Cálculo de corriente en un transformador desconocido con múltiples secundarios aislados

Tengo un transformador de potencia antiguo que estoy adaptando a un nuevo amplificador de válvulas. Habiendo medido los voltajes en los secundarios cuando se aplica 230V al primario y obtuve los siguientes resultados:

P: 230 V
S1: 356,2 V
S2: 34,56 V
S3: 6,453 V

Por lo tanto, la relación de vueltas de cada devanado es:

S1: 356,2 / 230 = 1,549
S2: 34,56 / 230 = 0,150
S3: 6,453 / 230 = 0,028

La corriente que circulaba en el primario a 230V era de 0,07A. Utilizando la relación de espiras I podemos calcular el flujo de corriente en cada secundario:

S1: 0,07 * 1,549 = 45 mA
S2: 0,07 * 0,150 = 460 mA
S3: 0,07 * 0,028 = 2,495 A

Esto parece correcto al principio, pero usando estas cifras, la salida de potencia combinada de los secundarios sería tres veces mayor que la del primario, lo que obviamente es incorrecto ya que Vp * Vp = Vs * Is.

Dos de las preguntas a esta respuesta sugieren que podemos calcular el valor de VA como V ^ 2 / R, sumar los tres valores de VA y luego usar el resultado para calcular cómo se distribuye el VA del primario entre los secundarios. En este caso, la resistencia sería la resistencia de CC del primario multiplicada por el cuadrado de la relación de vueltas, más la resistencia de CC del secundario.

La resistencia DC medida de cada devanado es:

P: 7,5 R
S1: 28,60 R
S2: 3,10 R
S3: 0,10 R

Por lo tanto, la resistencia total en cada secundario es:

S1: ( 7,5 * (1,549 ^ 2) ) + 28,60 = 46,59 R
S2: ( 7,5 * (1,150 ^ 2) ) + 3,10 = 3,27 R
S3: ( 7,5 * (0,028 ^ 2) ) + 0,10 = 0,11 R

Por lo tanto, la clasificación VA de cada devanado es

S1: ( 356,2 ^ 2 ) / 46,69 = 2723
S2: ​​( 34,56 ^ 2 ) / 3,27 = 365
S3: ( 6,453 ^ 2 ) / 0,11 = 393

Por lo tanto, la clasificación total de VA es 3482 y la distribución de energía entre cada secundario es:

2723 / 3482 = 78,2 %
365 / 3482 = 10,5 %
393 / 3482 = 11,3 %

Así que ahora podemos revisar los valores actuales que calculamos anteriormente:

S1 = (0,07 * 0,782) * 1,549 = 0,035 A
S2 = (0,07 * 0,105) * 0,150 = 0,049 A
S3 = (0,07 * 0,113) * 0,028 = 0,282 A

Esto equilibra la potencia en cada lado del transistor, sin embargo, en realidad no se correlaciona con la realidad. El tercer devanado es para los calentadores de válvulas y dado que su amplificador contiene 4x 12AX7 y 4x EL34, la corriente requerida será de alrededor de 5.4 A, sin embargo, claramente ese no es el caso. El primer secundario también debería ser mucho más alto, en el rango de 500 mA.

¿Dónde me he equivocado? ¿Es incorrecta mi medida de corriente original en el primario? ¿Debo considerar la carga en la que cada secundario entregará la corriente?

Gracias por cualquier ayuda.

¿Realmente tenía cargas conectadas a alguno de los secundarios cuando tomó esta medida?
¿Cuál es el peso de su transformador? ¿Es EI o toroidal?

Respuestas (2)

La corriente que circulaba en el primario a 230V era de 0,07A. Utilizando la relación de espiras I podemos calcular el flujo de corriente en cada secundario:

S1: 0,07 * 1,549 = 45 mA
S2: 0,07 * 0,150 = 460 mA
S3: 0,07 * 0,028 = 2,495 A

No leí toda la publicación, pero sospecho que sus secundarios estaban descargados (circuito abierto) y, por lo tanto, las corrientes secundarias reales eran cero. ¡Desafortunadamente, esto hace que el resto de tu publicación sea irrelevante!#

ingrese la descripción de la imagen aquí

Figura 1. Transformador 50/60 Hz RS 100 VA. Dimensiones: 89 x 68 x 75 mm. Peso: 1,6 kg. Fuente: RS-online .

No da ninguna indicación de las dimensiones de su transformador. Con 230 V x 0,07 A, tiene una carga de 16 VA que podría ser razonable para un transformador de > 100 VA. (Un transformador de 100 VA pesaría alrededor de 1,6 kg.)

Su corriente primaria es solo pérdidas de magnetización en el primario.

Acabo de medirlo para ser 115 mm x 50 mm x 96 mm. ¿Cómo puedo usar eso para ayudar a estimar la calificación VA?
Con estas medidas y dado que es 50/60Hz, es un transformador de aproximadamente 60VA.
¿Como sabes eso?
Desde el tamaño mecánico y la frecuencia. Existen ligeras diferencias de tamaño entre los núcleos EI y los núcleos toroidales (divididos) de la misma potencia nominal pero, en general, el tamaño del núcleo es una buena medida de la potencia que puede transferir un transformador de 50/60 Hz. Para frecuencias más altas, el núcleo se encoge pero el material tiene que permitirlo.
¿Alguna posibilidad de que me vincules a algún lugar donde pueda leer sobre eso? ¿Y hay algún medio para calcular con precisión la calificación de VA o es solo un caso de estimación si no tiene una hoja de datos?
@Josh: Para obtener mi cifra de 1,5 kg, solo busqué un transformador de 100 VA en RS-online . El que elegí era en realidad de 1,6 kg.

Los pasos para estimar los parámetros de un transformador de red desconocido, donde ya se conoce la tensión primaria (Vpri), son los siguientes.

1) Estime el VA total aproximado (VAtot) a partir de su peso (según este enlace que identificó).

2) Verifique que el transformador esté 'OK' midiendo la corriente primaria cuando todos los secundarios estén descargados. Esta es la corriente de magnetización (Im) y debe estar muy por debajo de la corriente de funcionamiento (Ipri_full_load) que estimaría a partir de la relación VAtot/Vpri.

En un toroidal grande puede ser un pequeño porcentaje de esto, pero en un transformador pequeño puede ser una fracción apreciable. Si es demasiado alto, el transformador se calentará, incluso sin carga. Si es muy alto, es posible que tenga giros cortos. Si es muy, muy alto, es posible que tengas un Vpri incorrecto.

3) Mida el voltaje sin carga en cada secundario para calcular las relaciones de vueltas.

4) Mida la resistencia de cada secundario y use la fórmula V^2/R para cada secundario para prorratear el VAtot estimado (no su Im*Vpri medido) a los VA nominales individuales (VAsec) para cada secundario.

Este paso no le dice la corriente que fluye a través de los secundarios.

Este paso le dice, para un transformador completamente cargado con todos los secundarios en uso, qué corrientes de carga no deben excederse para evitar sobrecargar cualquier secundario en particular. Depende de usted asegurarse de que las cargas no consuman más de esa corriente. El transformador intentará suministrar cualquier corriente que la carga intente extraer, a ese voltaje secundario.

La principal limitación de un transformador es la térmica, no la densidad de corriente. Si va a usar solo un secundario, entonces puede permitir que la carga en ese secundario consuma un poco más que su VAsec estimado. ¿Cuánto más? Deberá medir el aumento de temperatura de ese secundario, midiendo su resistencia caliente después de llegar al equilibrio térmico en la corriente deseada. La resistencia de un devanado de cobre aumenta aproximadamente un 10 % por cada 25 °C de aumento de temperatura. Normalmente limito la temperatura en un transformador desconocido a 70C, puede que te sientas más o menos ambicioso. Comience con una carga de VAsec y aumente a partir de ahí. El aumento de temperatura será más o menos proporcional a la carga ^ 2 (ya que el calentamiento del cobre viene dado por I 2 R ), por lo que no hay mucho margen para un gran aumento.

En su caso , Janka estima su VAtotal como 60VA a partir de las dimensiones, aunque Transistor supuso 100VA a partir de la corriente de magnetización. Si hubiera proporcionado un peso, eso hubiera sido mejor. Usemos 100VA como un número redondo. Su cálculo de V ^ 2 / R ya ha dividido los VA como 80/10/10 (observe la cantidad de cifras significativas que estoy usando para las estimaciones), por lo que el secundario de 350v tiene asignados 80VA, el secundario de 35v 10VA y el 6.3v secundaria 10VA. Sus 70 mA medidos para Im son bastante razonables, siendo el 16% de VAtotal. Cuando cargue su transformador, mantenga las corrientes por debajo de 80/350 = 230 mA en 350 V, 10/35 = 300 mA en 35 V y 10/6,3 = 1,6 A en el devanado del calentador. Mida las temperaturas de su devanado en carga utilizando el método de resistencia para una mayor tranquilidad. si lo hacesnecesita 5.4A para sus calentadores, entonces este no es el transformador para usted.

+1. Una corrección menor: no había información de peso o dimensiones en la pregunta cuando respondí. Mis 100 VA fueron solo una suposición basada en las pérdidas de 16 VA del OP.
Neil, gracias por tu ayuda. ¡Todo eso tiene sentido excepto por el hecho de que el transformador ha sido extraído de un amplificador que requeriría 7.2A para el devanado del calentador! Consulte el esquema en el enlace a continuación, pero por brevedad proviene de un amplificador Carlsbro TC100 que contiene 3x 12AX7, 1x 12AU7 y 4x EL34. chambonino.com/carlsbro/carl100tc.html
¿Cuál es el peso del transformador, que podría dar una mejor suposición de VA? El árbitro final del rendimiento del transformador es la temperatura del devanado a un rendimiento dado, todo lo anterior son solo estimaciones. Cargue el secundario de 6.3v con 5A y mida su temperatura después de unos minutos. Si todavía no está demasiado caliente, déjelo funcionar por más tiempo, debería estar estable dentro de una hora. Si no se calienta demasiado, puede ejecutarlo así.
Bueno, lo volví a conectar al amplificador con todas las válvulas cargadas y extrajo 6.5A a 6.03V. No se calentó en absoluto, por lo que parece que puede manejar tanta corriente. Sin embargo, no estoy seguro de por qué es 6.5A y no 7.2A como esperaría.
¿Cuál es el peso del transformador?
Podré medirlo esta noche, pero estimaría alrededor de 2 a 2,5 kG.
Acabo de mirar hacia atrás en los cálculos de R en el OP. Cuando haga v^2/r para repartir los VA entre los secundarios, use la resistencia de CC medida secundaria, no agregue la resistencia primaria a través de n^2. Nos preocupa el calor I2R descargado en cada secundario, no la regulación general o la impedancia efectiva.
Cálculo de corriente en un transformador desconocido con múltiples secundarios aislados
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v