Most komolyan. Szöveget is írtam és még mellé rajzoltam is. Mi az ami még ezek után sem egyértelmű? Nem azt írtam, hogy 1,xyz hanem azt, hogy dupla. A képre is oda van írva. Ráadásul direkt analóg műszert vittem ki, hogy még véletlenül se lehessen a digitmultira fogni egy kétes eredményt.

Csak az a nem egyértelmű, hogy ellentmond a vektorábrámnak, de ahhoz fázist is kellene nézni. Mindegy, hagyjuk.

Ha már adtál nekem találós kérdést, én is adok neked. Ez kb 3 perces feladat.

Van egy köpeny típusú trafónk, legyen E55 ferrit. Ennek a vaskeresztmetszete 3,54 cm2. Mekkora menetszámot kell feltekerni, hogy +/- 0,2T legyen benne az indukció olyan feszültségnél, ami egy négyszög és az időbeli lefolyása 40% 100V, aztán 20% nulla, majd 40% -100V. A frekvencia 20kHz.
?

És akkor hogy van ez?

Legyen két trafónk, teljesen egyformák, vaskeresztmetszet, primer menetszám, szekunder nincs, azonos feszültségről tápláljuk meg. A különbség mindössze a vas anyagában van. Az egyik dinamólemez, a másik permalloy. Egyik sem megy telítésbe. A dinamólemezesnek a felvett árama 100 mA, a permalloyé 10 mA. Ha az indukciót az áram hozza létre, akkor a dinamólemezesben nagyobb az indukció mondjuk 10-szer, mint a permalloy-ban?

Ami képletre lazsi hivatkozik, az áram megtáplálásra vonatkozik. Ezt a linket azért tettem fel, mert lazsi azt állította, hogy az ablakban csak 0,1% mágneses tér van. Feszültségről szó sincs. Amiről én beszélek, az feszültséggenerátoros megtáplálás, mivel hálózati trafóról beszélünk. Innen ered a Vs mértékegység is. Ugye, milyen jól összecseng a Vs mértékegység a feszültség-idő területtel? ( Feszültség x idő )

Ha az áram hozná létre a fluxust ( indukciót ), akkor nem lehetne trafót méretezni, mert honnan tudnánk, hogy mennyi áram fog folyni? Miből számolnánk ki a primer menetszámot?

Egy fojtótekercs általában nem feszültséggenerátoros meghajtást kap, hanem áramot. A feszültség nagysága ami kialakul a két sarkán az induktivitásától, a frekvenciától és az áramtól függ. Ebből már ugyanúgy méretezhető a fojtó, mint egy trafó.

Különböző anyagok esetén más a mágneses permeabilitás. Más nagyságú gerjesztés, mágneses térerősség (H) kell ahhoz hogy ugyanazt a indukció-t (B) megkapd. A gerjesztés az áramtól függ és a menetszámtól és nem a feszültségtől. De végül a felépülő indukció akkora szintet fog elérni, hogy az általa indukált feszültség (közel) azonos lesz a megtápláló feszültséggel.

Méretezésnél az indukált feszültséggel tudunk számolni, mert gyakorlatilag ez közel a tápfeszültség, ami adott a feszültség generátoros megtáplálás miatt. De ennek ellenére a vezetőben folyó áram hozza létre a mágneses teret, de annak mértéke aztán függeni fog a megtápláló feszültségtől is. Jobb vas esetén kisebb áram kell ahhoz, hogy ugyanakkora indukciót hozz létre ami a megtápláló feszültséggel közel azonos indukált feszültséget okoz.

Ha megnézed a mellékelt vektor diagramot, akkor U1 a tápfesz, -E2 az indukált feszültség. Az I1*R1 vektor a rézveszteséged, ami ohmos és a I1 primer árammal fázisban van. A jI1*X1 pedig a vasveszteséged, ami a vas átmágnezesére fordítódik. Jobb vas esetén ez lesz kisebb, ezért a indukált feszültség -E2 jobban megközelíti a tápfeszültséget, kisebb lesz a feszültség különbség E2 és U1 között, ami kisebb áramot eredményez.

A mágneses erővonalak a vasban haladnak, legalább is nagy részük, és csak kis százalékuk lép ki a levegőbe. A vasban pont a relative permabilitásszor könnyebb haladniuk, miért is ne ott haladnának. Ez olyan mint két párhuzamosan kapcsolt ellenállás, 1 Ohm (vas) és 1 kOhm (levegő), ott is az áram nagy része az 1 Ohm-on fog áthaladni, de lesz 0,1 százalák ami mégis az 1 kOhm-on.

Jó. A problémám ott van, hogy az áram, mekkora indukciót fog létrehozni? Tehát mi alapján méretezünk egy trafót?
Esetleg, kiszámolhatnád azt a trafót, amit lazsitól kértem.

Még egy kérdésem van. Azt írod, hogy ahogy nő a permeabilitás, úgy egyre kisebb ellenállást jelent a vas az erővonalaknak. Ebből következően egyre kisebb a keresztág veszteség. Eddig rendben is van. Még az is, hogy egyre kisebb lesz a szórt tér, mert mindent magába gyűjt a vas. De mi van, ha a permeabilitás végtelen? Akkor nem vesz fel áramot a trafó. Ha nincs áram, akkor nem is lesz indukció ? És nem lesz indukált feszültség sem, ami ellentart a kapocsfeszültségnek? Tehát, E2 = 0 ? ( Nincs szekunder tekercs, vagy nincs megterhelve. )

Megmondom őszintén, nem érdekel, hogy mekkora menetszám kell egy 20kHz-es négyszögjellel megtáplált ferritmagos trafóhoz, miközben egy 50Hz-es háromfázisú táplálású lemezelt vasmagos trafóról értekezünk...

És a 0.1 %-ot csak a nagyságrend érzékeltetésére írtam.
De most utánanéztem, és finomítok az állításomon.
Permalloy 78 mag esetén a "vasban" 99.999%-a, a magon kívül, vagyis a levegőben 0.001%-a lesz a mágneses térnek. Supermalloy esetén még eggyel arrébb kell tenni e tizedesjegyet, vagyis 99.9999% vs 0.0001%.
A 0.1% az egy gyengébb "trafóvas" esetén lenne, aminek a µ_r-je 1000. A közönséges vasé is 5000...

Majkimesternek írt kérdésedben a a két trafó közötti különbség a vas anyaga. Mivel az áramok aránya 1:10, a csatolt táblázatból kiolvasható, hogy a Permalloy µ_r-je 100 000, tehát az általad emlíített dinamólemez µ_r-je kb. 10 000, ami nagy eséllyel lehet pl. Hiperco, és az jobb, mint a 4%-os Si tartalmú trafólemez (aminek 7 000).

A fluxus kiszámításánál használt mágneses indukció mértékegysége T (Tesla) a csatolt kép alapján az 8 különböző variációban írható fel SI (vagy abból származtatott) mértékegységekkel. Ha jól megnézed, csak egyszer szerepel V-tal és 4-szer A-rel.
De a Vs simán megfeleltethető pl. HA -rel.
Ez, vagyis HA (Henry * Amper) pl. azért is tök jó, mert a két összeszorzandó mennyiségből az egyik tisztán a tekercs fizikai jellemzőiből jön (mekkora az induktivitása), a másik pedig a mágneses teret okozó áram.

Ezek után miből számoljuk ki a trafó menetszámát?
1. Határozzuk meg a primer tekercs áramát! ( I = P / U )
2. Válasszuk ki a vasmagot! (Méret, µ_r, maximálisan megengedett B)
3. Számoljuk ki, hogy mekkora induktivitása legyen! (gondolom az induktivitás számolásának a képletét nem kell ideírnom...)
4. A fizikai méretek alapján kiszámolható a menetszám.



Mondd már meg melyik anyagnak van végtelen µ_r-ja!!! A gyárak sorban fognak állni nálad!

Trafót, amit nevezzünk feszültség transzformátornak a kiindulási adataink alapján tudjuk méretezni mert azok állnak rendelkezésre, ezek például a primer és szekunder feszültség, vaskeresztmetszet, frekvencia, vasban megengedett indukció. De ez nem változtat a tényen, hogy nem a feszültség közvetlen, hanem a feszültség által áthajtott áram hozza létre a mágneses teret. Gondolj egy sima 10 cm-es vezetékre, ha 1 ohm vagy ha 10 Ohm az ellenállása és mondjuk kapcsoljunk rá 1V-ot. Ekkor 1A vagy 0,1A folyik rajta. A mágneses tér az árammal lesz arányos (B = µ0 * I / 2 * PI * r) nem pedig a rákapcsolt feszültséggel. Minkét vezetékre azonos feszültséget kapcsolunk, de a mágnes tér mégis 1 a 10 arányú lesz.

Ideális anyag (végtelen permeabilitás) nincs, ezért azt az okfejtést, hogy mi lenne ha nem tudjuk bizonyítani, felesleges foglalkozni vele.

Sosem így számolunk, mert egyszerűen nem lehet. Például a µr nem egy állandó éréték, függ a térerőtől is, azaz gerjesztés közben a szinusz alatt is változik az értéke attól függően éppen mekkora feszültség. Az kiszámított áram is a névleges, de nem névleges árammal terheljük állandóan a transzformátort. Amiből számolni tudunk az az indukált feszültség.

Szóval, akkor nem tudod kiszámolni az adott példában a primer menetszámot.

Igen, teoretikus, a végtelen permeabilitás, de azért meg lehet adni a választ rá. Sajnos, te nem tudod. Az elméleti tudás, pont annyit ér, amennyit a gyakorlatban fel tudsz használni.

És, akkor miért nem számolod ki a primer menetszámot?

Nos, ha jól gondolom, akkor fogtál egy 3f trafót, megtápláltad a 3 primert és nézted az egy szál dróton indukálódó feszültséget. Csak én nem ezt javasoltam, hanem hogy Bakman tegyen a középső oszlop primerjére feszültséget és úgy mérje az egy-, vagy fél menetet. Ilyenkor a 3f trafó úgy viselkedik, mint egy 1f, csak feleslegesen nagy a keresztmetszete a köpenynek. Tehát, csinálj egy ilyet, ha érdekel.

Csináltam videót, szkóppal megnézve, de nem tudom kivenni a telefonomból a képet. Holnap megismétlem, talán túl nagy volt a felbontás, legalábbis ezt írta ki a gmail. ( HD ) Egyébként nagyon szépen látszik, hogy fél feszültség van, tehát, létezik a fél menet. Holnap megláthatod.

Az, hogy a te mérésed, mind a 3f megtáplálva mit jelent, nem tudom ( egyenlőre ), említettem is, hogy a gerjesztések vektoriálisan alakulnak ki. Szóval, az talán bonyolultabb.

Négyszög jelre? Nem köszönöm, de gondolom már te megcsináltad.

Meg persze. Kicsit csodálkozom, hogy a saját magyarázataid után neked ez problémát okoz.

Szinuszra az indukált feszültség Ueff = 4.44 * B * A * f * N
Ebből a 4,44 a 2 * PI / gyok 2 ami szinuszra a formatényező. Sima négyszögre 4-el számolnak, a te lépcsős esetedre meg kellene határozni a formatényezőt, és ezután magad is behelyettesítheted. Különösebben nem érdkel a konkrét végeredmény, de ha érdekel majd foglalkozol vele.

Mágneses tér

Csak úgy brahiból beszkenneltem a "világ egyik legjobb könyvéből" az idevonatkozó részt.
Legalább egy órát görcsöltem vele. Érdemes átnézni, tanulságos és érdekes.

Kicsit csodálkozom. Volt egy komoly gondolatod, ez a Vs és az, hogy az indukált feszültség tart ellen a kapocsfeszültségnek. Nyilván, ebből semmit nem tudsz kiszámolni...

Ha te mondod.

A szükséges menetszám 28.

Tévedsz... 42

Ueff = 89,44V
Uavg = 80V
factor = 4,472 (4 * Ueff / Uavg)

89,44 = 4.472 * 0.2T * 0.000354m2 * 20000Hz * N

Ebből a menetszám = 14,12

Igen, szerintem is a 14,12 a helyes.

Na most ezt nem értem, illetve értem is meg nem is, mert eddig nem figyeltem fel rá. Mégis van fél menet. Fogtam egy közönséges EI trafót ls és mértem rajta az aneng-gel sorban 0,5-1-1,5 és 2 menetnél. A feszültségérték pedig éppen úgy emelkedett ahányszor a huzal elmetszette az ablakot.
De ez épp emiatt csak a köpeny típusnál van így, se a gyűrű se a mag típusnál nincs, mert ott csak egyszer metszi el akár fél akár 1 menetről van szó.

A 14 menet a jó, majkitól. Te valószínű ott rontottad el, hogy az indukcióváltozás nem 0,2T, hanem 0,4. Ezért jött ki 28 menet. Hiszen ez szimmetrikus négyszöget kap, ezért a -B -től a +B-ig fog a vas mágneseződni.

Ezt hogy hoztad ki?

Én csak a periódus felével számoltam úgy is jó a végeredmény, tehát +/-100V helyett 100V, +/-0,2T helyett 0,2T és a 20us az aktív félperiódus ideje.

Jogosak a felvetéseid, éppen ezért tervezéskor a szélsőségekre szokás tervezni: legrosszabb együttállás, maximális terhelés, stb...

És igen, általában feszültségre szoktunk tervezni, mert többnyire nem az a cél, hogy a szekunder oldalon kapjunk 2A-t, hanem az, hogy ott kapjunk 10V-ot, és ha a rákapcsolt áramkör fel akar venni 2A-t, akkor felvehesse. Meg általában nem érdekel, hogy a trafónk a hálózatból 0.11A-t vagy 0.12A-t vesz fel, amíg az messze van a lakás teljes fogyasztásától, illetve ipari környezetben alatta marad a rendszer terhelhetőségének. (Amellett, hogy szeretnénk minél jobb hatásfokot elérni, minél olcsóbban, vagyis kisebb fogyasztást reális anyagi ráfordítással - keressük a haszon-költség optimumát.)


És mindezekhez van még egy általános elv: Ha valamire van gyakorlati képlet, akkor azt használjuk és nem kezdünk mindent az elméleti alapoktól számolgatni. Ha kell egy műterhelés huzalellenállásból, akkor előveszem a fiókból az ellenálláshuzalt, amire rá van írva, hogy hány Ω méterenként és lemérek belőle adott cm-t, ahelyett, hogy a fajlagos ellenállásból, a huzalátmérőből és a szükséges ellenállás-értékből kiszámolnám a megfelelő hosszt.
Pontosan így van ez a trafók méretezésénél is! Előttünk már több millió hálózati trafót méreteztek, és vannak remek képletek rá: csak bedobálom a fontos paramétereket és megkapom az elkészítéshez szükséges adatokat (vagy bemegyek a boltba/elmegyek egy trafókészítőhöz és megveszem a megfelelő trafót... ).
Ez egészen addig működik, amíg "általános" dolgokat kell csinálni, vagy amíg nincs valahol valami hiba, amit a kész cuccban meg kellene találni. Mint pl. a mostani levélfolyam esetében is... Akkor viszont fontos az, hogy tisztában legyünk az elmélettel is, különben butaságokat kezdünk terjeszteni (pl. hogy a mágneses erővonalak nem a vasban, hanem mellette a levegőben haladnak leginkább...). A huzal-ellenállásos példámnál maradva: Nem értjük, hogy annak a 12cm-es drótnak miért nem annyi az ellenállása, mint amit a spulnira írt érték alapján produkálnia kellene. Ja, hogy -15°C-on használjuk, és figyelembe kell venni a réz hőfokfüggését is?
De ehhez már tudni és gondolkozni is kell.

Compozit kolléga bizonyára sok trafót készített már a gyakorlati képletek alapján, és azok általában működnek is. De azt nem tudom megítélni és nem is szeretném!, hogy az ő esetében az elméleti tudás-alapok vagy a gondolkodásra való hajlandóság hiányzik. Ami egyértelműnek tűnik számomra, hogy a végkövetkeztetése (amit fennen hirdet) téves...
Karesz 50 által bemásolt lapok nagyon jól megmutatják az alapokat! (Én is kerestem ilyeneket a neten, de nem találtam és nekem nem volt további türelmem a kereséshez...)
Gyanítom, hogy Compozit kolléga nem fogja azokat megnézni, vagy ha igen, akkor is keres valami mondvacsinált kifogást (pl. végtelen permeabilitás)...

Bár talán mégis van remény az ő esetében is: Tehát mégiscsak az áram a fontos, ami meghatározza a továbbiakat.


Azt tanácsolom neked és Ge Lee kollégának is, hogy ne foglalkozzunk Compozit megjegyzéseivel... Egy lapos-Föld hívővel sem érdemes vitatkozni (kivéve, ha szórakoztat a téveszméje )...

A végső válasz mindenre 42!