Какой диапазон напряжений можно получить от розетки 220В?

[Xey]

rustot в сообщении #528134 писал(а):

именно. ответ "от -220 до +220" тоже неправильный

220 это действующее значение , амплитуда синусоиды в 1.41 раза больше.

[Александр Т.]

guest32 в сообщении #528333 писал(а):

Формулу я написал следующую:
$\eta = \frac{1}{1+\frac{P_x+P_n m^2}{P_a m}}$,
где:
$P_x$ - потери ХХ
$P_n$ - потери нагрузки
$P_a$ - активная мощность
$m=1$ - при номинальном токе.

К сожалению, из этой формулы увидеть ограничение на выходное напряжение трансформатора нельзя, т.е. возможность, о которой я писал, не реализовалась.

Мое предположение состояло в том, что к.п.д. зависит от выходного напряжения так, что при некотором значении этого напряжения к.п.д. становится равным нулю (а при большем его значении формула для к.п.д. теряет смысл). Тогда бы, естественно, диапазон значений (эффективного) напряжения, которое можно получить при помощи этого трансформатора от сетевой розетки был бы от нуля до вышеупомянутого критического значения напряжения.

Может быть, если выразить все величины, входящие в формулу, которые Вы написали, через входные и выходные напряжения и токи, то получится искомое ограничение на диапазон выходных напряжений. Возможно также, что диапазон выходных напряжений ограничен каким-нибудь другим условием.

[ivanhabalin]

Трансформатор напряжения эл. тока. Устройство предназначенное для изменения напряжения переменного тока. Выходное напряжение задано. Входное напряжение задано. Выходной ток задан. КПД. обусловлен потерями на перемагничивание магнитопровода, а также потерями на активном сопротивлении первичной и вторичной обмотках трансформатора. На холостом ходу измеряются потери на перемагничивание магнитопровода. Опыт короткого замыкания позволяет измерить потери на активном сопротивлении обмоток тр-ра. Ток во вторичной обмотке тр-ра устанавливается равным номинальному току тр-ра. КПД тр-ра выбирается как компромис между минимальными потерями и стоимостью тр-ра. Конечно избежать потерь полностью невозможно т.к. физически невозможно избежать потерь на перемагничивание магнитопровода и т.к. проводники обладают активным сопротивлением.

[hvost_soroki]

guest32 в сообщении #528107 писал(а):

какой диапазон напряжений можно получить от розетки 220В? Несколько раз сбивчиво пытался ему "задвинуть" мысль о том, что всё зависит от кол-ва витков в трансформаторе, но всё напрасно. Вот, хотелось бы узнать правильный ответ у знатоков.

Внимание, правильный ответ содержится в стандарте

Качество электрической сети. ГОСТ 13109-97. писал(а):

5.2 Отклонение напряжения
Отклонение напряжения характеризуется показателем установившегося отклонения напряжения, для которого установлены следующие нормы:
- нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электрической энергии равны соответственно ±5 и ±10% от номинального напряжения электрической сети

Отсюда легко можно вычислить диапазон напряжений в розетках 220 В для девяти стран СНГ.

Расширенный ответ (110—240 В) для разных стран мира содержится, например, в Electric Power Around The World или в Сетевое напряжение

Чтобы получить отличную оценку полный ответ должен содержать дополнительную информацию:

Цитата:

Современные полупроводниковые устройства имеют диапазон входных питающих напряжений от 100 до 240 В при номинальной частоте от 50 до 60 Гц, что позволяет использовать данные электроприборы без преобразователей практически в любой стране мира.

[ivanhabalin]

Учитывая последнее сообщение: система эл. снабжения должна быть расчитана так, чтобы обеспечить напряжение в розетке с номинальным напряжением 220В. во всём диапазоне расчётных нагрузок падение напряжения не более 15%, или +5 -10% от номинала. Здесь, как составляющие нагрузок, должны быть учтены и КПД всех преобразователей напряжения.(трансформаторов)

[Chifu]

ivanhabalin в сообщении #528625 писал(а):

Учитывая последнее сообщение: система эл. снабжения должна быть расчитана так, чтобы обеспечить напряжение в розетке с номинальным напряжением 220В. во всём диапазоне расчётных нагрузок ...

Но всё равно остаётся вопрос: на какое напряжение надо рассчитывать например входные выпрямляющие диоды в импульсном блоке питания? Какие будут максимальные мгновенные значения напряжения в сети переменного тока 220 В?

[ivanhabalin]

Если преобразовать переменное напряжение поступающее из розетки "220В." в постоянное напряжение, например с помощью мостовой диодной схемы выпрямителя, с последующей фильтрацией с помощью ёмкостей, то выходное напряжение выпрямителя будет равно амплитудному значению переменного напряжения поступающего на выпрямитель. Т.е. в 1, 41раза больше среднего значения, поступающего переменного напряжения. Диоды необходимо применить как миниум Uобр. в 2 раза больше выпрямленного напряжения.
Т.е. для данного случая Uобр. не менее 620В.

[guest32]

Сегодня говорил с преподавателем по поводу этого вопроса. Я его немного неправильно понял. Оказывается, вопрос в том, что какое напряжение мы можем получить от трансформатора, подключённого к розетке 220В. Я попытался рассказать мысль Александр Т. о том, что к.п.д. зависит от выходного напряжения так, что при некотором значении этого напряжения к.п.д. становится равным нулю (а при большем его значении формула для к.п.д. теряет смысл). Но я не нашёл формулы явной зависимости КПД трансформатора от выходного напряжения. Тогда я спросил, какой он ответ хочет услышать, а преподаватель ответил вопросом на вопрос: "Вон нужно мне в трансформатора, подключённого в 220В, снять напряжение $10^{-7}$, смогу ли я это сделать?". Короче, я так понял, нужно дать какую-то оценку значениям и доказать. Мне было разрешено подумать до завтра, но что-то пока идей новых нет. Надеюсь на помощь форумчан)

[ivanhabalin]

guest32
Напряжение вторичной обмотки т-ра зависит от напряжения первичной обмотки тр-ра и соотношения витков первичной и вторичной обмоток, а если так то селайте это соотношение таки каки вам нужно, или как нужно препадователю.
Пусть пользуется.

[Chifu]

Если 2,2 миллиарда витков намотаете :), но наводки наверное нехилые будут (на большой обмотке наверное запросто несколько киловольт сможет образоваться), у вас не препод, а второй Тесла :)

[ivanhabalin]

Здесь теория. На практике, можно изменить конструкцию т-ра использовать часть магнитного потока. А вообще учиться наверное долго - мотай себе.

-- 20.01.2012, 18:11 --

Ф вообще получать такое напряжение от трансформатора на практике не разумно, наверное нужно снизить напряжение с помощью тр-ра в разумных пределах, а далее с помощью делителя на активных сопротивлениях.

[hvost_soroki]

guest32 в сообщении #529382 писал(а):

Сегодня говорил с преподавателем по поводу этого вопроса. Я его немного неправильно понял.

Ага — разговор слепого с глухим.

guest32 в сообщении #529382 писал(а):

"Вон нужно мне в трансформатора, подключённого в 220В, снять напряжение $10^{-7}$

Напряжение измеряется в вольтах. Если у Вас безразмерная величина, то это, наверно, коэффициент трансформации? А если эта величина напряжения, то зачем нужно такое напряжение, которое даже невозможно измерить существующими средствами измерений?

Вы же будущий инженер, следовательно, за цифрами должны видеть реальное устройство! Если не получается представить интуитивно, то должны обсчитать!
Если у Вас коэффициент трансформации 10 000 000, то, приняв количество витков вторичной обмотки равным одному витку, получим 10 000 000 витков первичной обмотки. (Если число $10^{-7}$ измеряется в вольтах, то количество витков будет в 220 раз больше). Минимальный диаметр обмоточного провода равен 0,05 мм. Если Вы будете мотать первичную обмотку в один слой, то ширина слоя получится 500 метров. Объём слоя будет равен 25 000 кв.мм. Если Вы будете заполнять квадратное окно, то габариты окна будут примерно 160х160 мм. (Если же число $10^{-7}$ измеряется в вольтах, то габариты окна будут больше — 2400х2400 мм). Это вполне разумные цифры, т.к. в технике применяются трансформаторы подобных габаритов.
Теперь посмотрим, сколько времени придётся мотать 10 000 000 витков первичной обмотки. Если принять скорость намотки один виток в секунду (чтобы не порвать такой тонкий провод), то потребуется 116 дней. (Если же наматывать 2 200 000 000 витков, то потребуется 70 лет). А это уже неразумные цифры.

(Реплика в сторону)

Трудно подготовить инженера из школьника! Особенно если критерием выступает «угадай-ка» ЕГЭ.
История повторяется. В 50-е годы в Москве выросло поколение молодых людей, окончивших среднюю школу, но не поступивших в ВУЗы (ВУЗы в то время не могли принять всех выпускников ср. школ). Это было поколение «лишних людей» (известное из классической русской литературы). Их называли «тунеядцами».
«Я тунеядец, я из Москвы,
Я не работаю, не то, что вы!
Пусть трактор работает, железный он,
Плевал я на ваши шестнадцать тонн.»
Хрущёв ввёл в школе уроки труда. Молодёжь научилась хоть гвозди молотком забивать. А сейчас и этого нет — один «офисный планктон».
Раньше к подготовке инженеров относились серьёзней, нежели к подготовке академических физиков-химиков — обязательной была практика. Гарин-Михайловский хорошо описал производственную практику инженеров железнодорожного транспорта. В советское время для поступления в институт требовались два года производственного стажа.

Chifu в сообщении #529397 писал(а):

Если 2,2 миллиарда витков намотаете :), но наводки наверное нехилые будут (на большой обмотке наверное запросто несколько киловольт сможет образоваться), у вас не препод, а второй Тесла :)

Окстись! Какие киловольты в обмотке включенной в розетку 220 В?
К тому же во вторичной обмотке с указанным коэффициентом трансформации.

[Joker_vD]

hvost_soroki
А нельзя взять два трансформатора, с коэффициентами $1000$ и $10000$, и соединить их?

[hvost_soroki]

Конечно можно. Но какой в этом смысл?

[guest32]

hvost_soroki
Да, размерность не написал, вольты. Подобную оценку я сделал сразу же после того, как прочитал пост ivanhabalin. Получились нереальные значения. Спасибо за советы.
А по поводу "разговора слепого с глухим" - здесь я вынужден с Вами согласиться, т.к. не испытываю иллюзий по поводу своей сообразительности, научному трудолюбию и знаниям. Но как говорил кто-то умный: "Главное - человеком быть хорошим".
Всем огромное спасибо за помощь, тему можно закрывать.