Några funderingar kring transformatorer Postad av Jonas - 17 jun 2015 11:16 Tjena! Kan inte så väldans mycket om just transformatorer, bara lite grundläggande kunskaper. Så funderar om man hur högt man kan transformera upp spänningen? Går det i teorin att transformera upp spänningen tex från 400/1KV?? 230/400 V borde väl inte gå, om det bara är 1 fas in på primärsidan, och tar man ut 3 faser från sekundärsidan, så är ju alla samma fas. Är de rätt tänkt? Ni får gärna svara så enkelt det går Postad av Torbjörn Forsman - 17 jun 2015 11:35 Det finns inga gränser alls för hur man kan ändra spänningen med en transformator, omsättningstalet är ju helt enkelt förhållandet mellan antalet varv i primär- och sekundärlindning. Det är t ex inte alls ovanligt med enfastransformatorer 400/230 V som man använder för att ta ut 230 V manöverspänning i maskiner som är anslutna till 3 x 400 V trefas utan nolla. Om du tittar på högspänningstransformatorn i en gammal tjock-tv så matas primärlindningen i den med spänningspulser på kanske 800 eller 1000 V, ut får man pulser på 25-30 kv som likriktas och används som högspänning till bildröret, men det finns också flera andra sekundärlindningar som lämnar olika spänningar mellan kanske 10 och 300 V som används för olika ändamål i apparaten. Huvudtransformatorn i ett gammalt ellok har primärlindning för 16 kv och sekundärlindningen omkopplingsbar för olika spänningar från kanske 50 till 400 V som används till traktionsmotorerna. Däremot är det bara i speciella fall man kan ändra fasantalet med transformatorer. Med s k scott-koppling kan man gå över mellan trefas och tvåfas med 90 fasförskjutning (tvåfas är något som numera är mest av historiskt intresse, det användes på sina håll för ca 100 år sedan bl a där man ville slippa betala patentavgifter för trefassystem). Genom att kombinera t ex Yy och Dy-kopplade trefastransformatorer kan man göra om trefas till sexfas, som är användbart i en del strömriktarsammanhang. Postad av Jonas - 17 jun 2015 12:44 Tack för ett bra och intresant svar:tummeupp: 1 / 8
Men går det att göra om 1 fas till trefas, alltså 230v med endast 1 fas som matningskabel på primärsidan och ta ut 3 fas 400 v från sekundärsidan? Om svaret är Ja, har du någon förklaring på hur det kan fungerar! Postad av Stefan Ericson - 17 jun 2015 13:19 Du kan inte göra om 1 fas till 3 fas med en transformator. En frekvensdrivning kan det. En transformator kan ändra spänning, men måste vara konstruerad för det. Du måste läsa på skylten vad som går att göra. Postad av Jonas - 17 jun 2015 16:05 Okeej, Jo de var det jag tänkte. Postad av Paul Wargenstahm - 17 jun 2015 16:39 Nu kan jag inte låta bli att förvirra begreppen lite. Rent teoretiskt borde man kunna göra om enfas till trefas med bara transformatorer. Om man avpassar anslutningsledningarnas (till primärsidan) längd så borde man ju kunna få en tidsförskjutning motsvarande 120 graders fasförskjutning... Fast det lär bli fasligt långa ledningar. Rent praktiskt om man vill göra om enfas till trefas, så kopplar man in en frekvensomriktare och ställer in den på 50Hz utfrekvens. Observera att man inte ändrar spänningen, man får ut samma spänning man stoppar in, dvs här i Sverige 3x230 V. Sen har jag en fråga till Stefan. Vilka transformatorer kan inte transformera spänning? Jag skulle gärna vilja ha ett bra exempel på detta. Mig veterligen så kan alla transformatorer transformera spänning, även om de inte är gjorda för det. Du kan till och med ta en anpassningstrafo som är till för impedansanpassning, tex från ett riktigt gammalt nätverkskort, och använda den för att transformera spänning. Sen hur mycket ström den kan driva, det är en annan sak. 2 / 8
Vi pratar ju också ofta om primär och sekundärlindningar på transformatorer. I de flesta fall är det helt korrekt, men vi får inte glömma att det faktiskt finns transformatorer utan sekundärlindning. Spartransformatorer kallas de. Jisses vad mycket konstig kunskap som bubblar upp från min gamla ingenjörsutbildning... Postad av Stefan Ericson - 17 jun 2015 17:20 Om du kopplar fas och nolla fel på en spar trasformator, så brinner den. Jag menar att du inte kan få 400 kv ur en 400 V transformator. Läs på skylten. Postad av Torbjörn Forsman - 17 jun 2015 22:41 Stefan Ericson skrev: Om du kopplar fas och nolla fel på en spar trasformator, så brinner den. Om en sparkopplad transformator skulle brinna för att man kopplar fas och nolla fel, kan du då förklara hur alla de stickproppsanslutna sparkopplade 220/127 V-transformatorer som delades ut av elverken i samband med spänningsomläggningarna på 1950- och 60-talen kunde klara sig trots stickproppar som inte är polariserade och alltså kan vändas hur som helst? Så gott som alla stickproppsanslutna vridtransformatorer som används på laboratorier och verkstäder är också sparkopplade. Tänk även på all möjlig hemelektronik som har sparkopplad nättransformator - t ex de flesta tyska färg-tv från tidigt 1970-tal, och en del billiga radioapparater på 1950-talet. Även de prylarna fungerar bra oavsett hur man vänder stickproppen, även om man får spänningsförande chassi om man vänder den "fel", vilket man bör tänka på i samband med felsökning och reparation. Det finns ju också många fall där man använder en sparkopplad transformator i sammanhang där det överhuvudtaget inte existerar någon nolledare, t ex med primären ansluten mellan två faser i ett IT-system (exempelvis 3 x 230 V). Om man ser på sparkopplade transformatorer som används internt i elektronisk utrustning och alltså inte är direkt kopplade till elnätet, så är det inte alls självklart att någon anslutning på lindningen är ansluten 3 / 8
till chassijord eller något som kan liknas vid en nolla. Om vi återknyter till det här med högspänningstransformatorer i gamla tv- apparater och datormonitorer, så brukar ena änden av lindningen vara ansluten till linjeslutstegets matningsspänning (någonstans mellan +10 och +200 V relativt intern jord) i heltransistorapparater, i rörapparater är istället ett uttag nära lindningens ände anslutet till matningsspänningen (mellan +170 och +380 V) via en diod och fotpunkten är jordad via en kondensator, över vilken man kan ta ut en likspänning på 500-1000 V som används för diverse ändamål i tv:n. Postad av Claes Börjesson - 17 jun 2015 23:34 Jag har jobbat med en mät-transformator som på ena sidan hade 230 Volt och den andra sidan 20 000 volt, kunde belasta med cirka 2 KWatt. Men den var inte billig... Att göra om 1-fas till 3-fas finns färdigt i flera motorstyrningar, de fungerar enligt följande. 1) Först likriktas 230 volten till likspänning 2) Man har 3 stycken pulsviddsmodulerade (PWM) utgångar (1 utgång för varje fas) Utgångarna styrs så att de avger en grov sinuspänning med 120 graders vinkel (3x120=360 grader) 3) Man filterar utspänningen så att övertonerna minimeras. Med vanlig svenska: Med hjälp av elektronik styr man ett antal transistorer (IGBT eller CMOS) så att man får 3 faser med önskad spänning och antal faser. Postad av Claes Börjesson - 17 jun 2015 23:44 Hmmmm... En gammal tjock-tv har INTE en trafo för att transformera 230 volt till c:a 25 kilovolt. Det är för det mesta en diod-kondensatorbrygga. De bygger på alternerande dioder och kondensatorer. 4 / 8
Överför toppspänningen i flera steg... Hittar inte någon bra dokumentation... Postad av Torbjörn Forsman - 18 jun 2015 07:33 Nja, från början hade tjock-tv en enda högspänningslindning för storleksordningen 25 kv i färg-tv, 15-20 kv i svart/vit, och en rörlikriktare för högspänningen. Omkring 1970 började en del tillverkare (jag tror Blaupunkt var först bland de mer välkända europeiska märkena) att istället använda en s k kaskadlikriktare med dioder och kondensatorer, som tredubblade spänningen så transformatorn bara behövde ge ca 8-9 kv och framåt 1974 hade den lösningen slagit igenom helt och hållet i färg-tv. I början av 80-talet gick man ifrån kaskadlikriktaren och återgick till 25 kv högspänningslindning och en halvledardiod, som som regel var ingjuten i samma plastkåpa som transformatorn (ibland delade man upp lindningen i flera sektioner med dioder emellan, s k diodsplitttrafo, man kan höra gamla tv-reparatörer tala om den som "splitten"), och den tekniken behölls sedan så länge tjock-apparaterna tillverkades. Enda undantaget var Grundig som hade kaskad i en del modeller så sent som 1988-89. Fram på 90-talet gick man upp mot 30 kv högspänning, ibland ännu lite högre, i synnerhet i datormonitorer. I svart/vita tv var det sällsynt med kaskadlikriktare, det förekom i en del japanska små bärbara apparater på 60-talet och en del Salora och Blaupunkt i mitten av 70-talet, då som spänningsdubblare. Men den vanliga lösningen för svart/vita bildrör som inte behövde mer än 20 kv högspänning var att ha en transformatorlindning för fulla spänningen och en halvledarlikriktare (först selenstapel, senare kiseldioder). Postad av Tomas Karlsson - 18 jun 2015 09:36 Claes Börjesson skrev: Hmmmm... En gammal tjock-tv har INTE en trafo för att transformera 230 volt till c:a 25 kilovolt. Det är för det mesta en diod-kondensatorbrygga. De bygger på alternerande dioder och kondensatorer. Överför toppspänningen i flera steg... 5 / 8
Hittar inte någon bra dokumentation... Googla tex "hochspannungskaskade" så finns det mesta kring kaskadgeneratorer, Marxgeneratorer,Greinacherkopplingar osv... Även wiki.de har ett bra stycke där: Hspkaskad Torbjörn har ju även föredömligt tagit upp det mesta kring ett vanligt användningsområde för katodstrålerör. Postad av Paul Wargenstahm - 18 jun 2015 17:11 Stefan Ericson skrev: Jag menar att du inte kan få 400 kv ur en 400 V transformator. Läs på skylten. Det kan man visst det. Det är ju bara fråga om vilken spänning du matar den med. Om det står Prim: 10V Sek: 400V på den, så kan du få ut 400KV på sekundärsidan om lägger 10 KV på primärsidan. Det är som sagt bara en fråga om transformatorns omsättning. Sen finns det ju annat att ta hänsyn till, men som ditt påstående var så är det irrelevant. Postad av Jonas - 18 jun 2015 17:21 Härligt att de finns så många som är otroligt duktiga på detta forum, och så får man snabba svar också. PERFEKT:tummeupp: Postad av Electrum - 18 jun 2015 19:11 Paul Wargenstahm skrev: 6 / 8
Stefan Ericson skrev: Jag menar att du inte kan få 400 kv ur en 400 V transformator. Läs på skylten. Det kan man visst det. Det är ju bara fråga om vilken spänning du matar den med. Om det står Prim: 10V Sek: 400V på den, så kan du få ut 400KV på sekundärsidan om lägger 10 KV på primärsidan. Det är som sagt bara en fråga om transformatorns omsättning. Sen finns det ju annat att ta hänsyn till, men som ditt påstående var så är det irrelevant. Fast nog lär det bli överslag i lindningarna om man kör in 10kV/400kV i en trafo för 10/400... Postad av Stefan Ericson - 18 jun 2015 20:48 Jag räknade på Pauls förslag om 3 fas system. 2 km kabel på L2. 4 km kabel på L3. Postad av Torbjörn Forsman - 18 jun 2015 22:42 Stefan Ericson skrev: Jag räknade på Pauls förslag om 3 fas system. 2 km kabel på L2. 4 km kabel på L3. Vilken frekvens räknade du med då? Jag får det att stämma om man räknar med 50 khz snarare än 50 Hz. Tänk på att i praktiken kan man inte bara räkna med löptiden i kabeln, utan man måste också ta hänsyn till kabelns induktans och kapacitans, den fungerar ju som det man kallar för ett pi-filter i 7 / 8
radiosammanhang. Och den fördröjning med åtföljande fasvridning man får pga de egenskaperna är inte konstant utan varierar med belastningsströmmen. Postad av Mikael Malmgren - 19 jun 2015 11:06 Måste vara det som vi kallar för pi-länk i elkraftsammanhang, måste tas till när man vill räkna på långa kablar. Nu hittade jag dessutom ett trevligt ex-jobb i ämnet, tack för det. Postad av Stefan Ericson - 19 jun 2015 12:01 Torbjörn, jag räknade med 300km/sekund, i hastighet. Vet inte riktigt om det stämmer. Med 1.5mm2 så får jag 23 ohm i 2km ledning. Då räknade jag med en stor ring. Ett motstånd på 46ohm på L1 och 23ohm på L2, borde det fungera. Kan inte någon pröva? Jag har ingen lust. Postad av Electrum - 19 jun 2015 12:04 Ett motstånd fördröjer ej strömmen, bara minskar den. 8 / 8