Вот первая ссылка по вопросу: "потокосцепление трансформатора"
http://www.inp.nsk.su/~fedotov/lectures/10.pdf

Чтобы рассчитать обмотку трансформатора необходимо знать тип и свойства магнитопровода.

P.S. Правильнее будет "эффект Баркгаузена", но какой практический смысл в данном случае?

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 11 2016, 03:53

Ну да, потокосцепление. Но не нашел ни одного слова о искажениях передачи трансформатором в режиме хх. И почему измерительные трансформаторы работают в режиме хх? По крайней мере на лекциях, которые я посещал, ничего про необходимость нагружать трансформатор не говорили. А у нас лектор был очень квалифицированный.
И , уже если вы написали про тараканов - как я могу их увидеть на экране осциллографа ? Вы же видели, если написали что "нужно нагружать"?
Ну про эффект- я посыпаю голову пеплом ;<) - да, со времени 2 курса много лет прошло, но смысл вы поняли - если поле крутит достаточно доменов, то линейность уже есть.

Домены, наверно при слабых полях их вклад будет существенный. По вопросу о "тараканах". Вероятно вы видели осциллограммы напряжения на обмотке трансформатора при импульсных сигналах, когда на фронтах импульсов возникает дребезг (переходный процесс), так это как раз влияние паразитной реактивности (ёмкость, индуктивность рассеяния). Ток хх трансформатора создаёт нечувствительность к слабым сигналам и искажение их формы. Чтобы избавиться от этого трансформатор немного нагружают. С одной стороны снижается добротность колебательного процесса, с другой нулевая точка на уровне тока хх трансформатора.
Для себя определил, нагружают до расчётного (измеренного) тока хх, тогда форма импульса, передаваемая этим трансформатором повторяет источник.

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 11 2016, 11:35

ну это вы и писали уже- я и пытаюсь добиться, какие искажения и в чем физика , что является причиной этих искажений? Если я подаю такой слабый сигнал, что доменов шевелится уже много (много больше одного), а до нелинейности еще далеко?Почему измерительные трансформаторы нагружают на мегаом, а то и на 10 мегаом? А сигналы слабее некуда - нановольты, частоты до 200 кГц (это я про конкретные приборы).

Кстати, если ток хх создает нечувствительность, то ток на порядок больший как будет способствовать чувствительности? Транс ведь не гетеродин.
Вот я подал на транс 50 Гц в режиме хх. На выходе синус. Или что?Нагрузил транс . Что изменилось на выходе? Кроме едва заметного, а то и незаметного фазового сдвига на высоких частотах?




это как? Вот у меня (например) измерительный трансформатор, я не него подал 1 микровольт 440 Герц, на выходе 10 микровольт 440 Гц на 10 МОмах нагрузки - что я должен еще подгрузить до расчетного тока?

Без учета индуктивности рассеивания сопротивление обмотки и индуктивность намагничивания создают цепь с передаточной характеристикой: s*L/(R+s*L). Вот, отчасти из-за этого, и нагружают вторичную обмотку. А если еще и последовательно с первичной обмоткой включить резистор, то можно даже из плохого трансформатора получить нечто подобное измерительному.

вот я подключил обмотку к сети, сеть имеет нулевое выходное сопротивление. Что изменит резистор? Ничего.
Формулу (может и не точно такую) я видел - что из нее следует - то, что на высоких частотах будет частотнозависимый сдвиг фазы выходного сигнала. Но это далеко, а вдали от резонансных частот, вблизи 50 Гц на осциллографе мы ничего не увидим.



Хорошо. Что будет, если мы не нагружаем трансформатор , работаем в режиме хх. Что будет на выходе? R=Inf, на выходе будет ноль? Нет, не ноль. Будет ровно V=U *n2/n1 Когда начнутся искажения - ведь искажения формы - это значит ачх не является прямой, параллельной оси V. Ну ясное дело, вблизи резонанса (паразитные емкости) будет , но резистор не устранит резонанс, а лишь размажет. Кроме резонанса- что еще в трансе даст искажения на малых (но достаточных для того, чтобы не было дробового эффекта) токах?

Обмотка трансформатора имеет ненулевое сопротивление.
Вы на формулу повнимателеьнее посмотрите - как раз на высоких частотах будет практически постоянный коэффициент передачи.
Искажения дает сердечник. Для того, чтобы их уменьшить, нужно уменьшить размах индукции в сердечнике. Нагружая выход трансформатора и подключая последовательно с первичной обмоткой резистор, мы создаем для первичной обмотки делитель напряжения.

Для измерения синусоиды искажение формы сигнала вносит сердечник трансформатора. Насколько он линейный это наверно исследовательская работа аспиранта. И как эта линейность будет отличаться от применяемого материала. Ёмкость обмотки даст фазовую ошибку, ток хх и активное сопротивление обмотки даст ошибку коэф. передачи. Подключая конденсатор последовательно с обмоткой трансформатора можно воспользоваться его частотными свойствами сопротивления т.е. Zc=1/(2*PI*F*C)

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Mar 11 2016, 17:24

1 Да. Подключение резистора помаленьку превращает генератор напряжения (сеть) в генератор тока (сеть с огромным сопротивлением последовательно с трансом). Что это даст? И как это связано с "улучшением" трансформатора нагрузкой его? Если просто уменьшение тока через транс- да, понятно, но ток хх и так достаточно мал, чтобы не вызывать нелинейности сердечника.
2 а при чем тут нагрузка? Ясное дело, что чем выше частота, тем меньше падение напряжения на последовательном резисторе.
3 "Размах индукции" (оставим ваш термин как интуитивно понятный) пропорционален току (при том же числе витков). Нагрузка только увеличит ток и увеличит cos (fi). Нелинейность вырастет, не так ли, поскольку вырос ток?



1 да, вносит, нечетные гармоники, и чем выше ток, тем больше нечетных гармоник. А нагружая транс, мы увеличиваем ток и увеличиваем нелинейность (искажения, связанные с высшими гармониками). Тут, полагаю, увеличение нагрузки на транс линейность не улучшает?
2 Это в наше врем - удел справочников, а не аспирантов. Но опять же - чем выше ток, тем выше нелинейность, и как бы она не отличалась, с ростом тока нелинейность растет.
3 Да, и чем больше мы нагружаем трансформатор, тем больше будет ошибка, связанная с активным сопротивлением обмотки.
4 Откуда последовательный конденсатор? В идеальном трансформаторе с=0, ну и вариант "идеального трансформатора" как бэ намекает на неверность модели реального трансформатора как трансформатора с последовательным конденсатором. Активное сопротивление - да последовательно с обмоткой , емкость - межвитковая и также может рассматриваться как параллельная обмотке, в первом приближении. В нулевом приближении - она равна нулю.

Проведите простой эксперимент. Питающая сеть переменного тока подключена через датчик тока к первичной обмотке трансформатора. Его вторичная обмотка находится в режиме хх. Измерьте значение тока. Теперь начиная с очень малых нагрузок начинаем нагружать трансформатор и контролируем потребляемый ток в первичной обмотке. Что происходит с током?



Если вы намерены использовать датчик тока в качестве миниатюрного трансформатора, то последовательно с его первичной обмоткой ставьте балластный конденсатор, я об этом.

При увеличении тока нагрузки, трансформатору, как ни странно, даже полегчает. Потому что увеличится падение напряжения на сопротивлении обмотки.

и на индуктивности увеличится. Где ж тут "облегчение"? Ну и хотелось бы , если уж аргумент, то с какой-нибудь физикой или математикой - как следует "полегчание" из "увеличения падения напряжения на сопротивлении обмотки" и с чего бы оно увеличится? Вроде как U=jR и U=-ijL - оба падения напряжения пропорциональны току.


да это линейная цепь, ясен пень растет ток. А как еще может быть в линейной цепи?
2 Нет, я про малогабаритный транс для печатных плат, собственно про этот, например, или подобный. Никаких кондеров не нужно. Как раз последовательный кондер исказит нам форму сигнала. Может куда собственно сабж потерялся, про предысторию - у меня были от пр-ва (дружеская контора, я у них консультант) жалобы на 100% брак - настроенный в китае стабилизатор или бесперебойник оказывается ненастроенным в Москве. Тогда я реверснул,посмотрел - у них ацп измеряет сигнал после транса 1:20, потом выпрямляется мостиком, и через делитель подается на ацп. Я тогда сделал фурье- анализатор, отослали его в Китай, наши китайские товарищи увидели сильную несинусоидальность, а в Москве ничего. Вот откуда разница - средневыпрямленное и среднеквадратичное значения в общем не равны, и настроенный в китае стабилизатор показывает в Москве на 10 Вольт меньше (вроде меньше, хотя уже не уверен). Для анализа (уменьшения напряжения, стараясь сохранить форму 220 В напряжения) я использовал малогабаритные трансформаторы, ясное дело в режиме хх, интуитивно экстраполировав знания из своего ботанского прошлого с измерительными трансформаторами, нагруженными то на мегаом, то на 10 мегаом. Вот для примера он и его "малосигнальное" поведение- сигнал на входе и сигнал на выходе (это не имеющий отношения к 50 Гц сигнал), мерял и ачх - ну в общем удовлетворительная до 10 кГц, а этого мне было достаточно. Поэтому я и пытаюсь у вас вытянуть - что за физика в требовании обязательной нагрузки трансформатора для максимального правдоподобия передачи сигнала.

Мгновенный магнитный поток в магнитопроводе трансформатора определяется интегралом по времени от мгновенного значения ЭДС в первичной обмотке. От тока нагрузки он не зависит. Но от тока нагрузки зависит падение напряжения на сопротивлении проводов. Поэтому, добавив резистор последовательно с первичной обмоткой и нагрузку, мы получаем делитель напряжения, уменьшающий напряжение на первичной обмотке. За счет этого уменьшается размах индукции.

ну давайте отделим от котлет не только мух, но и тараканов. Подключив последовательно с первичной обмоткой резистор, мы получим частотно - зависимый делитель , заведомо искажающий форму сигнала. Уже это не даст основание называть полученное "хорошим трансформатором"- чем же он хороший, если мы специально испортили ему ачх?



а почему мы сравниваем "мгновенный магнитный поток" с падением напряжения? На индуктивности всегда u=-ij*L, на резисторе всегда u=jR. Где тут магнитный поток?

Предлагаю прекратить эту бесполезную дискуссию, тем более, что автор темы, похоже, потерял к ней интерес.