Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
!! 17.06.2018 (Jel.) Khanova škola zve nadšence ke spolupráci na překladech návodů pro učitele a rodiče.
! 04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
17.01.2016 (Jel.) Rok 2016 s novými a novějšími krystaly od kolegy Pavla!
17.01.2016 (Jel.) Nabídka knih z oborů matematiky, fyziky, chemie
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 29. 05. 2018 21:44

katka1100
Zelenáč
Příspěvky: 2
Pozice: student
Reputace:   
 

Příkon transformátoru

Vypočítejte příkon transformátoru jestliže jeho účinnost je 98%  ,sekundární napětí 4400 V a v sekundární cívce teče proud 0,02 A.
Prosím o pomoc, děkuji

Offline

 

#2 29. 05. 2018 21:51

edison
Příspěvky: 974
Reputace:   24 
 

Re: Příkon transformátoru

K řešení je potřeba si nastudovat:
- co je to účinnost
- jak se počítá výkon ze známého napětí a proudu

Poznámka: Vzhledem k formulaci zadání, nebude potřeba účiník, činný/jalový výkon, rozptylové parametry a pod. "složitosti"

Praktická poznámka: Chtěl bych vidět tak malý transformátor, navíc vysokonapěťový, s tak velkou účinností.

Offline

 

#3 29. 05. 2018 21:54

katka1100
Zelenáč
Příspěvky: 2
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Příkon transformátoru

↑ edison:↑ edison:↑ edison:↑ edison:↑ edison:
No takové zadaní jsme měli v knížce

Offline

 

#4 29. 05. 2018 23:48

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1221
Reputace:   37 
 

Re: Příkon transformátoru

No a co ti není jasné, jak se počítá účinnost nebo jak se počítá příkon/výkon, když znáš napětí a proud ?

Offline

 

#5 29. 05. 2018 23:50

edison
Příspěvky: 974
Reputace:   24 
 

Re: Příkon transformátoru

Autoři učebnic občas bývají moc teoretici, takže se tam pak můžou vyskytovat nerealistické věci:-)

Což ale nebrání příklad spočítat. Tenhle jde při troše početních zkušeností spočítat asi za půl minuty zpaměti.

Tak už víš jak se počítá výkon a co je účinnost?

Offline

 

#6 04. 06. 2018 16:06 — Editoval LemonX (04. 06. 2018 19:32)

LemonX
Zelenáč
Příspěvky: 5
Škola: Gymnázium
Pozice: student
Reputace:   
 

Re: Příkon transformátoru

↑ edison:

Spínané zdroje na feritových jádrech pracující s vysokým kmitočtem mohou mít vysokou účinnost  i při malých rozměrech ( wýkonech ) . A platí pro ně stejné vztahy jako pro trafa s permaloyovými plechy nebo na trafa s obecně železným jádrem. :-) 
Samozřejmě se to týká pouze onoho transformátoru, pokud do účinnosti započítáme polovodičové vstupní a výstupní obvody, rázem účinnost  celku padá o desítky procent.
A pro trafo s  wýkonem okolo 90W není žádný konstrukční problém napětí  4,4kV.
To jen poznámka z praxe.

A ještě jedna poznámka, která mne napadla při počítání tohoto příkladu.
V zadání je jen a pouze proud a napětí sekundárem.  Z toho a zadané účinnosti lze počítat příkon transformátoru.
Ale neznamená to automaticky, že příkon = wýkon ( maximální )  transformátoru.
V praxi se může jednat o trafo  které je dimenzované na třeba  třicetinásobek přeneseného výkonu.

A ze sekundáru se odebírá jen malý proud.
Neboli úvaha, že  cituji: " Chtěl bych vidět tak malý transformátor, navíc vysokonapěťový, s tak velkou účinností. "
je lichá, neboť ze zadání nelze určit maximální výkon, trafa. Lze určit pouze jeho příkon při daném zatížení.

Běžně v takovém režimu pracují trafostanice 22kV/400V třeba v noci, kdy není téměř žádný odběr a výkon procházející obřím transformátorem je jen zlomek toho, na jaký wýkon je stavěný maximálně....


No a pak jsem vzal kladivo a už to nešlo vůbec ....

Offline

 

#7 04. 06. 2018 22:12

edison
Příspěvky: 974
Reputace:   24 
 

Re: Příkon transformátoru

Netvrdím, že takové trafo zaručeně neexistuje, ale že bych ho chtěl vidět. Nic běžného to nebude.

Na 50 Hz nevyhoví nic, obzvlášť pak nevyhoví trafo mnohem větší. To bude mít totiž velké vlastní ztráty, které celkovou účinnost při malém výkonu srazí klidně i skoro k 0 (to je případ takového trafa 22/0,4 kV při zanedbatelné zátěži).

Spínaným zdrojem přenášet 10 W s 98 % účinností při troše snahy jde. Ale jak dojde na kV, zjistíš, že dielektrické ztráty začnou být nezanedbatelné.

Skutečně bych chtěl vidět trafo co by tohle dokázalo. 98 % je na VN malého výkonu prostě moc:-)

A s těmi stejnými vzorci bych byl dost opatrný. Teoreticky (na úrovni nějaké školní teorie pro lidi co to nikdy dělat nebudou) možná ano, prakticky se to dělá hodně jinak. Už jsem navrhoval desítky spínaných zdrojů, od mW do kW, tak bych o tom něco vědět mohl:-)

Hlavně jestli to původní tazatelka správně spočítala:-)

Offline

 

#8 05. 06. 2018 17:41 — Editoval proton100 (05. 06. 2018 18:32)

proton100
Příspěvky: 180
Reputace:   -15 
 

Re: Příkon transformátoru

edison napsal(a):

jak dojde na kV, zjistíš, že dielektrické ztráty začnou být nezanedbatelné.

Preto sa izolujú jednotlivé vrstvy vinutia. Tu sú VN trafá s vysokou účinnosťou: http://elektronik.webz.cz/vysoke-napeti/mot.html , https://www.youtube.com/watch?v=hgll-XTqcS4 .

Offline

 

#9 05. 06. 2018 22:49

edison
Příspěvky: 974
Reputace:   24 
 

Re: Příkon transformátoru

proton100 napsal(a):

edison napsal(a):

jak dojde na kV, zjistíš, že dielektrické ztráty začnou být nezanedbatelné.

Preto sa izolujú jednotlivé vrstvy vinutia. Tu sú VN trafá s vysokou účinnosťou: http://elektronik.webz.cz/vysoke-napeti/mot.html , https://www.youtube.com/watch?v=hgll-XTqcS4 .

Tak první je trafo z mikrovlnky, to je v rámci úspory nákladů rádo, že se vlastními ztrátami neupeče i přes chlazení velkým větrákem. Navíc má i principiální důvod horší účinnosti: Kvůli VA charakteristice magnetronu musí být rozptylové. Tzn. tohle trafo je ukázkou nejhorší účinnosti ve své cenové a výkonové kategorii.

A to druhé je teslovo trafo, sice vypadá impozantně, ale účinnost mizerná a praktická využitelnost 0.

Ale jinak obojí jsou mé oblíbené hračky:-)

Rezonanční měniče byly jednu dobu v módě, ale postupně z toho sešlo, protože očekávání ohledně účinnosti se nenaplnila. Rezonance nepatrně zlepší přenos (nepatrně proto, že skoro není kam zlepšovat), dost sníží spínací ztráty, ale protože se pak přenáší velký jalový výkon, skončí se u toho, že účinnost je zas na konvenční úrovni, ale cena mnohem vyšší.

Jediné, kde rezonanční přenos zůstal, je bezdrátové napájení. Tam je z principu nemožné dosáhnout dobré vazby, tak ta rezonance má kde pomoct. Ale berme to tak, že 30 % je v této kategorii dobrý výsledek, zatímco zdejší diskuse se týkala 98:-)

Offline

 

#10 05. 06. 2018 23:45

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1221
Reputace:   37 
 

Re: Příkon transformátoru

↑ edison:
Když už jsme u HV zdrojů, poslední dobou jsem také musel nějaké zdroje pořídit/použít - a všechny byly postaveny na principu násobičů a né HV transformátorů. (napětí v řádu jednotek kV a příkon 100W - 5kW). Nevíš, proč se to tak dělá? S násobiči a né s transformátory ? To je kvůli problémům s usměrňováním HV nebo proč ?

Offline

 

#11 06. 06. 2018 03:17 — Editoval edison (06. 06. 2018 03:20)

edison
Příspěvky: 974
Reputace:   24 
 

Re: Příkon transformátoru

Obvykle se obojí kombinuje. Trafo a za ním násobič. Cena trafa nelineárně roste s napětím a od nějaké hodnoty výše se vyplatí přidat násobič a napětí trafa dál nezvyšovat.

Ale dovedu si představit i řešení, že bude jednoduchý polomost napájený z usměrněné sítě budit přímo násobič bez trafa. Pro pár kV to může být dobré a určitě levnější než trafo.

Offline

 

#12 07. 06. 2018 07:25 — Editoval proton100 (07. 06. 2018 07:43)

proton100
Příspěvky: 180
Reputace:   -15 
 

Re: Příkon transformátoru

edison napsal(a):

dovedu si představit i řešení, že bude jednoduchý polomost napájený z usměrněné sítě budit přímo násobič bez trafa. Pro pár kV to může být dobré a určitě levnější než trafo.

S rebríkom možno dosiahnúť len určité zvýšenie napätia a výkon ide dole. Pre vysoké napätie treba začínať s MOTom, a mať vysokonapäťové kondenzátory vlastnej konštrukcie (papier, alobal, zakrútiť). Lepšia je Teslova cievka.

Offline

 

#13 07. 06. 2018 11:35

edison
Příspěvky: 974
Reputace:   24 
 

Re: Příkon transformátoru

proton100 napsal(a):

S rebríkom možno dosiahnúť len určité zvýšenie napätia a výkon ide dole. Pre vysoké napätie treba začínať s MOTom, a mať vysokonapäťové kondenzátory vlastnej konštrukcie (papier, alobal, zakrútiť). Lepšia je Teslova cievka.

No však taky Michal chtěl jen pár kV, což se do "len určité zvýšenie napätia" nejspíš vejde.

Ovšem zároveň chce solidní výkon. Při 50 Hz v takovém případě lépe vyhoví trafo, protože kondenzátory by byly velké a drahé. Jenže je rok 2018 a tranzistory zvládající stovky kHz při napětí usměrněné sítě stojí pár drobných. A když 1000x zvýšíme frekvenci, rázem se z milifaradů stanou mikrofarady a ještě navíc to může mít těch zde diskutovaných 98 procent, protože v tom není trafo:-)

Klasický MOT (microwave oven transformer) je dnes již na ústupu. Výrobci tam začínají také dávat spínané zdroje. Pak se obvykle chlubí lepší regulací, protože s MOTem přichází v úvahu jen on/off se spínáním "jednou za uherskej rok".

No a teslovo trafo je hračka s mizernou účinností a pro požadovaných pár kV postrádá jakýkoli smysl. Ale ani na MV, kde by smysl měl, se v praxi nepoužívá. Krom mizerné účinnosti pak totiž nastává problém, jak to usměrnit, protože pro VF VVN se šílenými průběhy bys těžko hledal praktickou aplikaci.

A kondenzátory vlastní výroby z papíru:-) ... Jen blázen by je dal do prodávaného profi zdroje. Krom nespolehlivosti by byly ještě moc drahé (plat zaměstnance co to bude ručně dělat + rozpočítané očekávané náklady na reklamace + pojištění pro případ náhrady škody, třeba požáru). Možná tak kdyby nebyl rok 2018, ale 1918:-)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson