Arızalı bir trafoyu yeniden sarmak

[taydin]

Eğer istenen özelliklerde trafoyu piyasada uygun fiyata yaptıramıyor isek, ve yeterince de sabırlıysak, bu trafoyu kendimiz yeniden sarmayı deneyebiliriz. Sıfırdan trafo hesaplama işlemlerinden farklı olarak, elimizde trafo nüvesinin saçları var, dolayısıyla o saca göre hesap yapmamız gerekecek. Buradaki hesapları yaparken de bazı varsayımlarda bulunacağız:

C: Sacı meydana getiren demir lamanın kalitesi ile ilgili bir sabittir. Normal saçlar için bunu 1 olarak alıyoruz.

η: Trafonun verimi. %98 kabul ediyoruz.

B: Nüvedeki manyetik akı yoğunluğu. Normal saçlar için 10000 olarak alıyoruz. Trafoda kullanılan sacın akı yoğunluğu fazla ise, daha az sipir sayısı kullanılacağı için bakır kayıpları azalır. Ama nüvedeki daha fazla akı nedeniyle çekirdek kayıpları artar. Sacın akı yoğunluğu az ise, daha fazla sipir sayısı gerekir ve bakır kayıpları artarken, çekirdek kayıpları azalır. Her trafo için, hem bakır kayıplarının hem de çekirdek kayıplarının minimuma indiği optimum bir akı yoğunluğu vardır. Ama bunu hem hesaplamak çok zor, hem de tam olarak o akı yoğunluğuna sahip saç bulmak çok zor. O yüzden biz eğer sacın gauss'unu bilmiyorsak 10000 gauss'a göre gideceğiz. Artık piyasada bundan daha düşük akı yoğunluğuna sahip saç yoktur. Ama eğer 15000 gauss luk bir sacı 10000'e göre hesap edersek, yeterince gücü alabiliyorsak bir sorun çıkmaz. Nüveyi kapasitesinin altında kullanmış oluruz, ama trafo aynen 10000 gaussluk saçtaki gibi sorunsuz çalışır.

Öncelikle elimizdeki saçların nüve en ve boyuna göre gücü hesaplıyoruz:

S_n = (en x boy)²

Burada en ve boyu cm olarak alıyoruz. Bizim tamir edeceğimiz trafoda en 2.4 cm, boy da 2.3 cm. Bu durumda elde edebileceğimiz maksimum güç 30 VA gibi çıkıyor. Trafonun içinde bulunduğu cihazın teknik dokümanlarında cihazın çektiği güç 39W olarak görülüyor (42 VA diyelim), bu durumda bu sacın herhalde kalite faktörü (C) daha yüksek olmalı ki bu saçtan o kadar güç alınıyor.

 

[taydin]

Sacın gauss'u yüksek ise primer sargıları AZALTILABİLİR, azaltılmak zorunda değil. Bu tamir edeceğim trafonun da gauss'u muhtemelen yüksek, iyi bir saca benziyor. Ama riske etmemek için ben gene de 10000 varsayacağım. Eğer telleri sığdıramazsam daha yüksek gausslarla tekrar deneyeceğim.

Manyetik alan için de, aynen elektrik devreleri gib devreler vardır. Burada manyetik akı yoğunluğu, elektrik devrelerdeki özgül iletkenlik gibidir. Mesela 10000 gausluk saç aluminyum ise, 15000 gausluk saç bakır (daha iyi iletken). Ama aluminyumun yeterli olduğu yere bakır da koysan olur, sadece gereksiz daha fazla maliyet olur.

 

[taydin]

bakır kayıplarını azaltmak için sarım sayılarının da mümkün mertebe azaltılması gereklidir.

İşte yukarıda dediğim gibi, optimum bir nokta var. Sarımı azalttıkça gaus artması gerekiyor, yoksa trafo artık istenen gücü veremiyor.

 

[taydin]

Trafonun boşta çektiği akım ile ilgili yapabileceğimiz birşey yok, onu her zaman çekecek. Ve boşta çekilen akım, primer voltajı azaldıkça da azalacak. Minimum noktası primer geriliminin 0 olduğu nokta.

Amaç trafonun gücünü belirlemek ise bunu sadece giderek artan bir yük bağlayarak yapmak yeterli diye düşünüyorum. Primer gerilimi neyse onu vereceğiz trafoya, sonra da sekonder tarafından giderek artan bir akım çekeceğiz. Voltaj değerinin istenen seviyeden daha aşağı düştüğü, veya trafo ısısının aşırı olarak arttığı nokta güç sınırını verecek.

Ama yukarıdaki testler yapılırken aynı anda primer akımını da takip etmemiz lazım, çünkü saçların gauss'unu bilmiyoruz. Eğer primer akımı aniden artmaya başlarsa, satürasyon meydana gelmiştir ve sacın gauss'u istenen güç için yeterli değildir. Normalde satürasyon, trafonun güç limitlerinden çok sonra oluşan bir durum, ama bizde sacın durumu belli olmadığı için onu da takip etmemiz lazım.

Trafo yükü olarak da elimdeki Rigol DL3021A elektronik yükleri kullanacağım. Tabi araya bir köprü diyot koyarak.

 

[taydin]

Valla bu deneyin amacını ben anlamadım abi ... 220V veremeyiz diyorsun, niye veremeyiz? Zaten 220V ile çalışacak. Bir de 3V dan küçük voltajlarda trafo neredeyse hiç akım çekmez diyorsun. Trafonun boşta akım çekmesine sebep olan, kaçak endüktansıdır. O da her voltajda var olacaktır ve 50 Hz deki empedansı doğrultusunda akım çekecektir.

Deneyin amacını açıklarsan ona göre beyin kasırgası yapalım

 

[memleket]

En garantisi, trafonun primerini sökerken tur sayısını sayıp, sararken aynı turda sarmak..

 

[taydin]

Primer sargılarının kaç sipir olacağını biliyoruz. 10000 gauss için 1795 sipir Aynı sarım sayısı 15000 gauss için de çalışır, 40000 gauss için de. Hala anlamıyorum neyin deneyini yapmaya çalıştığını. Demir kayıplarının frekansa ve voltaja göre değişim durumu hiçbir yerde denklemlerimize girmiyor, o yüzden o bilginin de bize nasıl ve nerede bir fayda sağlayacağını göremiyorum.

Neticede şu anda benim bu trafoyu sarabilmem için tek eksiğim primer için 0.25 mm ve sekonder için de 0.50 mm tel. Elimde güzel bir redüktörlü motor var. Vakit bulunca onunla karkasa primer ve sekonderleri saracağım ve 220V'u vereceğim o primere

 

[taydin]

En garantisi, trafonun primerini sökerken tur sayısını sayıp, sararken aynı turda sarmak..

Trafo komple sıfırdan tekrar sarılmış, ve doğru çalışmıyordu. Hem aşırı ısınıyor hem de voltajların neredeyse tamamı eksik idi.

 

[taydin]

10000 gauss hesabına göre sığdıramazsam daha yüksek gauss'a göre tekrar saracağım. Ama 10000 gauss hesabına göre teller sığarsa, artık gerçekte o saç 15000 miş, 18000 miş önemi yok, trafo çalışacak. Tek fark bakır kayıpları biraz daha fazla olacak.

 

[taydin]

Trafonun sekonder akımlarını bilmiyoruz. Sadece şemaya göre öngörülerde bulunabiliyoruz. Sadece cihazın toplam güç gereksiniminin 39W olduğunu biliyoruz. Ama iyi vasıflı saç kullandıklarına neredeyse eminim, çünkü C=1 e göre çekirdek kesitini hesaplayınca en fazla 30 VA alınabilir. 40 küsür VA olduğuna göre aradaki farkı sacın iyi vasfı karşılıyor. Trafonun boyutu da küçük olduğuna göre sacın gauss'u da muhtemelen 15000 gauss üzeri.

 

[taydin]

Valla ben zaten tel çaplarını 39W'ın da çok üzerine göre yaptım da, artık iş deneme ile belli olacak Bağlayacağız osiloskoba, çalışırsa sorun yok. O noktadan sonra artık 30W mı alıyoruz 50W mı alıyoruz bakmayacağım.

 

[taydin]

Formüllerle herşeyi buraya yazmak istiyorum ama bunun için şu MathML eklentisini kurmak istiyorum önce. O yüzden hesabın ayrıntıları yarıda kaldı, sonra tamamlayacağım.