Trasformatore che si riscalda senza carico

Abbiamo smontato un trasformatore da un forno a microonde tagliando l'anima, mettendo un avvolgimento secondario adatto ai nostri scopi (quindi il trasformatore emette 16 V CA rms) e quindi saldando indietro il nucleo. Ora il nucleo si sta riscaldando mentre il trasformatore si trova senza carico sul secondario. Riscaldando intendo che il nucleo diventa troppo caldo per essere toccato in circa un'ora. Il primario e il secondario non si riscaldano da soli, cioè sono più freddi del nocciolo.

Cosa potrebbe causare questo? Ci sono dei voodoo per ripararlo?

Aspetta, hai tagliato il nucleo?

Bene, congratulazioni, l'hai rovinato / gravemente danneggiato.

I trasformatori sono fatti di molte lamiere di acciaio, con strati isolanti molto sottili tra loro. Questo per evitare che perdite di corrente parassita causino molto riscaldamento, come hai scoperto.

Da Wikipedia:

I materiali ferromagnetici sono anche buoni conduttori e un nucleo costituito da tale materiale costituisce anche un singolo giro in cortocircuito per tutta la sua lunghezza. Le correnti parassite circolano quindi all'interno del nucleo in un piano normale al flusso e sono responsabili del riscaldamento resistivo del materiale del nucleo. La perdita di corrente parassita è una funzione complessa del quadrato della frequenza di alimentazione e del quadrato inverso dello spessore del materiale. [53] Le perdite di corrente parassita possono essere ridotte facendo il nucleo di una pila di piastre isolate elettricamente l'una dall'altra, piuttosto che un blocco solido; tutti i trasformatori che funzionano a basse frequenze utilizzano nuclei laminati o simili.

I trasformatori a microonde sono normalmente in perdita, poiché non vengono utilizzati per un periodo di tempo significativo. Un trasformatore a microonde di serie si surriscalda sensibilmente se rimane scarico per un po '. Hai appena aumentato le perdite di molte volte, cortocircuitando le laminazioni.

Non c'è niente che tu possa fare con il trasformatore che hai. È necessario ottenere un altro trasformatore e non tagliare il nucleo per rimuovere il secondario. Devi rimuovere il secondario senza danneggiare o rovinare in modo significativo il nucleo, quindi avvolgere il nuovo secondario in posizione. infilando il filo attraverso il nucleo.

Per quello che vale, i trasformatori a microonde funzionano abbastanza caldi senza alcun carico. Hai confrontato questo trasformatore con un altro, senza danni al nucleo?

Sarei interessato ad alcune misurazioni dell'assorbimento di potenza a vuoto sul trasformatore compromesso rispetto a uno di serie. Ciò ti consentirebbe di misurare l'aumento delle perdite dovute alle correnti parassite.

I trasformatori di forni a microonde (MOT) sono generalmente candidati scarsi per altre applicazioni per una serie di motivi:

• Sono progettati per fornire una potenza elevata per ogni costo, quindi "angoli di curvatura" o limiti di spinta nel design.

  • "Usano il loro pozzo di rame" - cioè hanno perdite di rame più alte del solito.

  • Usano bene il loro ferro - cioè fanno scorrere il "ferro" nel nucleo ben al di sopra della sua curva di saturazione e quindi hanno elevate perdite nel nucleo.

  • Pensano di provenire da Mote prime: sono progettati per guidare un carico capacitivo, quindi aggiungono intenzionalmente uno shunt magnetico tra primario e secondario per fornire induttanza di dispersione intenzionale per compensare la guida del carico target.

Di solito hanno circa 1 giro per volt, forse meno. Quindi un avvolgimento da 16 V CA dovrebbe essere probabilmente tra 12 e 16 giri. Se avvolgerlo nello spazio disponibile è difficile (i palanchini di rame sono fastidiosi da avvolgere) potresti essere in grado di costruire un avvolgimento o singolo o qualche giro alla volta e spot o altri saggi saldano gli avvolgimenti insieme! :-)

La ricostruzione del video MOT ha solo una pagina scremata e non ha guardato il video MA sembra competente.

Discussione eccellente, linee guida, limitazioni

Notano:

NB !!!:

• Rimuovere gli shunt, eliminandoli con cura con un punzone. Ciò migliora l'induttanza di dispersione per il funzionamento "normale" del trasformatore. Nello spazio lasciato libero dagli shunt, avvolgere alcune spire primarie aggiuntive, per ridurre le spire primarie per volt e quindi il flusso del nucleo, e togliere il trasformatore dalla saturazione. Ciò migliora la corrente di magnetizzazione.

Vedi gli shunt mostrati nella foto sotto:

E

• ... aumenta la tensione della parete a circa 2 kVAC, con una potenza solitamente compresa tra 900 W e 1700 W. Attenzione, questi non sono limitati di corrente!

  Questo è un trasformatore non ideale il cui scopo è generare tipicamente 1 kW di 5 kV CC pulsati in un magnetron, azionando un duplicatore a semionda.

  Il rapporto di rotazione è progettato per fornire circa 2 kV CA all'avvolgimento secondario secondario principale, un'estremità della quale è collegata al nucleo collegato a terra. Un secondario aggiuntivo fornisce un'alimentazione isolata di 3 V a 15 A per il riscaldatore a magnetron.

  Poiché è destinato a pilotare un carico capacitivo, l'induttanza di dispersione del trasformatore viene deliberatamente aumentata aggiungendo un piccolo shunt magnetico tra le bobine primaria e secondaria. L'induttanza è approssimativamente uguale e opposta alla capacità del duplicatore, e quindi riduce l'impedenza di uscita del duplicatore. Questa induttanza di dispersione specificata classifica il trasformatore come non ideale.

  Il trasformatore è progettato per essere il più economico possibile da produrre, senza riguardo per l'efficienza. ... In tal modo l'area di ferro viene ridotta al minimo, il che porta il nucleo ad essere ben saturato con conseguente perdita di nucleo elevato.

  Anche l'area del rame è minimizzata, con conseguenti elevate perdite di rame.
  Il calore che questi generano è gestito dal raffreddamento ad aria forzata, di solito dalla stessa ventola necessaria per raffreddare il magnetron. La saturazione del nucleo non fa parte della classificazione non ideale, è semplicemente il risultato dell'economia della produzione.

Trovato che cammina divertente ma non sa perché

Sto cercando risposte online per la stessa domanda. Poiché un MOT è costruito nel modo più economico possibile e viene raffreddato ad aria forzata, può significare che tutto si surriscaldi se si smontano semplicemente, si estrae il secondario, quindi si collega a una presa a muro. Devi trovare un modo per "spingerlo ai suoi limiti di progettazione come misura di risparmio" in meno.

Un modo è un variac, che riduce la tensione della presa a muro da 120VAC a 80VAC o 60. Ma a meno che non siano costruiti per una potenza elevata, possono surriscaldarsi anche, inoltre alcuni moderni variatori elettronici possono produrre molte armoniche ad alta frequenza che causano anche il surriscaldamento .

La mia prima idea era semplicemente quella di utilizzare un condensatore in serie per limitare la corrente, e circa i condensatori di avviamento del motore a circa 300 uF / 160 V offrono una reattanza di 8 ohm a 60 Hz che assorbirebbe ~ 15 A / 120 V da una presa a muro, il massimo consentito da UL. Ma non ne ho uno a portata di mano e il condensatore che entra nel forno a microonde è come 0,8 uF.

Quindi ho pensato che tutto ciò di cui hai davvero bisogno fosse una reattanza extra. Un'idea che viene in mente naturalmente come la maggior parte dei risponditori online risponde è quella di avvolgere più turni primari ma che ti dà problemi di sovrasaturazione come menzionato sopra (perché stanno risparmiando anche sul ferro).

Nota: a saturazione la variazione del flusso magnetico con aumento della corrente è zero e non vi è alcuna "reattanza" che genera tensione opposta oltre il limite di saturazione, l'unica cosa che trattiene il flusso di corrente è la resistività del rame nell'avvolgimento primario, diciamo colpire la saturazione a 110 V aggiungendo troppe curve primarie, quindi i 10 V rimanenti a 120 V genereranno corrente come se si applicassero 10 V CC al rame primario nudo, che potrebbe essere in decine di amplificatori, a seconda della resistenza CC primaria.

Quindi l'idea migliore che mi viene in mente mentre scrivo questo è usare l'induttanza, ma una separata dall'anima di ferro del trasformatore a microonde. Quindi in pratica ottieni solo una bobina di potenza elevata (forse un motore o un altro trasformatore) che si comporterebbe come una variazione, e alimenta il tuo trasformatore a dire 60 V / 60 Hz o 80 V / 60 Hz. Anche l'utilizzo di un secondo induttore in serie è molto meglio di un condensatore che rischia di creare un circuito di risonanza a 60Hz con correnti enormi, se si verificano valori L e C errati e non esiste un rischio simile con un induttore.

Ovviamente potresti far cadere la tensione con un filo di nicromo esterno da un asciugacapelli, ma la resistenza spreca energia, mentre la reattanza limita il flusso di corrente alternata senza consumare energia (oltre ad avere problemi di fattore di potenza e una grande corrente di rame avanti e indietro a causa del fattore di potenza scarso , per il quale la compagnia elettrica può addebitarti o meno l'addebito (i clienti industriali spesso pagano una penalità per un fattore di potenza scarso e applicano banche di condensatori per la correzione del fattore di potenza o motori / generatori di pfc guidati alla giusta velocità e scivolano per fare la loro induttanza sembra capacità).

Un flusso di corrente +90 o -90 gradi sfasato con la tensione (carico capacitivo o induttivo) non consuma energia IVcos (phi), il motore del generatore nella centrale elettrica non avvertirebbe alcun carico aggiuntivo, se i superconduttori ti portassero il energia dalla centrale elettrica, e non alluminio e rame.)

Ma sì, costruisci il tuo limitatore di potenza "variac" personalizzato con una singola impostazione, di solito questo significa trovare un induttore adatto come un motore o un trasformatore e l'intero impianto sembrerebbe un autotrasformatore buck ribassato. Ora devo andare a caccia anche per una cosa del genere.

PS. Ho appena misurato la mia resistenza CC primaria sulla mia, ed era inferiore a 000,4 ohm, che è al di sotto del mio raggio di misurazione preciso, ma sì, è laggiù, se guidi il nucleo oltre la saturazione, sprigionerà molta corrente attraverso il quasi zero resistenza DC rame.

10 V CC attraverso 0,4 ohm è 25 amp per la porzione del ciclo CA oltre la saturazione (rms da 110 V a 120 V, BTW, tensione effettiva (sqrt2) /2=0,707 fattore maggiore, 155 V picco a 169 V effettivi, il che significa che un condensatore rettificato a singolo diodo sarà carica alla tensione di picco di 169 DC su una presa di alimentazione rms (radice media quadrata) da 120 V CA, non 120 V, molte persone non se ne rendono conto e provano a utilizzare una tensione nominale da 150 V CC su 120 V CA, nel caso in cui si provi a utilizzare condensatori ) e può far scattare gli interruttori automatici da 20 A o i fusibili rapidi nel seminterrato, a seconda della velocità con cui reagiscono.

Quindi è meglio non caricare più curve primarie sullo stesso core, ma limitare la potenza assorbita esternamente. (I controlli di velocità del motore PWM potrebbero essere un altro modo, se si dispone di un'unità PWM da 120 V, oltre ai problemi di riscaldamento delle armoniche, se sono problemi, non ho letto su questo.)