Автор Тема: Практикум по расчету трансформаторов  (Прочитано 13706 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Алексей Ф Автор темы

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2132
  • GuitarPlayer.Ru fan!
« Последнее редактирование: Февраля 06, 2016, 17:29:06 от Алексей Ф »

Оффлайн kdtp

  • Завсегдатай
  • ***
  • Сообщений: 316
  • Виктор.
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #76 : Февраля 06, 2016, 17:56:35 »
Ладно.... Часть №3. (Окончание).

Как видите - ни чего сложного. Эквивалент нагрузки состоит, всего-то, из двух радиодеталей; мощного резистора (активное сопротивление) и катушки (реактивное сопротивление). Теперь - подробности....
Мощный резистор.
Как видно из схемы, номинал этого резистора, мощностью 100 Ватт, находиться в пределах 6,7 - 6,8 Ом.
Как нам "добыть" (сделать) такой резистор? Способов много. Например, можно воспользоваться "методом", который был реализован в известной "приборчике" - " Рalmer PDI 03". Там, для достижения этой цели, соединили параллельно четыре резистора мощностью по 25 Ватт, номиналом 27 Ом каждый. В результате этих манипуляций получился мощный составной резистор, номиналом 6,75 Ом и мощностью 100 Ватт.
Я это делал по другому. "Нарыл" у себя в "закромах" 49 штук 2-х Ваттных резисторов МЛТ, (старенькие такие, ещё советского производства) номиналом по 330 Ом, каждый. Соединил эти резисторы параллельно и получил составной резистор, номиналом 6,73 Ома и мощностью 98 Ватт. Это чуть меньше чем 100 Ватт..., но для меня вполне сгодиться.
Если вы воспользуетесь моим "методом", то следует помнить, что 2-х Ваттные резисторы надо располагать на небольшом (0,5 - 1 см), друг от друга, расстоянии, что бы они могли лучше охлаждаться окружающим воздухом. Например, я сделал некий "квадратик", со сторонами 7 х  7 резисторов. То есть 7 резисторов в ряду (в ширину) и 7 таких рядов в высоту. Получился такой "кубик", точнее параллелепипед , шириной 8 см, высотой 8 см  и глубиной 3,5 см. Большеватенький..., зато, резисторы свободно "дышат".
Катушка.
Для начала нужно изготовить каркас катушки, на который мы будем наматывать обмоточный провод. Материал, любой диэлектрик - пластик, бумага, картон, деревяшка....
Центральная часть каркаса (стерженёк) имеет; диметр - 10-11 мм, высоту 21 -22 мм.
Например, я взял карандаш и плотно-плотно намотал на него бумажную ленту шириной 22 мм, постоянно промазывая её обычным канцелярским клеем. Мотал и клеил до тех пор..., пока не получил диаметр намотки - 10 мм. Дал этой "бодяге" просохнуть, а затем отпили ненужные части карандаша. Потом, аккуратно, выдавил грифель. В результате получился стерженёк будущего каркаса катушки, диаметром 10 мм и высотой 22 мм..., с небольшим, сквозным отверстием с торцов.
Затем изготовил две щёчки (кругляшки) из стеклотекстолита (толщину не помню) диаметром 25 мм (или чуть больше). В центре щёчек сделал отверстие - диаметром 2,5 мм.
Затем, щечки - на клей и к стерженьку. Всю эту "байду" стянул длинным винтиком М2 (есть у меня такие..., длинные, по25 мм), тем более, что для такой стяжки имеют место быть отверстия, и в стерженьке, и в щёчках. Всё..., стянул и оставил сохнуть - до "полной готовности".
Теперь мотать катушку.
Индуктивность катушки (примерно) - 100 мкН. Для её изготовления нужен обмоточный провод, диаметром 1 мм (по меди). По лаку это будет..., где то 1,05 мм (всё зависит от марки провода).  Катушка содержит - 116.... 118 Витков. Мотаем плотненько, виток к витку. При наших размерах каркаса и диаметре обмоточного провода, должно получиться (примерно) 20 Витков в ряду. Рядов будет - шесть (последний ряд может получиться не полный). Всё..., намотали, закрепили провод, перевили дух..., и улыбнулись - хорошо получилось!!!
Теперь, окончательно собираем всю конструкцию, согласно приложенной схеме. Дизайн конструкции и прочие мелочи - продумайте сами.

Главное - аккуратность, творческая фантазия, усидчивость..., и..., будет Вам счастье. ;)
« Последнее редактирование: Февраля 06, 2016, 17:59:51 от kdtp »

Оффлайн Алексей Ф Автор темы

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2132
  • GuitarPlayer.Ru fan!
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #77 : Февраля 06, 2016, 20:26:52 »
А что, такие вот "дедушки" не котируются? Аккурат 6,8.
Индуктивность ему померить бы..
2088330-0

Оффлайн Олег Кононов

  • Частый посетитель
  • **
  • Сообщений: 207
  • Чайник
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #78 : Февраля 06, 2016, 21:20:42 »
Есть очень хорошие композитные безиндуктивные  резисторы производства СССР- такие, как ТВО. Производились мощностью до 60 ватт. Широко использовались на мощных радиостанциях. Найти такие не проблема, так как повышенным спросом не пользуются.

Оффлайн Алексей Ф Автор темы

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2132
  • GuitarPlayer.Ru fan!
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #79 : Февраля 06, 2016, 21:35:20 »
Что-то я не припомню ТВО номиналом менее кома...
Поищу, спасибо.

... и добавил:

Ну, есть и вот такие, радиатор по сусекам только поискать
http://www.chipdip.ru/product0/9000199279/


... и добавил:

Результат пересчета PP на железке от маленького VOX AC4
Raa=8000
P=15W
Железо EI66/26
Первичка диаметром 0,15. Две секции, 1190+1190, всего 2380 витков.
Вторичка одним слоем между.
4 - d=0,95 (54 витка)
8 - d=0,85 (23 витка)
16 - d= 0,75 (31 виток)

Учитывая, что реальный диаметр купленного провода по лаку  оказался несколько меньше расчетного для ПЭТВ-2 (0,171 против 0,182), а так же кальку толщиной 0,05 вместо 0,1, вся первичка вместилась в 15 слоев общей высотой намотки около 3мм. 

Процесс

2088364-0

2088366-1

Выводную сторону пропитываю эпоксидкой, на всякий случай.

2088368-2

Завтра соберу и трансик поедет к АЗГ. Азнаур, с тебя - отчет по звуку. Понимать - стоило оно того или нет.
« Последнее редактирование: Февраля 06, 2016, 23:09:54 от Алексей Ф »

Оффлайн kdtp

  • Завсегдатай
  • ***
  • Сообщений: 316
  • Виктор.
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #80 : Февраля 07, 2016, 00:36:30 »
"Дедушка" - зелёный огурец..., да там же видно, всё его устройство - "рёбра" навивки резистора выпирают. Если и есть "паразитная" индуктивность, то она на столько мала, что вряд ли окажет существенное влияние на частотную характеристику при замерах - работаем в узкой..., низкочастотной полосе. Да и вообще - мощный резистор, хоть "одиночный", хоть "составной" - в наше время купить-достать-выменять..., не проблема.

Я смотрю, дела с выходным трансформатором продвигаются..., и не хило так. Многоуважаемый AZG подключился..., и вообще....
Интересно - как он будет "петь", этот трансик"?

Оффлайн AZG

  • Живу на форуме
  • *******
  • Сообщений: 92047
  • Санкт-Петербург
    • AZG CUSTOM
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #81 : Февраля 07, 2016, 01:06:00 »
Алексей Ф, Так ты сразу два присылай... Я подожду.

А сравнение - будет с 37-м МС и 18-шкой от inMADout. Посмотрим чего стоит эта железка. Само-собой и качну по полной чтобы посмотреть что будет на максималке.

P.s. параметры пока снимать нечем. Поэтому только слуховой тест.

Оффлайн Алексей Ф Автор темы

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2132
  • GuitarPlayer.Ru fan!
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #82 : Февраля 07, 2016, 10:28:32 »
Разумеется два :)
Разброс по первичкам очень большой, прикинул по длине провода и удельному, все сходится. Но 128 и 167 омов - мне кажется многовато. Ну, посмотришь на практике.

Если не жмет, то соберу на паре елок или в принстон воткну - замеры сниму, по методике ktdp :)

Оффлайн Ден2

  • Ветеран форума
  • ******
  • Сообщений: 4278
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #83 : Февраля 07, 2016, 10:41:08 »
Но 128 и 167 омов - мне кажется многовато.

По отношению к импедансу в 8к эта разница - пол процента) разброс характеристик ламп в паре окажет бОльшее влияние;)

Оффлайн Алексей Ф Автор темы

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2132
  • GuitarPlayer.Ru fan!
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #84 : Февраля 07, 2016, 11:32:57 »
Оно конечно так, но с другим секционированием эту дельту можно удержать в рамках 3-4%

Оффлайн kdtp

  • Завсегдатай
  • ***
  • Сообщений: 316
  • Виктор.
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #85 : Февраля 07, 2016, 12:01:45 »
AZG, если ухо "пристрелялось", то надобность в "подробном" инструментальном контроле выходного трансформатора (в проверке "по приборам")..., в общем и целом - отпадает. Как ни крути, а делаем мы наши "звуковые установки" НЕ для того что бы "видеть" звук (на экране осциллографа, на шкале вольтметра и т.д.), а для того, что слышать его (звук). Когда музыкант приходит в магазин за новым усилителем, то он берёт с собой гитару и свои "уши"..., и ВСЁ. Ни кто же не тащит с собой чемодан с приборами, для контроля электрических характеристик приобретаемого усилителя.
Даже в случае с "новой моделью" выходного трансформатора..., можно обойтись без "глубокого" теста "по приборам". Достаточно подключить эту "новую модель" трансформатора к, УЖЕ ПРОВЕРЕННЫМ по звуку, усилителю и акустической системе..., и провести тест (прослушивание). Главное, не забыть пригласить на этот тест специалиста  (лучше группу специалистов) с хорошими ушами. Как правило, на таких тестах и рождается объективная оценка по звучанию интересующего нас "объекта": хоть трансформатора, хоть лампы, хоть динамика....

Однако, имеют место быть "определённые жизненные ситуации" когда нас могут заинтересовать электрические параметры, как всего (в целом) "звукового комплекса", так и некоторых его частей, по отдельности. В частности, "подробные" электрические параметра выходного трансформатора.
Думается, что эта тема, организованная Алексеем Ф, и будет нам служить хорошим подспорьем в разрешении вопросов..., при возникновении этих самых "определённых жизненных ситуаций".


... и добавил:

Оно конечно так, но с другим секционированием эту дельту можно удержать в рамках 3-4%
Алексей..., и НЕ только изменением способа секционирования. Можно, например увеличить диаметр обмоточного провода..., и уменьшить количество витков в первичной обмотке. Сами посудите - чем толще провод, и чем меньше витков - тем ближе, по своему значению, сопротивления двух половинок первички. Как это сделать..., не ухудшая качественных показателей выходного трансформатора? Да очень просто - увеличить габаритную мощность трансформаторного железа! Чем больше габаритная мощность, тем меньше нужно витков в первичной обмотке трансформатора, для достижения похожих показателей с трансформатором на "маленьком" железе и с большим количеством витков в первичке.

О-о-о-о, друг мой это ещё не все хорошие новости, при применении более "габаритистого" железа..., но для начала - хватит.
« Последнее редактирование: Февраля 07, 2016, 12:22:07 от kdtp »

Оффлайн AZG

  • Живу на форуме
  • *******
  • Сообщений: 92047
  • Санкт-Петербург
    • AZG CUSTOM
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #86 : Февраля 07, 2016, 14:19:43 »
kdtp, Ну все верно. Ухо у меня главный ценз и пока не подводило. К приборам лезу только тогда, когда слышу явные несоответствия и т.п. гадости. И сравнения выходников только на ухо, ибо мы получаем звук, а не цифры. Т.е. отталкиваемся от требуемого итога. Поэтому я и забраковал расфуфыренный выходник на 50 вт Маршалл от Меркьюри, ибо он вообще не соответствовал ни оригиналу ни моим потребностям. Кстати, серия ToneClone, которая по описанию как-раз как оригинал, но вот не оригинал. Из серии AXIOM все хорошо со звуком, но цена не соответствует качеству и итогу, с МС и inMADout итог абсолютно такой же. Скоро буду тестировать итоги от отечественных изготовителей.
И на счет группы спецов - есть напарник, который тоже собаку съел на гитарном звуке и его предпочтения сильно отличаются от моих, что по своему очень ценно. Я всегда стараюсь итоговые решения отдавать ему на тест в том числе и в коллективе.

На счет габаритки согласен. В меру разумного надо постараться не экономить. Примеров тому много и качественный выходник на адекватном железе звучит реально лучше.

Оффлайн Алексей Ф Автор темы

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2132
  • GuitarPlayer.Ru fan!
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #87 : Февраля 07, 2016, 14:29:45 »
Пересчитал уже готовую катушку под Рендалл - нужно перематывать. Програмка, в которой я считал изначально, дает совсем другие результаты. Скорее всего я неправильно ей пользуюсь, кто-то под себя считал. Ну и я сделал файлик по алгоритму этой темы и теперь считаю себе…

Разматывал и сердце кровью обливалось…

2088535-0

2088537-1

2088539-2


Экспертная оценка железа «Rendall  RG50» = 45Вт при габаритной 77 Raa=3900
EI32/32, соответственно:
Qc=3,2*3,2=10,24см.кв.
Qo=1,6*4,8=7,68см.кв.
Fn возьмем для приличия 65Гц
Индукцию железа примем равной 7000Гс

Посчитаем:
1.   Определяем Ktr=корень из (0,95*Raa/Rn)
a.   Ktr для 4ом = 30
b.   Ktr для 8ом = 22
c.   Ktr для 16ом = 15
2.   Кол-во витков первички W1= (22000000*корень из (P*Raa))/(Fn*Qc*7000) = 1978
3.   Считаем диаметр.
a.   Сначала определим Imax = P/корень из (P*Raa) = 107mA
b.   D1=0.22*корень из Imax(возьмем для верности 120ma)=0,24.
Т.к. окно здесь позволяет много вольностей я рассчитаю диаметр первички исходя из полноты наполнения и кол-ва слоем. Кол-во слоев будет 4+8+4 = 16. Плотность заполнения слоя возьмем 0,95
Ширина окна 44,7мм.
Считаем D1=44.7/(Dn*0.96), где Dn диаметр по лаку,
При проводе 0,3 (0,35 по лаку) в один слой войдет 122 витка
Делим расчетное W1/122=1978/122=16,13 слоя. Требуется округлить до 16,0.
W1=122*16=1952витка. Это позволит полностью заполнить слои при погрешности Fn менее 1% от расчетной.

При этом 16 слоев при 0,35 по лаку + 0,05 межслойная (20 слоев изоляции)*1,14 (вспучивание) = 7,5мм высоты намотки. Окно позволяет вместить 15,5мм.

С D1 определились, запас по току - до 200мА. Если с плотностью заполнения будут вопросы – скорректирую расчет после укладки первого слоя.

4.   После окончательного определения параметров первичной обмотки посчитаем кол-во витков вторички. W2=W1/Ktr
a.   W2 для 4ом = 65
b.   W2 для 8ом = 89
c.   W2 для 16ом = 130
Взаимно вычитаем и получаем 65+24+41 витков.

5.   Считаем диаметры вторичек как D2=D1*корень из Ktr.
В расчете минимальные диаметры принимаем из расчета D1=0.24, далее без ограничения – по заполнению слоя и высоте окна.
Минимальные диаметры по меди:
a.   D2 для 4ом = 1,32 ближайшее по меди 1,32, по лаку 1,422
b.   D2 для 8ом = 1,13 ближайшее по меди 1,18
c.   D2 для 16ом = 0,933 ближайшее по меди 0,95
Так как вторичка у нас будет состоять из двух секций, первую целиком отведу под 65 витков 4ом – в два слоя.
D2=44.7/65*2=1.375 это по лаку. По таблице находим ближайшее сечение по меди 1,25 (по лаку 1,35).
По току влезаем в рамках 6% погрешности, зато должны получить ровные два слоя, будет удобно  мотать следующие секции.
Далее считаем 8 и 16 ом. 1,18 это по лаку для ПЭТВ-2  будет 1,279, что даст нам 07 слоя. При 24 витках слой полностью не заполнить, поэтому добъем пустоту недостающих витков подходящим по толщине картоном.
Третий отвод 0,95 дает 0,95 слоя, попробуем уместить ровно в одном.
44,7/41=1,095. Это по меди 1мм.
Итого:
D4=1.25(1.35)
D8=1.18(1.279)
D16=1.0(1.094)

Посчитав высоту намотки – аккурат влезаем в 14.8мм, при имеющихся 15,5.

Если есть замечания и/или предложения по расчету – прошу высказываться!

Оффлайн AZG

  • Живу на форуме
  • *******
  • Сообщений: 92047
  • Санкт-Петербург
    • AZG CUSTOM
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #88 : Февраля 07, 2016, 14:46:42 »
Алексей Ф, Да, разматывать жалко. Но зато потом будет РЕЗУЛЬТАТ!

А окно по каркасу?

Оффлайн Алексей Ф Автор темы

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2132
  • GuitarPlayer.Ru fan!
Re: Практикум по расчету трансформаторов
« Ответ #89 : Февраля 07, 2016, 14:52:11 »
По железу минус каркас

... и добавил:

Если ты про габариты.
Qo - по железу.