Kann ich Wicklungen von separaten Transformatoren in Reihe schalten, um die Nennspannung des Ganzen zu erhöhen?

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Ich brauche einen 1: 1 Transformator, 25VA 600VAC. Ich habe nicht viel Glück, so etwas zu finden. Mir fällt ein, dass ich fünf kleinere 1: 1 120VAC-Transformatoren (wie diesen ) nehmen, alle Primärwicklungen und alle Sekundärwicklungen in Reihe schalten und den gleichen Effekt erzielen könnte.

Es scheint mir, dass dies wenig anders ist, als einen einzelnen Transformator mit mehreren Wicklungen zu nehmen und seine Wicklungen in unterschiedlichen Anordnungen anzuschließen. Ist das gültig? Empfohlen? Gibt es Probleme?

transformer series Stephen Collings
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Ich denke, Ihre Idee ist gültig, aber Sie benötigen möglicherweise Ausgleichswiderstände, z. B. wenn Sie mehrere Serienkappen verwenden, um die Nennspannung zu erhöhen. Ich bin mir allerdings nicht 100% sicher ...
Vladimir Cravero
Ich bin mir nicht sicher. Ich kann mir vorstellen, dass ich für zwei Transformatoren (z. B. über 240 V) arbeite, weil die 'Mittelverbindung' bei einer Nennspannung von null Volt liegen würde, aber 6 Transformatoren machen mich nervös. Ein Teil der Ursache meiner Nervosität ist, was jeder Transformator mit der Phase der Leistung macht. Wäre alles in Phase und was passiert, wenn man etwas außer Phase ist? Was passiert mit einer Blindlast? Zwei Transformatoren sehen aus wie ein Mittelhahn und wirken daher einfacher. Ich bin jedoch definitiv kein Typ mit Wechselstromnetz.
Gbulmer
@gbulmer Ich denke, dass die Phasensache kein Problem wäre, das ist wie eine große lange einzelne (hauptsächlich) induktive Last.
Vladimir Cravero
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@VladimirCravero - Ich bin total zufrieden mit der Theorie. Ich bin jedoch weniger glücklich darüber, dass tatsächlich hergestellte Produkte, insbesondere solche mit einem hohen Grad an mechanischer Herstellung, der Theorie folgen, bis ich Teile in meinen Händen habe und sie messen kann. Ich hatte noch nie eine Reihe von Transformatoren und habe sie gemessen. Ich stelle mir sogar vor, dass diese Dinge innerhalb einer brauchbaren Toleranz liegen. Ich bin immer noch konservativ. IMHO, es gibt mehrere Dinge, die schief gehen könnten. Ich würde testen und messen wollen, bevor ich glaube, dass es funktionieren würde.
Gbulmer

Antworten:

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Ich denke, es wird gut funktionieren, wenn sie richtig angeschlossen sind (wenn sie die Spannung ungleichmäßig teilen, beginnt diejenige, die mehr Spannung erhält, zu sättigen und die Spannung darüber wird begrenzt).

Die Transformatoren sind jedoch möglicherweise nicht ausreichend ausgelegt, um bei 600 VAC sicher zu sein, sodass Isolations- und Kriechstrecken möglicherweise nicht gut genug sind, um die Anforderungen zu erfüllen. Zumindest handelt es sich um Split-Spulen-Typen, die von Natur aus ziemlich gut zur Isolierung geeignet sind.

Da 600 VAC in Kanada eine übliche Industriespannung ist, sind viele Steuertransformatoren verfügbar, die von 600 VAC auf 120 VAC oder 240 VAC herunterfahren. Ich würde vorschlagen, zwei dieser Transformatoren (600: 120-> 120: 600 oder 600: 240 -> 240: 600) zu verwenden, um das zu erhalten, was Sie wollen.

Ein Hammond B356633 ist beispielsweise ein 50VA 600VAC: 120VAC-Transformator.

https://www.nriparts.com/electrical/transformers/hammond/ph50aj-control-voltage-50va-600v-ac-120v-ac-transformer/

Spehro Pefhany
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Wenn einer dieser Transformatoren einen Kurzschluss über seiner Primärwicklung entwickelt, würde der Fehler kaskadieren, bis alle fünf Transformatoren verbraucht sind. verlieren Sie eine und plötzlich würden die verbleibenden vier jeweils 150 V bekommen (und viel heißer als zuvor), so dass eine Sekunde bald danach ausfallen würde. Die zweite würde fehlschlagen, und jetzt würden die verbleibenden vier jeweils 200 V erhalten. Ein dritter würde ausfallen und die verbleibenden zwei würden jeweils 300 V erhalten. Könnte ziemlich spektakulär werden.

TDHofstetter
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Es ist durchaus möglich, die Reihenschaltung der Transformatoren zu implementieren, aber Sie sollten mit der Phasenbeziehung sehr vorsichtig sein.
In der folgenden Abbildung zeige ich, wie der Anschluss der Transformatoren für zwei Transformatoren erfolgen muss.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab

Ich empfehle Ihnen, zuvor homopolare Anschlüsse (mit einem Punkt markiert) mithilfe eines Oszilloskops zu bestimmen, eine bekannte Signalphase einzugeben und diese zu überprüfen.
Sie müssen alle Transformatoren überprüfen, bevor Sie sie anschließen.

Bearbeiten: Nachdem ich diese Antwort geschrieben hatte, beriet ich mich mit den Mitarbeitern des Transformatorentests, wo ich arbeite. Die Antwort war, dass unabhängig davon, ob die Phasenbeziehung, wenn der Transformator einphasig ist, da in diesem Fall keine Verkettung des Magnetflusses vorliegt. Ich kann diese Behauptung nicht versichern. Persönlich habe ich wie oben beschrieben Gruppen von bis zu drei Transformatoren angeschlossen und kann sicherstellen, dass dies funktioniert.

Martin Petrei
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Sie scheinen sehr zuversichtlich zu sein, was Sie sagen, aber können Sie einige Beweise (Artikel), Erklärungen oder zumindest ein "Ich mache das seit Jahrzehnten!" Es sind ungefähr 600 VAC beteiligt.
Vladimir Cravero
Ein (sehr sehr) schneller Blick führte mich zu der Feststellung, dass Induktivität und Widerstand der Wicklungen nicht immer angegeben sind ...
Vladimir Cravero
Was ist das Schlimmste, was passieren kann, wenn die Phasenbeziehung falsch ist, weil alle Wicklungen in Reihe geschaltet sind (und angenommen werden kann, dass die Transformatoren nicht magnetisch verbunden sind)?
Andy aka
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Wirklich, es ist keine so große Sache. Der einzige Nachteil ist , dass der Transformator Isolierung (Spule-zu-Spule und Spule-zu-Kern) benötigt für die volle 600V bewertet werden. Haken Sie die Vorwahlen in Reihe. Haken Sie die Sekundärteile in Reihe ein (verbinden Sie sie jedoch nicht mit einer Last). Stecken Sie eine Leitung Ihres Wechselspannungsmessers an den Anfang der Sekundärkette und prüfen Sie jeden der Zwischenpunkte mit der anderen Leitung. Die Messwerte sollten in der Reihenfolge 120 V, 240 V, 360 V, 480 V und 600 V ansteigen. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt die Spannung abfällt, anstatt zu steigen, müssen die Verbindungen der Sekundärseite, die Sie gerade passiert haben, umgekehrt werden.
Dave Tweed
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@VladimirCravero Ich arbeite derzeit in einer Fabrik für Leistungstransformatoren und Gleichrichter. Wir haben manchmal solche Verbindungen hergestellt.
Martin Petrei
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Ihre Lösung funktioniert (ist gültig), mit Ausnahme des Sicherheitsaspekts. Um dies zu gewährleisten , müssen Sie in Reihe mit den Eingangswicklungen eine 15-mA-800-V-AC-Sicherung hinzufügen. Dies verhindert einen möglichen "außer Kontrolle geratenen" Zustand, der die Transformatoren zerstören und möglicherweise einen Brand oder eine Explosion verursachen könnte!

Guill
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Bei identischen theoretischen Transformatoren gibt es kein Problem.

Bei vermeintlich identischen realen Transformatoren kann es zu Problemen kommen. Ich kann mir vorstellen, dass die Primärinduktivität (dies treibt die Transformatorwirkung an) um bis zu 30% von einer anderen abweichen könnte. Wenn 4 15% niedrig und 1 15% hoch wären, würde dieser Transformator beim Verdrahten deutlich mehr Primärspannung sehen Serie.

Stellen Sie sich das wie 4 Widerstände mit einem Wert von 85 und einen Widerstand mit einem Wert von 115 vor - zusammen ergeben sie 455 und der Spannungsanteil am Widerstand von 115 beträgt 25,3% oder als Bruchteil von 600 VAC 157 Volt. Auf den ersten Blick nicht viel mehr, aber wenn dieser Transformator zu sättigen beginnt, wird er warm und kann tatsächlich ausbrennen.

Andy aka
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Was ist mit Ausgleichswiderständen? Kann das tatsächlich funktionieren?
Vladimir Cravero
@VladimirCravero Die primäre Induktivität kann 3 Henry betragen (da es sich um kleine Transformatoren handelt). Bei 60 Hz entspricht dies einer Impedanz von etwa 1131 Ohm. Überlegen Sie, wie warm die Ausgleichswiderstände werden. Ich glaube nicht, dass die Primärinduktivität eines kleinen Transformators weit über 10 Henries liegen kann, aber es hängt alles davon ab, was der OP sieht - er hat vielleicht 30 Henries, aber dennoch wird das Balancieren mit "R" braten. viel Watt LOL.
Andy aka
Der Weg ist also, "genügend Transformatoren zu verwenden, um sicher zu sein".
Vladimir Cravero
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@VladimirCravero - Ich würde sie abgleichen, indem ich zwei über 120VAC verbinde und überprüfe, ob der Mittelpunkt 110VAC ist. Dann Schritt und Wiederholung, um 5 angemessen übereinstimmende Primärfarben zu erhalten.
Andy aka
Ich weiß nicht, warum Sie denken, dass die Eigenschaften so stark variieren würden. Die Induktivität ist in erster Linie (Wortspiel beabsichtigt!) Eine Funktion der Anzahl der Windungen in der Wicklung und der Durchlässigkeit des Kerns, die beide im Herstellungsprozess ziemlich streng gesteuert werden. Die Kernsättigung ist auch eine Funktion des Stroms, und da die Wicklungen in Reihe geschaltet sind, muss der Strom durchgehend gleich sein.
Dave Tweed