Трансформаторы тока , Напряжение на вторичной обмотке Опции

[чукча]

rosck, могу предложить вам пересказ букварей по срец. тарифу лично для вас 72 бакса в час.
(при этом "час" - не время прочтения форумного поста, а время его написания)
А иначе нет ответа на банально простой вопрос - если вам лень читать буквари, то почему мне должно быть не лень вам их пересказывать?

Я ни разу не против что-то кому-то растолковать, если чел не знает и просто спрашивает. Но недоучкам с гонором и апломбом типа тебя никакой халявы, пересказ букварей только платный по спецтарифу.

Сообщение отредактировал чукча - 19.10.2017, 15:57

[rosck]

rosck, могу предложить вам пересказ букварей по срец. тарифу лично для вас 72 бакса в час.

Вы слишком высокого осебе мнения. Вы уже свои знания показали. Мне лично у вас учится нечему. И тот кто к вам придет,выкинет деньги на ветер. Вы не можете отстоять свою точку зрения. Вместо того чтобы грамотно аргументировать, вы переходите на личностные качества оппонента. Какой с вас учитель. А мои вопросы прокомментировать слабо? Покажите какой вы умный.

Сообщение отредактировал rosck - 19.10.2017, 16:20

[чукча]

Ну, не хотите - как хотите, продолжайте бредить дальше, мне в общем пофиг.

[rosck]

Ответы на свои вопросы я уже давно нашел. В вашей помощи не нуждаюсь. Доказывать вам больше ни чего не буду. Участники форума и так уже при прекрасно поняли кто неуч и недоучка. Вы пытаетесь сохранить лицо и устраиваете спектакль.

по срец. тарифу лично для вас 72 бакса в час.

С такими тарифами, без работы останетесь, скромнее надо быть, однако.

то почему мне должно быть не лень вам их пересказывать?

Чтош вы так осерчали. Ну бывает, ляпнули не в тему, ну все люди, ошибаемся. Не корову, пардон оленя в спор проиграли. У меня тоже, так было, причем не раз. Ну покаялся извинился. А вам видно в лом.

Ладно, шутки шутками, уважаемый Чукча у вас в профиле не указано сколько вам лет. Но подозреваю, что вы старше меня. Если это так, то я еще раз извиняюсь за свое поведении. И обещаю больше вас не беспокоить. Не вижу смысла в дальнейшем разговоре.

Сообщение отредактировал rosck - 20.10.2017, 12:34

[Pantryk]

А самое смешное и обидное, что героически одолев этот путь к мозку через задний проход, вы получите то же значение индукции, что даёт и последняя формула в #68

Не знаю, почему это должно быть обидно и смешно, но наверное такой уж мой метод. Я подставил в формулу, ту, что я написал и ток (через напряжение) и индуктивность соленоида. и действительно получил эту формулу что в #68. Сижу теперь думаю.
По поводу вашего вывода формулы и количество витков. Витки помойму надо в формулу (2), а не (4) поставить L=w*Ф/I потому, что формула (2) это для одного витка, а в соленойде индуктивность L пронзает суммарный поток от w витков с током I.

[DaaN]

Не знаю, почему это должно быть обидно и смешно, но наверное такой уж мой метод. Я подставил в формулу, ту, что я написал и ток (через напряжение) и индуктивность соленоида. и действительно получил эту формулу что в #68. Сижу теперь думаю.
По поводу вашего вывода формулы и количество витков. Витки помойму надо в формулу (2), а не (4) поставить L=w*Ф/I потому, что формула (2) это для одного витка, а в соленойде индуктивность L пронзает суммарный поток от w витков с током I.

Одну переменную через другую можно всегда выразить. Многие уравнения так решаются...
Но описать формулой физический смысл это другое. Формула магнитной индукции в любом учебнике есть. А чукча привел к U и уверен что U играет физически главную роль в формировании магнитной! индукции (В это магнитная индукция).
Хотя трансформатор работает на явлении электромагнитной индукции.

[rosck]

амперметр покажет не ток намагничивания, а его сумму с током потерь на перемагничивание, вихревые токи и проч. Но если вы и как-то изловчитесь таки выделить из тока первички ток намагничивания (ну вдрух),

Измерить угол между напряжением и током. Найти СОS фи. Зная общий ток, рассчитать ток подмагничивания.

B = U / 2*pi*f*w*Q

Конкретно в нашем случаи напряжение не известно. Известен ток. От него и нужно плясать.

[чукча]

По поводу вашего вывода формулы и количество витков. Витки помойму надо в формулу (2), а не (4) поставить L=w*Ф/I потому, что формула (2) это для одного витка, а в соленойде индуктивность L пронзает суммарный поток от w витков с током I.

Там везде Ф - это т.н. полный магнитный поток, потому и витки в (4), а в (2) индуктивность всей катушки, а не одного витка, иначе нельзя было бы приравнивать (1) и (2).
По поводу физического смысла вот такого "выпадения" тока из формулы для индукции. Процитирую для удобства:

Вывод формулы в #62 для индукции в сердешнике трансформатора через напряжение на первичке.
Рассматриваем режим х.х., при этом первичку можно считать соленоидом с индуктивностью L, к которому приложено синусоидальное напряжение U частотой f, и через него течёт ток I. Тогда
L = U / 2*pi*f*I (1).
В то же время индуктивность соленоида
L = Ф / I (2).
Приравниваем (1) и (2):
Ф = U / 2*pi*f (3).
Также известно, что (B - индукция, Q - сечение, w - витки)
Ф = B*Q*w (4).
Откуда, приравняв (3) и (4), получаем
B = U / 2*pi*f*w*Q.

Посмотрите на (3). Собсно ток выпадает уже там. Физический смысл (3) в том, что какие бы ни были индуктивность первички и магнитные свойства материала сердешника, току намагничивания в любом случае придётся создать поток Ф, а значит и э.д.с. самоиндукции, соответственно напряжению на катушке U. Если индуктивность меньше, значит ток намагничивания будет больше и наоборот, но вот такой поток Ф должен быть по-любому. Т.е. при этом ток намагничивания сам по себе устаканится на какой-то величине, соответствующей этому потоку Ф, и для определения индукции не важно, на какой именно.

Конкретно в нашем случаи напряжение не известно. Известен ток. От него и нужно плясать.

Для ТН напряжение обычно даже не нужно измерять, оно задано. В отличии от тока намагничивания.
А для ТТ достаточно измерить напряжение на его нагрузке и поделить на коэф. трансформации. Во всяком случае это будет гораздо точнее, чем вот такая пляска с бубном:

Измерить угол между напряжением и током. Найти СОS фи. Зная общий ток, рассчитать ток подмагничивания.

И кстати, для ТН ещё ладно, а для ТТ эта ваша пляска вообще практисски неприменима.

Сообщение отредактировал чукча - 20.10.2017, 7:56

[Pantryk]

Но описать формулой физический смысл это другое. Формула магнитной индукции в любом учебнике есть.

Я не выражал одну через другую, я подставил именно в формулу B = w*I*m0*mr/l, ток I = U / 2*pi*f*L и потом индуктивность соленоида (классическая, которая которая c mo и mr).

бы ни были индуктивность первички и магнитные свойства материала сердешника, току намагничивания в любом случае придётся создать поток Ф,

Да, я тоже пришел к такому выводу и придумал такую аналогию с механикой. Пусть есть три зубчатые колеса соединенные последовательно OOO. Первое вращаем (прикладываем напряжение) среднее это наш ток, а последнее это ндукция. Скорость вращения среднего зависит от передаточного числа передачи от первого ко второму, а скорость третьего от передаточного числа 2/3. Но как известно, для того чтобы узнать скорость третьего по скорости первого, то о втором можно вообще ничего не знать и брать передаточное число только первого и третьего. От проницаемости конкретного материала и количества витков (диаметр среднего колеса) будет зависеть ток (скорость вращения колеса), но на скорость врщения третьего это никак не повлияет. Но физический смысл сохраняется. Ток зависит от напряжения, от тока зависит индукция, и выкинуть среднее колесо нельзя, иначе вращение третьему не передастся.
Другое дело как это выглядит при изменении напряжения во времени. т.е. когда напряжение растет, то пропорционально растет и индукция, но ток будет расти линейно лишь пока mr=const. Как только подходим к насыщению материала, сразу же ток ничинает расти так быстро , как надо чтобы создать нужную индукцию. Но т.к. индуктивность мешает нарастанию тока с произвольной скоростью, то получается, что по времени индукция не сможет быть пропорциональна напряжению при несинусоидальном токе. Получается искажения синусоидальности индукции при насыщении, а следовательно и ЭДС на вторичке.

rosck, есть ли у вас возможность подключить к первичке шунт и на осцилографе получить кривую первичного тока и вторичного напряжения одновременно (достаточно при минимальном токе). Только чтобы видеть угол сдвига первичного тока и вторичного напряжения. У меня подозрение, что пик напряжения это как раз линейный участок кривой намагничивания, а гладкая часть это то место, где ток первички не может вырасти так быстро как хотелось бы.

Прошу прощения. Совсем забыл про схему включения. При ТН току не дает увеличиться его индуктивность послкольку конструктивно она большая, а п ТТ она маленькая, но по схеме включения ток не может увеличиться так как того хотела бы индукция по причине нагрузки, которая ограничивает общий ток в первичке ТТ.


Сообщение отредактировал Pantryk - 20.10.2017, 11:31

[чукча]

Но т.к. индуктивность мешает нарастанию тока с произвольной скоростью, то получается, что по времени индукция не сможет быть пропорциональна напряжению при несинусоидальном токе. Получается искажения синусоидальности индукции при насыщении, а следовательно и ЭДС на вторичке.

Индукция пропорциональна не мгновенному, а действующему значению напряжения, оно же среднеквадратичное ака rms.

Сообщение отредактировал чукча - 20.10.2017, 11:29

[Pantryk]

Да, при установившемся синусоидальном значении всех параметров. А получается так, что в начальный момент времени ток нарастает с определенной скоростью обусловленной текущей нужной индукцией (одно действующее значение), а как подошли к насыщению, то скорость нарастания тока становиться больше. Если ничего не будет препятствовать нарастанию тока, то я согласен индукция останется синусоидальной и вторичное напряжение соответственно тоже.
Я дополнил свой пост, но вы уже написали свой ответ. В трансформаторе напряжения такому ускорению мешает его индуктивность. Если взять ТН с воздушным сердечником, то изменения скорости нарастания не произойдет, а следовательно вторичка будет синусоидальна при любом первичном напряжении (это и есть плюс возушных сердечников в радиотехнике - они линейны в любом диапазоне напряжений).
Для ТТ ограничением тока является сам источник тока. При идеальном источнике напряжения и без последовательно включенной нагрузки при реальной кривой намагничивания, ток ооооочень быстро стремиться к бесконечности и в реальных условиях получить такой ток просто нереально, но в модели да, если нет ограничений на скорость нарастания тока, то B будет синусоидальна для любого материала.
Т.е. формула в #68 верна, но как и водиться для всех формул с допущениями: Источник напряжения идеален и может выдать любой необходимый ток в том числе стремящийся к бесконечности. Величины входящие в формулу написаны для гармонических колебаний и если какая-то величина (в нашем случае ток) является негармонической величиной, то уже подстановка его в формулы в том виде в котором она произведена не является возможной.

[rosck]

И кстати, для ТН ещё ладно, а для ТТ эта ваша пляска вообще практисски неприменима.

Согласен.

[Pantryk]

L = U / 2*pi*f*I

Формула для синусоидального тока и напряжения. Если ток несинусоидален, то ни в эту формулу, не в ту, в которую я подставлял подставлять так нельзя. Придется писать системы в которых ток зависит не только от напряжения и индуктивности но и от скорости нарастания тока.


Вобщем то изначально формулы дляизменяющихся электрических величин и записаны в дифференциальном виде. Это уже потом при допущении синусоидальности их приводят к такому простому виду через действующие значения.

[rosck]

А для ТТ достаточно измерить напряжение на его нагрузке и поделить на коэф. трансформации.

Думаю с этим будут проблемы. Нам ведь надо ЭДС, а не напряжение. В ТН ЭДС не сильно отличается от напряжения 5%, ну максимум 10%, поэтому при грубых расчетах, это даже не берут во внимание. Но вот со вторичкой ТТ, картина будет другая. Там ведь будет определять соотношение внутренних сопротивлений нагрузки и вторички ТТ, например когда они равны, то ЭДС будет в два раза больше чем напряжение. Может даже быть так, что сопротивление нагрузки будет меньше сопротивления вторички, тогда напряжение будет более чем в два раза меньше ЭДС. При этом о точности результатов не может быть и речи.

rosck, есть ли у вас возможность подключить к первичке шунт и на осцилографе получить кривую первичного тока и вторичного напряжения одновременно (достаточно при минимальном токе). Только чтобы видеть угол сдвига первичного тока и вторичного напряжения. У меня подозрение, что пик напряжения это как раз линейный участок кривой намагничивания, а гладкая часть это то место, где ток первички не может вырасти так быстро как хотелось бы.

Осциллограф двух лучевой, с этим проблем нет. Если не найду шунт, есть нихром 2мм. Нужно еще учитывать, что ЭДС будет отставать от магнитного потока на 90 градусов. На моем рисунке нарисовано не правильно. Я рисовал так чтобы было понятно. Нужно импульс сместить на 90 градусов. Я как раз про это и говорил, из за того , что при раскороченной обмотки, сердечник при некоторой нагрузки, большую часть времени находится в насыщение и в этой зоне поток сильно не изменяется, то ЭДС в этой зоне будет близко к нулю. В момент когда ток начинает стремится к нулю и сердечник выходит из насыщения, здесь происходит резкое изменение потока, пока сердечник не уйдет в насыщение в другую сторону. В этом месте и будет максимальная ЭДС ( со сдвигом 90 градусов).
Хорошо, вечером попробую. Могу еще подергать ТТ тиристором. И посмотреть что будет, самому интересно.

Сообщение отредактировал rosck - 20.10.2017, 12:28

[Pantryk]

И если вас не затруднит для полноты картины напряжение на первичке ТТ и на вторичке ТТ одновременно. Думаю там будет отчетливей видно место, когда напряжение на ТТ будет резко падать, чтобы увеличить ток до нужного значения, в этот момент на вторичке напряжение по идее должно переходить в горизонтальную часть.

[чукча]

Формула для синусоидального тока и напряжения.
...

Да, для несинуса выражения усложняются. Но ток "выпадает" в любом случае.

Думаю с этим будут проблемы. Нам ведь надо ЭДС, а не напряжение. В ТН ЭДС не сильно отличается от напряжения 5%, ну максимум 10%, поэтому при грубых расчетах, это даже не берут во внимание. Но вот со вторичкой ТТ, картина будет другая. Там ведь будет определять соотношение внутренних сопротивлений нагрузки и вторички ТТ, например когда они равны, то ЭДС будет в два раза больше чем напряжение. Может даже быть так, что сопротивление нагрузки будет меньше сопротивления вторички, тогда напряжение будет более чем в два раза меньше ЭДС. При этом о точности результатов не может быть и речи.

Ну, если нужна точность, сопротивление вторички ТТ тоже несложно измерить и учесть, какое бы оно ни было.

Сообщение отредактировал чукча - 20.10.2017, 14:58

[Pantryk]

Но ток "выпадает" в любом случае.

Он "выподает" только при установившехся процессах. Представьте, что среднее колесо из моего примера резко изменяет свой диаметр(без изменения момента инерции). Само изменение диаметра не страшно для третьего колеса, всего лишь измениться скорость вращения среднего. Но скорость среднего не может измениться из-за инерции и получается, что став меньше, оно продолжает крутиться с той же скоростью (некоторое время), что тормозит третье колесо из-за изменившегося коэффициента между 2 и 3. Т.е. скорост третьего колеса теперь зависит не только от отношения первого и третьего, но и от скорости изменения диаметра среднего.

В качестве аргумента могу привести рассуждения "от обратного"
Пусть B зависит только от U непосредственно и без посредников. Тогда при синусоидальном U при любом материале и напряжении будем иметь синусоидальное B. А т.к. E на вторичке полностью зависит от B, то при разомкнутой вторичке напряжение на ней всегда будет синусоидально. Но это не так. Кроме того, если ток выпадает все равно, то что подставлять в формулу вместо f для несинусоидального напряжения?

В дифференциальном виде в формулу L = Ф / I, ток входит своим мгновенным значением. А в формулу зависимости тока от напряжения будет входить своей производной(в том числе) и приравнять мгновенное значение и производную уже не получится. Для гармонических колебаний вся прелесть в том, что производная функция есть тоже самое, что и исходная, но со сдвигом фазы. Т.е. вы взяли производную и получили что и было. А с несинусоидальным так не пройдет. Вы возьмете производную и получите какие-то коэффициенты. Да, сам ток потом сократиться, но останутся коэффициенты от производной, которых нет в гармоническом случае.

[Ваня Иванов]

Уважаемые коллеги! Ваш спор ни о чём давно зашёл в тупик. Поэтому хочу вам напомнить некоторые давно известные истины:
Постулат №1: Работа всех без исключения трансформаторов на всех режимах подчиняется Закону сохранения энергии, этот факт является доказанным и обжалованию не подлежит.
Постулат №2: Работа всех трансформаторов (как силовых, так и измерительных) основана на Законе электромагнитной индукции, и этот факт тоже является доказанным и обжалованию не подлежит.
Взгляните на поднятую здесь "проблему" с точки зрения этих фундаментальных законов физики, и Вы легко сможете расставить все точки над "ё". Ваша ошибка заключается в том, что вы как всегда "за деревьями не видите леса", копаясь в мелких частных вопросах, при этом упуская общие.
С точки зрения Закона сохранения энергии, в нормальном режиме работы любого трансформатора устанавливается баланс энергии, подводимой к первичной обмотке, и энергии, снимаемой с вторичной обмотки. Этот Закон справедлив для всех трансформаторов без исключения, в том числе и для трансформаторов тока! Что же происходит с трансформатором тока в "ненормальном" для него режиме работы с разомкнутой вторичной обмоткой? Неужели в этом случае перестаёт действовать Закон сохранения энергии? Нет (см. постулат №1). Закон сохранения энергии действует всегда! Поэтому, чтобы сбалансировать электромагнитную энергию, подводимую к первичной "обмотке" ТТ, на выводах вторичной обмотки возрастает эдс, поскольку токовая цепь здесь разомкнута. До каких же значений будет возрастать эдс на вторичной обмотке? В идеальном трансформаторе с идеальной изоляцией, равной бесконечности, эдс может возрасти до огромных значений. Однако, мы имеем дело с реальным трансформатором, у которого сопротивление изоляции вторичной обмотки не равно бесконечности, поэтому с ростом эдс возрастают токи утечки, причём чем хуже изоляция, тем при меньшем напряжении установится баланс энергий. Вот и всё! А то развели здесь ромашка - тут помню, тут не помню выпадает - не выпадает...
PS: Это не какое-то ИМХО тупого Вани Иванова, а фундаментальный закон природы, о котором в пылу полемики все почему-то забыли...

[Pantryk]

подводимую к первичной "обмотке" ТТ, на выводах вторичной обмотки возрастает эдс

Интересно, а если разомкнутой вторичной обмотки не будет вообще, а будет просто дроссель с сердечником и первичной обмоткой от ТТ. То куда денеться та подводимая энергия, которая раньше шла на создание ЭДС?

[Ваня Иванов]

Интересно, а если разомкнутой вторичной обмотки не будет вообще, а будет просто дроссель с сердечником и первичной обмоткой от ТТ. То куда денеться та подводимая энергия, которая раньше шла на создание ЭДС?

Уважаемый Pantryk! Пожалуйста, не "передёргивайте"! Идеальный дроссель - это реактивная нагрузка, а реактивная нагрузка не производит никакой работы, идёт лишь перекачка электромагнитной энергии из сети и обратно в сеть. В реальном дросселе всегда есть потери, поэтому часть энергии уйдёт на эти потери (нагрев, потоки рассеяния, утечки в изоляции и т.п.). Завязывайте этот спор ни о чём!