Identificación de un transformador secundario desconocido múltiple

Fondo

Tengo un transformador de potencia aislado reductor (EI-66x36) diseñado para 60 Hz con una entrada principal V p = 110 V y tres salidas secundarias: V y = 10 V, V b = 26 V, V r = 30 V.

Lamentablemente no sé qué cables es qué. NO quiero conectar el transformador a la línea principal (ni siquiera en serie con una resistencia limitadora de corriente) para averiguar qué bobina está conectada a qué. Preferiría probar un método invasivo usando el conocimiento teórico, si es posible.

Mediante el uso de la ecuación de relación de vueltas de las bobinas E: N p /N s =V p /V s =SQRT(R p /Rs), donde N p /N s es la relación de vueltas de la bobina primaria a secundaria, V p /V s es la relación de voltaje de la bobina primaria a secundaria, deduje que en un transformador reductor la impedancia de la bobina primaria es mayor que cualquier impedancia de la bobina secundaria, es decir. R p /Rs > 1.

Al medir la impedancia de cada bobina, encontré 4 pares de cables de la siguiente manera:

  • alambres rojos gruesos con impedancia de R p =14.9 Ohm
  • alambres rojos delgados con impedancia de R r =10.6 Ohm
  • alambres amarillos delgados con impedancia de R y =3.95 Ohm
  • alambres azules delgados con impedancia de R b =1.67 Ohm

Llegué a la conclusión de que los cables rojos gruesos deben estar conectados a la bobina primaria y los otros representan las bobinas secundarias.

He comprobado que no hay continuidad (resistencia infinita) entre las bobinas secundarias, lo que significa que las bobinas secundarias están completamente aisladas entre sí.

El problema

Lo que me molesta es el hecho de que la ecuación anterior (E) no parece aplicarse a este transformador y no entiendo por qué.

Por ejemplo, la relación entre la bobina primaria y la bobina secundaria identificada por los cables rojos delgados es: V p /V r =110/30= 3.7 mientras que SQRT(R p /R r )=SQRT(14.9/10.6)= 1.19 , que no es como se esperaba (es decir, 3.7).

Lo mismo se aplica a las otras proporciones:

  • V p /V b =110/26= 4,23 mientras SQRT(R p /R b )=SQRT(14,9/1,67)= 3 , que no es el esperado (es decir, 4,23).
  • V p /V y =110/10= 11 mientras que SQRT(R p /R y )=SQRT(14.9/3.95)= 1.9 , que no es el esperado (es decir, 11).

¿Qué estoy haciendo mal?

También tenga en cuenta que la frecuencia es importante en los transformadores. Un transformador de "caja negra" podría operar solo alrededor de 50hZ, 60Hz, 1khZ, 100kHz, 10MHz... Ahora hay algunas señales físicas que aluden a la frecuencia de operación (espesor de laminaciones, ferrita, etc.) Pero estamos divagando.
¿Por qué no quieres conectarte a la red eléctrica? Es como decir cuál es la forma más rápida de cruzar a nado un río sin mojarme los pies.
El uso de la red principal a veces no es una opción (un transformador de 110 V a 60 Hz cuando la red principal es de 230 V a 50 Hz). Mi pregunta era más bien sobre encontrar un método de prueba invasivo (como un método a prueba de idiotas) que funcionaría sin la necesidad de usar una fuente de alimentación HV. Entonces, encontrar la inductancia de las bobinas es solo cuestión de usar un DMM o un osciloscopio (método no invasivo). Luego, usando una ecuación simple, se pueden calcular los voltajes de la bobina primaria/secundaria. Sin embargo, el método sugerido por @petter-bennet o por usted definitivamente funcionaría (aunque se debe tener cuidado con HV AC).

Respuestas (2)

Creo que la medida de "impedancia" está confundiendo los resultados. La fórmula que está utilizando relaciona la relación de voltaje con el cuadrado de la relación de inductancia , no la impedancia. Y no ha calculado la inductancia de las bobinas individuales. Esta impedancia es el vector de la inductancia y la resistencia en serie. Intente tomar algunas medidas y calcular la inductancia y la resistencia de forma independiente, si su vector se convierte en su medida de impedancia, mi hipótesis es correcta.

Tienes razón. En este caso, la "impedancia" debería ser en realidad "inductancias" de las bobinas. Gracias por señalar esto.
Así que mi idea de identificar un transformador desconocido funciona. Al medir la inductancia magnética de cada bobina (no la impedancia, gracias al usuario 55924), encontrará la relación de vueltas entre las bobinas primaria y secundaria. Como se supone que debe conocer el voltaje de diseño de la bobina primaria (por ejemplo, 110 V, 230 V) y como ya conoce la relación de vueltas primaria-secundaria, puede calcular el voltaje inducido en las bobinas secundarias.

Si sabe que el devanado de voltaje más bajo es de 10 voltios, buscaría un transformador que proporcione 10 voltios o menos y aplicaría su salida a uno de los devanados (asegurándose con cuidado de que los extremos de los otros devanados no puedan contactarse entre sí), luego mida los voltajes en los otros devanados; esto debería permitirle determinar de manera rápida (y segura) qué devanado es cuál.

Estoy de acuerdo. A veces se justifica el cálculo, y otras veces simplemente tiene más sentido realizar pruebas de forma rápida y segura. La resistencia de cada devanado no es una buena medida de relación de vueltas o cualquier otra cosa. Piénselo: dos devanados podrían ser ambos de "6 ohmios", pero uno tiene muchas más vueltas de cable más grueso, digamos, 30vCA @ 1A, mientras que el otro tiene menos vueltas de cable más delgado, digamos 12vAC @ 0.25A. Por lo tanto, es mucho más simple probar con seguridad.
Su solución definitivamente funcionaría, no hay duda al respecto. Solo quería saber qué estaba mal en mi enfoque. El error que cometí (como lo señaló @ user55924) fue usar una ecuación que hace referencia a la inductancia de la bobina mientras medía la impedancia de la bobina.
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