变压器空载升温


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我们通过切割磁芯从微型蒸汽炉中拆卸了变压器​​,放入了适合我们目的的次级绕组(因此,变压器输出16VAC rms),然后将磁芯焊回了钛。现在,铁心正在加热,而变压器空载在次级上。通过加热,我的意思是核心在大约一个小时内变得太热而无法触摸。初级和次级本身不会加热,即它们比磁芯还冷。

是什么原因造成的?有什么巫毒可以解决吗?


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“有什么巫毒可以解决吗?” 如果不是一开始是由伏都教造成的,那不是。您不能使用其他巫毒来取消巫毒。我认为这是热力学定律之一。
stevenvh 2012年

测量前后的磁化电流将很有趣。在理想的变压器中,电流与电压的相位几乎相差90度,因此您得到的是静止的无功磁化电流,具有最小的功率分量。
罗素·麦克马洪

由于您的输出以前可能是几百伏,而您的磁芯可能给您的电压大约是每转一圈-可能会更小但可能不会更糟,所以[tm]足够容易[tm]切断次级然后通过可用的卷绕窗口将新的次级绕组回绕。例如,即使说每伏5匝,次级线圈也只有80匝。“穿针”如果初级线圈埋在次级线圈下面,则效果不佳:-)。
罗素·麦克马洪

@Russell-同意,这比削减核心更好。但是,如果他们想使用微波炉变压器,可能是因为其功率高。像1000 VA左右。在16 V电压下,对于60 A的次级线圈来说是很好的选择。即使仅缠绕80匝电线也可能很麻烦:
。– stevenvh 2012年

我们需要16V左右的20A电流。我必须缠绕19个绕组才能得到,所以我做了3个并联绕组。但是,可惜的是,变压器的设计可能存在缺陷,因为在我们切割变压器之前,其核心已经被焊接了。
miceuz 2012年

Answers:


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等一下,你剪芯了吗?

好了,恭喜,您已经毁了它/严重损坏了它。

变压器由很多钢板制成,它们之间的绝缘层非常薄。如您所知,这是为了防止涡流损耗引起大量发热。

从维基百科:

铁磁材料也是很好的导体,用这种材料制成的芯线在整个长度上也构成一个短路匝。因此,涡流在铁心内在垂直于通量的平面内循环,并导致铁心材料的电阻加热。涡流损耗是电源频率的平方和材料厚度的平方的逆函数。[53] 可以通过使一叠板的核心相互绝缘而不是使整体块绝缘来减少涡流损耗。所有在低频下运行的变压器都使用叠片或类似铁芯。

微波变压器通常会有些损耗,因为它们在相当长的一段时间内不会运行。闲置一会儿,库存的微波变压器会明显变热。通过缩短叠片,您使损失增加了很多倍。

您拥有的变压器无能为力。您需要获得另一个变压器,而不要切割铁芯以除去次级变压器。您必须卸下次级节点而又不至于严重损坏或损坏磁芯,然后将新的次级节点缠绕到位。通过将电线穿过芯线。


值得一提的是,微波变压器在没有任何负载的情况下运行相当温暖。您是否将此变压器与另一台没有铁心损坏的变压器进行了比较?

我会对一些被黑客入侵的变压器与普通变压器空载功耗的测量感兴趣。这样,您就可以测量由于涡流造成的损耗增加。


我知道用薄板,以避免涡电流互感器的建设,但渊源变压器恰好我们已经削减它的同一个地方焊接。也许是用电工钢焊接的,而我们用的是简单的钢棒。我们将与另一个未触及的微波变压器进行比较。顺便说一句,安培计显示大约有2安培进入原边。
miceuz 2012年

@miceuz-焊接少了,而机械切割多了,我希望会引起问题。除了可能在芯的整个表面上短路(绝缘层非常薄。机械扰动(例如锯切)可能会破坏它)之外,您还引入了一些气隙。但是,这似乎不是问题的根源,因为磁芯磁阻的任何增加都会引起更多的初级励磁电流,这将使初级线圈变热,而不是磁芯。
康纳·沃尔夫

顺便说一句,您是否删除了通常位于主要和次要之间的分流器?它们看起来像两个用绝缘材料包裹的小矩形矩形。(至少对于美国微波炉而言。我不知道240V变压器会有什么不同)。
康纳·沃尔夫

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基本上,我认为发生的事情是,当您切割铁芯时,切割表面的金属薄片上的绝缘可能会受到干扰。lam绝缘实际上是尽可能薄的,因为较厚的绝缘意味着更大的绕组,更高的成本等。因此,您实际上在整个磁路中都短路了。这与沿磁路边缘的一条小缝焊缝,WRT涡流不同。
康纳·沃尔夫

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@Fake-您在此处添加了很多评论,我认为将其添加为您的答案会很有趣。(并非所有用户都麻烦阅读很多评论。)
stevenvh 2012年

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微波变压器(MOT)通常不适合用于其他应用,原因有很多:

  • 它们的设计目的是使每单位成本提供高功率输出,因此在设计中出现了“弯角”或“极限”。

    • 他们“很好地利用了铜”-也就是说,它们的铜损高于平常。

    • 他们很好地利用了铁-即,使铁芯“铁”沿着其饱和曲线运行得很好,因此铁损很高。

    • 他们认为它们来自Mote prime-它们旨在驱动电容性负载,因此有目的地在初级和次级之间添加磁分路,以提供有目的的漏电感,以补偿驱动目标负载。

它们通常每伏大约有1匝,也许更少。因此,一个16 VAC绕组可能约为12至16匝。如果很难在可用的空间中将其缠绕(铜撬棍令人讨厌地缠绕),则您可以一次构建一个绕组或一次或几匝,然后将绕组点焊或以其他方式将它们焊接在一起!:-)


MOT视频重建只有略过页面,而没有观看过视频,但看起来很不错。


优秀的讨论,准则,局限性

他们指出:

注意!:

  • 用销子小心地将分流器敲出,将其取下。这改善了“正常”变压器运行的漏感。在分流器腾出的空间中,缠绕一些额外的初级匝数,以降低每伏初级匝数,从而降低铁芯磁通量,并使变压器脱离饱和状态。这改善了励磁电流。

请参见下图所示的分流器:

在此处输入图片说明

  • ...将壁电压提高到2 kVAC左右,功率通常在900 W至1700 W之间。请注意-这些不受电流限制!

    这是一种非理想的变压器,其目的是通过驱动半波倍频器,将典型的1 kW脉冲5 kV DC产生到磁控管中。

    匝数比设计为向主二次绕组提供大约2 kV交流电,次级绕组的一端与接地铁芯相连。额外的次级为磁控管加热器提供15 A时通常为3 V的隔离电源。

    由于打算驱动电容性负载,因此通过在初级线圈和次级线圈之间增加一个小的磁分路,有意增加变压器的漏感。电感大致等于倍增器电容,并与之相反,因此降低了倍增器的输出阻抗。此规定的漏感将变压器分类为不理想。

    变压器被设计为在不考虑效率的情况下尽可能便宜地制造。...因此,铁的面积被最小化,这导致铁芯充分进入饱和状态,从而导致高铁芯损耗。

    铜的面积也被最小化,导致高的铜损耗。
    这些产生的热量通过强制空气冷却来处理,通常通过冷却磁控管所需的同一风扇进行处理。磁芯饱和度不是非理想分类的一部分,它仅仅是制造经济学的结果。

发现它看起来很有趣但是不知道为什么


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我正在寻找同一问题的在线答案。由于MOT的价格尽可能便宜,并且必须进行强制风冷,因此,如果将MOT拆卸下来,取出次级部件,然后将其挂在墙上的插座上,可能会导致所有过热。您必须找到一种减少“将其推到设计极限以节省成本的方法”的方法。

一种方法是自耦变压器,可将墙上插座的电压从120VAC降至80VAC或60VAC。但是,除非它们是为高功率而制造的,否则它们也可能会过热,此外,一些现代电子自耦变压器可能会输出许多高频谐波,这也会导致过热。

我的第一个想法只是使用串联电容器来限制电流,大约300uF / 160V电动机启动电容器在60Hz时会给您提供8欧姆电抗,可从墙上插座汲取约15A / 120V,这是UL允许的最大值。但是我没有一个方便的工具,而且微波炉内部的电容器约为0.8uF。

因此,我以为您真正需要的是额外的电抗。像许多在线响应者一样,一个自然而然的想法就是绕开更多的初级弯,但如上所述却给您带来过饱和的问题(因为他们也节省了铁)。

注意:在饱和状态下,随着电流的增加,磁通量的变化为零,并且没有“电抗”产生超过饱和极限的反向电压,唯一阻止电流流动的是初级绕组中铜的电阻率。通过增加太多的初级匝数在110V时达到饱和,那么剩余的10V至120V将产生电流,就好像您对裸露的初级铜缆施加了10V的DC一样,取决于初级的DC电阻,该电流可能在数十安培。

因此,在撰写本文时,我想到的最好的主意是使用电感,但要与微波变压器的铁芯分开。因此,您基本上只会得到一个高功率额定线圈(可能是电动机或其他变压器),其作用就像自耦变压器,并以60V / 60Hz或80V / 60Hz的功率为变压器供电。此外,串联使用第二个电感器要比电容器好得多,如果您在错误的L和C值上发生错误,则可能会产生一个具有大电流的60Hz谐振储能电路,而使用电感器则没有这种风险。

显然,您可以使用吹风机上的外部镍铬合金线降低电压,但电阻会浪费功率,而电抗会限制交流电流而不消耗功率(除了功率因数问题,以及由于功率因数不佳而造成来回铜电流较大) ,电力公司可能会或可能不会向您收费(工业客户通常会因功率因数不佳而支付罚金,他们会应用功率因数校正电容器组或pfc电动机/发电机,以正确的速度和滑差驱动其电感看起来像电容)。

与电压(电容性负载或电感性负载)异相的电流+90或-90度流不消耗功率IVcos(phi),如果您有超导体,则发电站的发电电动机不会感到额外的负载而不是铝和铜。

但是,是的,只需一次设置即可构建自己的自定义“自耦变压器”功率限制器,通常这意味着找到合适的电感器,例如电动机或变压器,并且整个装置看起来就像是降压型自耦变压器。现在我也要去寻找这样的东西。


PS。我只是测量了我矿山的一次直流电阻,它小于000.4欧姆,低于我的电表精确范围,但是,是的,它在那下面,如果驱动铁心经过饱和,它将涌出大量电流通过直流电阻几乎为零。

对于饱和后的交流周期部分,10V DC(0.4 ohms)的电流为25安培(rms 110V至120V,btw,实际电压(sqrt2)/2=0.707系数更大,155V峰值至169V实际),这意味着单个二极管整流电容器将充电到120V AC rms(均方根)电源插座上的169 DC峰值电压,而不是120V,很多人没有意识到这一点,并尝试在120VAC上使用额定150V DC的直流插座,以防万一您使用电容器),并可能会使您的20A断路器或快速熔断器在地下室中跳闸,具体取决于它们的反应速度。

因此,最好不要在同一个磁芯上缠绕更多的初级线圈,而要在外部限制电源输入。(如果有一个120V PWM单元,则PWM电动机速度控制可能是另一种方式,除了谐波加热问题,如果它们是问题,我还没有读过。)


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以目前的形式很难读懂,但似乎更多地是在发表评论,还有其他一些问题。也许您可以将其编辑为直接答案,并就不确定的部分提出新的问题的?
PeterJ
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