше начинать с него. Вот когда окажется, что ну никак нельзя улучшить коэффициент формы (нет возможности додуматься и найти иное решение), тогда уже и ставим корректоры мощности.

Однако поговорим о коэффициенте формы. Он равен единице, когда его среднее значение и среднеквадратичное значение равны. Постоянный по величине ток, например. Ну, а если это будет ток прямоугольной формы со средним значением, равным нулю — какой у него коэффициент формы? Будет ли он зависеть от связанного с ним так или иначе напряжения?

Откуда, спросите, возьмется ток такой формы? Для обычных выпрямителей с большим сопротивлением нагрузки хорошо работает емкостной фильтр на выходе (постоянная времени R*C велика), в то время как для малого сопротивления нагрузки — индуктивный (постоянная времени L/R также велика). Раз ток в нагрузке при индуктивном фильтре постоянен (и тем более постоянен, чем меньше R), значит ток из сети потребляется кусочно-постоянный, т.е прямоугольной формы (меандр — по названию реки в Древнем Ираке, которая именно так петляла).

Так какой коэффициент формы у меандра?

[Flash]

Т-щ Ulter.

Насчет пульсирующего тока: ведь еще раньше был задан вопрос — кто-нибудь возражает против суперпозиции токов разных частот в ЛИНЕЙНОЙ системе? Возражений не было. Имею поэтому право рассматривать одну компоненту из всего спектрального состава — постоянный ток. И говорю: он трансформируется!

Сударь, вам - бы в юристы податься....

Слова: "меандр", "суперпозиция" и проч. я слышал не только здесь, но если подключить к первичке трансформатора батарейку, а к вторичке - (секундой позже) вольтметр с нагрузкой эти СЛОВА никак не помогут в преобразовании именно ПОСТОЯННОГО тока, даже если напряжение будет меняться с течением времени (по мере истощения батареи). Можете попробовать, а потом сами удивитесь.

постоянный ток трансформировать можно. А иначе как объяснить работу, например, импульсного однотактного источника питания на дросселе-трансформаторе с полной гальванической развязкой первичной и вторичной цепей? Не говоря уже о прямых замерах в случае однополупериодного выпрямителя во вторичной цепи.

В курсе ТОЭ (когда я учился) шла отдельно тема об пульсирующих, выпрямленных и несинусоидальных токах (напряжениях), к-рые имеют свойства как переменного, так и постоянного токов (напряжений).

На мой взгляд, говорить о ПРЯМОМ преобразовании ПОСТОЯННОГО тока через трансформатор так-же некорректно, как утверждать, что в цепях ПЕРЕМЕННОГО тока нет реактивного сопротивления (независимо от обьёма "суперпозиций" и размеров "меандров"), а ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ток (напряжение) - совершенно отдельная тема, о которой в начальном вопросе ни слова не было и никто не заявлял о невозможности его трансформации.

Пэ.Сэ. Так что в прошлом Пэ.Сэ я оказался прав....

[Гость_Roman D_*]

Так какой коэффициент формы у меандра?

2; а к чему это? Простите, не успеваю следить за полетом Вашей мысли...

[Гость_Roman D_*]

iopt, 1

[Гость_Гость_fakel_*_*]

А иначе как объяснить работу, например, импульсного однотактного источника питания на дросселе-трансформаторе с полной гальванической развязкой первичной и вторичной цепей?

Уже обьяснил. Смотри мой предыдущий пост.