Отопление с помощью индукционного нагрева, резонанс в трансформаторе 3 кВт Опции

[Wod]

Предлагаю обсудить тему "резонанс в трансформаторе 3 кВт".
Начитавшись разных публикаций о резонансе "за" и "против" решил провести эксперемент. Взял намотал тороид расчетной мощностью 3 кВт. Расчет 1-обмотки повбовал сделать двумя способами. По 1 - 583 витков, по 2-246 витков, т.к. из опыта работы с тороидами решил мотать с измерением тока холостого хода.
Удалось намотать 330 витков. Ток холостого хода получился 20 мА. Намотал еще вторичную обмотку 30 витков - получилось 10В. Индуктивность 1 обмотки 0,48Н.
Всунул полученный трансформатор в металлическую банку. запаял. Получил нагрузку - короткозамкнутый виток. Измерил индуктивность - 18 мН ?????.
Приборы: клещи - ватметр АТ 2209, токовые клещи, прибор для измерения индуктивности, осцилограф.
Подключил к сети, измерил х-ки,
А - 12,73А; Uc - 224В; кW - 2,79;cosf - 0,973; KVAR - 0,67; KVA - 2,86;
U2 - 10B; R - 9 Om.
Сделал стенд с регулятором температуры и контактором.
для того, что бы тр-р не сгорел бросил его в бочку с водой и управляю его работой через регулятор температуры. Провел несколько включений - банально измерял нагрев воды объемом 200 литров т.е. получил обратную связь для проверки резонанса 1. напряжение на U2 - 10В, и нагрев воды за время. При обычном включении (3 попытки) получил данные, что за 17 мин. идет нагрев на 10 градусов.
Т.к. это мой второй эксперемент, в первом трансформатор сгорел (некачественная намотка, старый мотали в 1992г.).
Было под рукой конденсатор на 500,0 мкФ х 900В, попробовал подключить первичную обмотку с конденсатором подключил кратковременно, снял х-ки без записи в тетрадь, - было любопытно)
1. Последовательно. 2. параллейно.
Получил ток потребляемый из сети возрос до 30А, Реактивная мощность возросла существенно, кос.Ф уменьшился.
Вывод: - нужна помощь в проведении эксперементов. Если желающие обсудить эту тему, я готов провести необходимые эксперементы. (т.к. я пытаюсь пытаюсь проверить резонанс впервые, раньше с ним боролся, а на реактивную мощность обратил внимание месяца 4 назад.)

1. Необходима помощь в точной настройке контура КОНДЕСАТОР - ТРАНСФОРМАТОР.
2. За основу при расчете какую надо брать индуктивность до запайки в банку или после.
3. Какой должна быть емкость по Вашим расчетам.

Вопрос для продвинутых.
В учебнике дается формула резонансной частоты, получается 314 Гц.????
Кто нибудь учитывал при построении обмотка + кондер, или сразу надо делать следящую систему.
Я начал делать стенд с обратной связью
1. вторичная обмотка 10В
2. измерять контролером напряжение на кондере
Тогда по идее система сама будет подстраиваться под параметры в данный момент времени, а именно Напряжение сети, ток первичной обмотки и т.д.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Wod]

Не возражаю на мощности до 3 - 5 кВт в принципе ТЭН намного дешевле, да и скорость нагрева тр-ра 3 кВт и ТЭН 3 кВт одинаковая. В бочке под окном стоят также еще 3 5 кВт ТЭНа. Данную конструкцию я собираюсь использовать для отопления помещений. Смотрю, что целесообразний.
У меня уже более 8 лет отопление - электрическое. попробовал разные варианты, самый идеальный ТЭНы и кирпичи, но у ТЭНов если качество х.......е более 2-х зезонов не живут.
Сейчас делаю батарейное отопление на воде.
У меня уже приготовлена 2 бочка и я их заварю после обычного прогона трансформатора в течении 3 - 5 дней на нагрев воды. Попутно решил проверить разные варинты управления этим трансформатором.
Главное отличие Индукционного нагрева от ТЭНового:
1. Долговечность работы тр-ра при индукционном нагреве воды до 20 - 30 лет, а у ТЭНА дай бог проработает пару лет.
2. На ТЭНах после сезона работы наростает такая накипь, что уже через 5-6 месяцнв они ееле греют.
3. Разность температуры у тр-ра и воды 20 - 35 градусов
Разность температуры у ТЭНа и ВОДЫ более 100 градусов (ТЭН может нагреватся до 200 - 300 градусов) из за этого образуется накипь.
4. При работе трансформатора находящегося непосредственно в ВОДЕ происходдит ее намагничевание, но это только по разным отзывам тех кто это провел, У меня не стоит это на этом этапе.

Следующее индукционный нагрев воды экономически себя оправдывает при мощности от 10 кВ.
Если делать тороид с обычных труб Ф=200мм/100мм то минимальная мощность такого тр-ра должна быть не меннее 10 - 15 кВ.
Если делать на трансформаторном железе то от 3 - 5 кВт.
Поэтому я решил провести эксперементы с разным железом и разной мощностью для этого в бочке предусмотрена возможность замены трансов в зависимости от поставленной задачи. А эфект будет проверятся на отоплении в здании и оплаты за электроэнергию.
А попутно решил проверить резонанс.
В предудущем эксперементе у меня заклинила стрелка на Амперметре 100А/5А, отгорел НОЛЬ и была самогенерация работы трансформатора.
Следующий этап планирую сделать сделать преобразователь для индукционного нагрева.
В данном эксперементе я сделал обратную связь и могу проверить тот же резонанс по очень простому параметру за сколько времени будет нагреваться 200/400 литров воды на 10 градусов в диапазоне нагрева воды от 50 до 80 градусов.
Я понимаю все мы умные, красивые и гении. Мне интерсна проверка РЕЗОНАНСА при больших мощностях начиная от 3-10 Квт, до 1 кВт, я считаю нихрена не получится.
Даже скорее всего ничего не будет и на 3 кВт. Просто я пытаюсь провести эксперементы, получить какието зависимости, что бы попробовать на 10, 20, 30 и более кВт.
С удовольствием послушаю любые замечания, предложения, советы только без оскорблений и унижений.

[Microwatt]

Я понимаю все мы умные, красивые и гении. Мне интерсна проверка РЕЗОНАНСА при больших мощностях начиная от 3-10 Квт, до 1 кВт, я считаю нихрена не получится.
С удовольствием послушаю любые замечания, предложения, советы только без оскорблений и унижений.

Тогда слушайте.
Если идея состоит в замене нагревателя с высокотемпературной спирали ТЭН на большую поверхность водопроводной трубы - да, идея понятна. Намотайте вторичку водопроводной трубой и замкните ее накоротко. Воду можно подводить проточно, сопротивление трубы элементарно рассчитать.
Если же Вы полагаете извлечь какую-то энергетическую выгоду от явления резонанса (на любой мощности!!!!), то это заблуждение. Резонанс не меняет энергетику любого процесса. Дополнительных ватт мощности Вы не получите.

[Wod]

Тогда слушайте.
Если идея состоит в замене нагревателя с высокотемпературной спирали ТЭН на большую поверхность водопроводной трубы - да, идея понятна. Намотайте вторичку водопроводной трубой и замкните ее накоротко. Воду можно подводить проточно, сопротивление трубы элементарно рассчитать.
Если же Вы полагаете извлечь какую-то энергетическую выгоду от явления резонанса (на любой мощности!!!!), то это заблуждение. Резонанс не меняет энергетику любого процесса. Дополнительных ватт мощности Вы не получите.

Эти разработки существуют, и на сегоднящий день одни их самых перспективных систем отопления - берется транс 3-х фазный от 15 кВт и на каждой обмотке делают по 4 витка трубы и делают к.з. потом пишут, что к.п.д. 98% . Да надежность от ТЭНов на десятки порядки выше. просты в обслуживании, но к.п.д. в идеальном тр-ре если на ошибаюсь не более 65%, откуда они берут 98% ????.
В моем варианте я всунул тороид в "консервную банку" и кинул в бочку с водой.
1. вся энергиия возникающая в трансе передается на вторичку т.к. она со всех сторон
2. дополнительно транс и обмотки нагреваются от своих потерь и тепло передается на "вторичную обмотку" - банку.
3. Меня интересуют любые гармоники, любые энергии, любые потери которые будут возникать при резонансе или управлении от преобразователя, я не борюсь с помехами я их хочу создать и преобразовать в тепло.
4. Открытый мощный индукционный трансформатор и не только индукционный имеет большой спектр электромагнитных и звуковых излучений которые очень нехорошо воздействуют на человека особенно мужчин. И как его не экранируй излучение все равно рядом находится не рекомендуется.

5. все иследования резонанса, что я просмотрел на разных форумах проходят на маломощных трансах, в основном б/у ну до 180Вт. На мощных от 3 кВт если и проводят или проводили то только в НИИ.

[Microwatt]

4. Открытый мощный индукционный трансформатор и не только индукционный имеет большой спектр электромагнитных и звуковых излучений которые очень нехорошо воздействуют на человека особенно мужчин. И как его не экранируй излучение все равно рядом находится не рекомендуется.

5. все иследования резонанса, что я просмотрел на разных форумах проходят на маломощных трансах, в основном б/у ну до 180Вт. На мощных от 3 кВт если и проводят или проводили то только в НИИ.

Это заблуждение. Во всяком случае, переменное электромагнитное поле частотой 50Гц окружает нас практически постоянно и особого эффекта до сих пор никто не заметил. Если, конечно, не сидеть в зазоре магнитопровода на 1 МВт.
Это второе заблуждение. Все явления, сопутствующие резонансу, качественно совершенно не зависят от мощности колебаний. Ну, если только речь не идет о подводимой мощности, способной разрушить конструкцию. Все, что Вы будете наблюдать на 15 киловаттах вполне можно промоделировать на 15 ваттах. И на 150 киловаттах ничего принципиально не изменится.
В НИИ для опробования идеи никто не стал бы 15-киловаттный трансформатор приобретать. Все такие идеи проверяются сначала на столе, на малоразмерной модели.
В Вашем случае роль резонанса непонятна вообще. Зачем он Вам? Вы просто хотите создать более долговечный нагреватель? Ну, включите 2-3 ТЭНа последовательно. КПД будет все таким же, близким к 100%, абсолютная температура упадет в несколько раз.
Хочется экзотики? Ну, выстругайте на карусельном станке из кубометра стали теплообменник. Или ствол от гаубицы. Обмотайте это медной проволокой и - в сеть. За счет гистерезисных потерь (вихревых токов) на 50 Гц будет греться, тепло отведете водой в трубопровод.

[MaslovVG]

Дарю идею.
Вторичную обмотку тратсформатора мотаешь пластиковой трукой и закорачиваешь тоже пластиковой трубкой. Воду "подсаливаешь" до нужной электропроводности и прокачиваешь через систему.
Достоинства греешь непосредственно воду без промежуточных переносчиков.
Закон сохранения энергии конечно не обойдешь.

[Guest_orthodox_*]

Дарю идею.
Вторичную обмотку тратсформатора мотаешь пластиковой трукой и закорачиваешь тоже пластиковой трубкой. Воду "подсаливаешь" до нужной электропроводности и прокачиваешь через систему.
Достоинства греешь непосредственно воду без промежуточных переносчиков.
Закон сохранения энергии конечно не обойдешь.

Проточные водонагреватели разные бывают, кое-кто из производителей утверждал, что много энергии экономят. После чего один знакомый станочник-слесарь-золотые руки чем-то подобным занялся у себя в квартире, с горящими глазами рассказывал, что чуть не 300 вт у него две большие комнаты греют... Толи 500, а собирается довести до 300.. не помню, не заинтересовался. Помню, говорил про разгон воды насосом, торможение где-то возле нагревателя... Чего-то мне сразу вспомнился вихрегенератор Потапова и стало сразу неинтересно...
Кстати, вихрегенераторы Потапова все же давали экономиче6ских эффектов немеряно. Но как?
Одно время энергетики резко подняли тарифы за использование электричества для обогрева.
А поскольку у Потапова нагрев шел от вращения мощного мотора (трением, кажется...чего-то там кипело, закручивалось и пр и пр, даже кавитацию использовали) - то использование мотора - не нагревателя - под этот тариф не попадало... Вот и выигрыш экономический...

Энергетику они тоже пропагандировали выигрышную - вначале процентов 300, потом сбавили маленько. Но это потому, что вода у них на выходе во внешнем слое теплее чем во внутреннем была...
То ли за счет эффекта Ранка, то ли просто трения...

PS А трансформаторы для обогрева мы тоже используем - потому что нагреватель из медного провода и питание низковольтное, обычно 12 В. Только сам транс нормальный, ничего не греет.
Так у нас лежанка теплая делается, ради безопасности. И баня тоже... Распределенный по площади нагрев получать удобно...

PPS Бросьте искать выгоды в резонансе... обкатанная уже тема, закрытая..В замкнутой системе энергию брать неоткуда... кроме ядерного распада, конечно какой там полупериод распада у трансформатора?