Le transformateur lui-même possède des inductances de fuite, relatives au primaire comme au secondaire. Quand le nombre de spires secondaire augmente, l'inductance de fuite du primaire réfléchie au secondaire augmente, et l'inductance de fuite propre du secondaire augmente également. Il n'y a donc rien de très surprenantEnvoyé par Yvan_Delaserge
Pour donner une idée, la valeur de l'inductance de fuite d'un enroulement est proche de ce qu'elle serait en faisant abstraction du fer
Dernière modification par Tropique ; 28/08/2013 à 17h10. Motif: typo
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
- sur la photo du transfo message #173, considères-tu qu'il y a une ou deux spires ? A première vue, il y a 1.5 spires, un tour de plus et il y a 2.5 spires ce qui pourrait expliquer la différence 128W * (2.5²/1.5²) = 355W et on est beaucoup plus proche des 360W mesurés par rapport aux 512W.
- si possible mesurer la tension moyenne au secondaire sur les fils juste à la sortie du transfo (un secret : piquer deux épingles dans la gaine)
- avec un un câble plus court et de plus gros diamètre, le court circuit est plus franc ???? Plus risqué ????
Sauf erreurssssss
Petit à petit on avance. Chi va piano va sano.
Ce soir, j'ai regardé la forme d'onde du courant dans le primaire à pleine charge à 200 Hz.
http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1377713699
En haut, la tension aux bornes du primaire. En bas, le courant dans le primaire. J'ai utilisé une résistance de 3,5 ohms en série entre le hacheur et le primaire. La chute de tension aux bornes de la résistance est ce que l'on voit dans le tracé du bas. Elle est proportionnelle au courant. Pas de surintensité en vue. Tout va bien. Pas de déphasage tension-courant, si ce n'est que, puisque l'intensité n'a pas une forme de créneau, on ne peut pas dire que le maximum de tension corresponde en tout point à un maximum de courant.
Et voici la forme d'onde de la tension au secondaire à pleine charge.
De nouveau, en haut la tension aux bornes du secondaire.
http://forums.futura-sciences.com/im...attach/gif.gif
En bas, la tension au secondaire. Elle a été mesurée aux bornes d'un fil supplémentaire passé dans les fenêtres du transfo. Cela correspond à une spire. Le gros câble est toujours en place, en court-circuit, et le montage fonctionne à pleine charge.
Amicalement,
Yvan
Bonsoir,
Quelle est la section du câble au secondaire ?
Il est amusant ton jouet !
Pourquoi les flancs des tensions sur 4.7ohms au primaire et sur la spire de mesure au secondaire ne sont-ils pas plus raides ?
C'est probablement dû à l'inductance du fil du secondaire qui se projette aussi en série au primaire N² fois plus grande. Il faudrait se plonger dans des calculs à 22:30 ... demain peut-être(la croissance exponentielle de la tension y fait penser ?) !
Au secondaire on a ??1.4V?? avec une spire(*) ! Mais nous, on ne sais pas si le secondaire 'utile' présente une ou deux spires ... 0.5, 1.5 ou 2.5 spires
La tension constante au secondaire - chose à laquelle je n'avais jamais pensé - indique que la variation du flux magnétique dans le noyau du transfo est bien constante et que donc le noyau ne sature pas, si le noyau saturait, la tension chuterait avant la fin du créneau.
(*)J'insiste lourdement
Et oui, tout va bien, très bien même !
Bonjour Celestion. Le secondaire est constitué de 3 fils de 1, 3 mm de diamètre en parallèle.
Exact, sauf que c'est l'opposé(*)J'insiste lourdement
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
Sibyllin ! (*)
Sur la photo du transformateur attachée au message #173 de cette conversation, combien de spires compte-t-on ?
J'en compte une et demi (1.5 spires) : 360 + 180 degrés
(*) Ou alors s'agit-il d'une raillerie sur la lourdeur de la phrase ? J'ai passé 5 minutes sur ces 'entrant sortant qui sortent'
Hello Biname
Je suis du même avis que Tropique en ce qui concerne les spires.
Bien amicalement.
Merci Jean-Marie pour ton dessin. La partie externe des spires compte donc pour du beurre ou au mieux pour pas grand chose, ça tient la route et je suppose que tout bon cours sur les transfos le mentionne.
Je me suis donc lourdement trompé.
Hello Biname
Mon dessin ne fait qu'affirmer sans démontrer.
Il y a environ un an, je me suis amusé à faire quelques mesures sur un transfo de micro-onde pour voir l'influence de la disposition du fil sur la tension générée. Il s'avère que chaque passage dans une fenêtre du transfo augmente la tension d'une valeur d'une demi spire. La disposition du fil en-dehors des fenêtres du transfo n'a aucune influence sur la tension (du moins avec la sensibilité de mon multimètre).
Les mesures sont disponibles ICI.
Bien amicalement.
Bonjour,
Le noyau du transfo sert à guider le flux magnétique généré par le primaire. Tout le flux magnétique passe par la partie centrale, tandis que la moitié passe dans chaque "branche".
Ce qui compte, c'est combien de flux tu entoures (compté algébriquement) :
- un "tour" de fil autour de la partie centrale entoure tout le flux, donc ça compte comme une spire ;
- un "tour" autour d'une "branche" du noyau entoure la moitié du flux total, donc compte comme une demi-spire ;
- un tour qui entoure tout le transfo sans passer dans l'une des fenêtre entoure tout le flux qui passe par lka partie centrale du noyau plus 2 fois tout le flux qui passe dans chaque branche. mais les deux flux sont de sens opposé, donc donc se soustraient, donc s'annullent. Ca compte comme zéro spires.
- deux tours autour de la partie centrale entoure 2*tout le flux, donc ca compte comme n spires.
- un tour dans un sens et un tour dans l'autre, c'est une fois le flux total moins une autre fois le flux total, donc c'est zéro spires ;
- un tour dans le noyau plus un tour autour d'une branche...
Conclusion : on ne peut pas avoir de demi-spires avec un transfo torique.
Dernière modification par Antoane ; 29/08/2013 à 11h27.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
C'est vrai. La tension aux bornes du primaire est commutée tellement vite par les MOSFET que l'on ne voit même pas la trace sur l'écran. Par contre, le courant évolue beaucoup plus lentement. Moi, je me serais attndu à des retours à zéro bien plus rapides et surtout à des rampes rectilignes depuis zéro. Pas à des exponentielles. En tout cas, je crois me rappeler que c'est ce que prédisait SPICE il y a quelques mois.Il est amusant ton jouet !
Pourquoi les flancs des tensions sur 4.7ohms au primaire et sur la spire de mesure au secondaire ne sont-ils pas plus raides ?
C'est probablement dû à l'inductance du fil du secondaire qui se projette aussi en série au primaire N² fois plus grande. Il faudrait se plonger dans des calculs à 22:30 ... demain peut-être
Oui, c'est bien ça. Une division égale 200 mV x 10 à cause de la sonde. En fait il y a deux secondaires. Un qui possède 2 spires, qui sert à charger le montage et qui est constitué de 3,4 m de câble à trois brins, court-circuité (et je peux te dire qu'il chauffe le câble, mais que ce n'est pas le cas ni du noyau du transfo, ni du primaire, ni des MOSFET. Le rendement du montage n'a pas l'air dégueulasse!)Au secondaire on a ??1.4V?? avec une spire(*) ! Mais nous, on ne sais pas si le secondaire 'utile' présente une ou deux spires ... 0.5, 1.5 ou 2.5 spires
Et l'autre secondaire (qui ne figure pas sur la photo) est juste constitué d'un bout de fil fin, connecté aux bornes de la seconde sonde de l'oscillo. Il ne sert qu'à observer la forme d'onde de la tension induite au secondaire.
Oui, c'est probablement ce que l'on observerait. Toutefois, je me demande pourquoi les flancs ascendants et descendants ne sont pas bien carrés, comme ceux du signal au primaire. Sans doute l'effet de l'inductance de fuite? Mais en tout cas, les flancs ascendants et descendants sont bien plus rapides que ceux du courant.La tension constante au secondaire - chose à laquelle je n'avais jamais pensé - indique que la variation du flux magnétique dans le noyau du transfo est bien constante et que donc le noyau ne sature pas, si le noyau saturait, la tension chuterait avant la fin du créneau.
Amicalement,
Yvan
Super. Une fois de plus, merci Tropique de ta façon quasi-chirurgicale de recadrer les choses en quelques mots. J'ai un montage qui fonctionne et je ne crois pas que j'y serais arrivé sans tes conseils clairs et précis.
Intuitivement, je me disais qu'en partant d'un montage à une seule spire, le fait d'enrouler une partie du câble autour du noyau pour avoir une seconde spire, va donner à cette partie du câble davantage de self-induction, alors que la longueur totale du câble reste inchangée.
Davantage de réactance => moins de courant.
Mais je vois maintenant comment les choses se goupillent. Merci encore. C'est vrai que tu es comme moi, mais juste mieux!
Amicalement,
Yvan
Tout à fait. C'est comme si chaque fois que le câble passe dans une des fenêtres du noyau, les électrons recevaient un coup de pied au cul supplémentaire. Encore faut-il que les coups de pied soient toujours dans le même sens pour qu'ils s'additionnent!Bonjour,
Le noyau du transfo sert à guider le flux magnétique généré par le primaire. Tout le flux magnétique passe par la partie centrale, tandis que la moitié passe dans chaque "branche".
Ce qui compte, c'est combien de flux tu entoures (compté algébriquement) :
- un "tour" de fil autour de la partie centrale entoure tout le flux, donc ça compte comme une spire ;
- un "tour" autour d'une "branche" du noyau entoure la moitié du flux total, donc compte comme une demi-spire ;
- un tour qui entoure tout le transfo sans passer dans l'une des fenêtre entoure tout le flux qui passe par lka partie centrale du noyau plus 2 fois tout le flux qui passe dans chaque branche. mais les deux flux sont de sens opposé, donc donc se soustraient, donc s'annullent. Ca compte comme zéro spires.
- deux tours autour de la partie centrale entoure 2*tout le flux, donc ca compte comme n spires.
- un tour dans un sens et un tour dans l'autre, c'est une fois le flux total moins une autre fois le flux total, donc c'est zéro spires ;
- un tour dans le noyau plus un tour autour d'une branche...
Conclusion : on ne peut pas avoir de demi-spires avec un transfo torique.
Amicalement,
Yvan
Merci à tous les trois. Mon ignorance est ici la cause de nombreuses diversions, revenons-en à nos moutons.
Idées :
- faire varier la fréquence de 800 à 100 Hz pour monter progressivement en puissance
- ?? l'inductance des conducteurs alimentant la charge n'est pas gênante, elle ne dissipe pas d'énergie, elle diminue juste la tension sur la charge, une spire de plus au secondaire et hop le problème est réglé ??
Avec des valeurs à moitié réalistes, on arrive sans difficulté à reproduire à peu près ce qu'on voit en simu, tout me parait normal
Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.
La première approximation du transformateur suffit à tout expliquer et LTSpice nous évite les longs calculs.
PrimaireR170L66mH.jpg
Oublié de dire
- que l'énergie dissipée dans R2 est l'énergie utile au secondaire
- que tant que le noyau du transformateur ne sature pas(*) et tant que la résistance des fils est négligeable par rapport à la charge,
la première approximation reste valable (pertes cuivre et pertes fer négligeables)
(*) à l'oscillo, tension constante au secondaire jusqu'à la fin du 'créneau'
- quatre mois pour en arriver là, je ne suis pas très fier
-----
Une petite correction en plus, dans un message précédent je parle de flancs exponentiels, ils sont plutôt logarithmiques mais bon !
Non, en fait l'idée pour la suite des essais est de se rapprocher de plus en plus des conditions réelles d'utilisation de la soudeuse par points, en réalisant un secondaire constitué d'un "U", c'est-à-dire d'une seule spire, de section égale à la taille des fenêtres du noyau du transfo, afin de réduire les pertes par effet Joule. La longueur totale sera de 1 mètre.
Ensuite, comme la tension aux bornes d'une seule spire n'est pas suffisante pour faire de la soudure par points, on va scinder le primaire en deux et alimenter les deux moitiés en parallèle. ça devrait nous donner dans les 2,5 V au secondaire.
Le point auquel il faudra veiller est que le courant au primaire ne devra pas dépasser 10 A. (Sinon, adieu les fusibles de la maison!)
Si tout va bien, le fait de travailler à 200-800 Hz devrait nous permettre par l'effet de la réactance selfique, de ne pas dépasser 10 A, uniquement en jouant sur la fréquence de hachage, ce qui serait une limitation extrêmement robuste, bien plus qu'une limitation "intelligente", par MLI, mesure du courant, etc.
Rendons à César ce qui est à César, c'est Tropique qui avait eu cette idée. Voir sur ce fil il y a 1 ou 2 mois.
Amicalement,
Yvan
Merci de cette vérification Tropique. Le point clé étant les deux inductances de fuite en série avec les enroulements primaire et secondaire.
Amicalement,
Yvan
Bonjour,
Attention à l'effet de peau, proportionnel à 1/sqrt(f) : http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_de_peau, soit, approximativement pour le cuivre :
9.38mm@50Hz,
6.5@100Hz
3.3mm@400Hz
2.3@800Hz
Il faut utiliser des "feuilles" (=des toles) isolées entre elles et connectées au niveau de la soudure ou directement du fil de Litz.
Dernière modification par Antoane ; 30/08/2013 à 07h11.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Salut, Antoane,Bonjour,
Attention à l'effet de peau, proportionnel à 1/sqrt(f) : http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_de_peau, soit, approximativement pour le cuivre :
9.38mm@50Hz,
6.5@100Hz
3.3mm@400Hz
2.3@800Hz
Il faut utiliser des "feuilles" (=des toles) isolées entre elles et connectées au niveau de la soudure ou directement du fil de Litz.
Oui, c'est ce que je pensais faire, déjà pour des raisons de facilité de réalisation. Je me suis procuré des bandes d'alu de 1 mm, que je vais couder en "U" une à une. Il faut que je vérifie l'état de surface de l'alu. Au besoin, je vais les placer toutes côte à côte et les sprayer avec une fine couche de vernis avant de les couder.
Amicalement,
Yvan
Oui, Tropique a évoqué très tôt le fait que les inductances parasites au secondaire limiteraient le courant au primaire et il faut le dire, Tropique connait très bien le sujet.
On a commis l'immense erreur de négliger la théorie qui n'est pourtant pas bien lourde
http://raymond.caniac.perso.neuf.fr/...sformateur.pdf page 1 et 2 figure A11.4 (1)
Cette théorie mène à mon LTSpice du message #198 qui est une bonne approximation(2) du transfo chargé, LTSpice se chargeant des délicatesses mathématiques liées au régime non sinusoïdal.
Pour moi, en ce qui concerne le courant au primaire, le rendement, ... c'est résolu. Il est archi faux de concevoir que le générateur voit l'inductance de l'enroulement primaire à ses bornes. Le générateur - le pont en H - voit une inductance L en série avec une résistance R ; le générateur voit mon LTSpice (aux approximations près). Dit encore autrement, on charge le pont en H avec L = 66.55mH en série avec R = 165.4 ohms et LTSpice donne les courants, tensions, ... et probablement la puissance dissipée sur R (comment ????).
En résume on a
Vhachage = Vcc = 300V
Np = Nombre de spires au primaire = 220
Ns = Nombre de spires au secondaire = 2
k = Np/Ns = 110
k² = 110² = 12100
L1 = inductance de l'enroulement primaire = 200 mH (5)
L2 = inductance de l'enroulement au secondaire = L1/k² = 16.5 µH ??? c'est peu
Lf1 ~= inductance de fuite du primaire = L1/5000 = 40µH (3) ??? c'est peu
Lf2 ~= inductance de fuite du secondaire = L2/5000 = 3.3nH (3) ??? c'est peu
RL1 la résistance de l'enroulement primaire
RL2 la résistance de l'enroulement secondaire
Charge du secondaire = Rs + jXs avec :
Rs = 0.014 ohms et
Xs = jwL et L = 5.5µH
En première approximation = transfo parfait, on remplace _tout le transfo_ par une impédance
Z = R + jX = R + jwL = k²(Rs + jXs) soit une résistance
R = k²*Rs = 12100 * 0.014 = 169.40 ohms (R2 sur mon LTSpice) en série avec une inductance
L = k²*Ls = 12100 * 5.5 = 66.55 mH (L sur mon LTSpice)
Cette approximation est celle de mon modèle LTSpice du message #198. Cette approximation est pertinente :
- l'inductance de fuite du primaire 40µH est à mettre en série avec l'inductance de 66.55 mH, soit 66.59mH elle est donc bien négligeable
- l'inductance de fuite du secondaire 'ramenée au primaire' = dans mon LTSpice vaut k²*LF2 = 39µH, elle aussi à placer en série avec les 66.59mH qui passe ainsi à 66.63mH.
- la résistance intrinsèque de l'enroulement primaire RL1 est à placer en série avec avec les 169.5 ohms, le primaire doit faire moins de 5 ohms(R*I² à 6A ~= 200W dissipé = cata), nous voici à tout casser à 175 ohms.
- la résistance intrinsèque de l'enroulement secondaire RL2 vaut ~0.0014 ohms (4),qui 'ramenée au primaire'= dans mon LTSpice, à placer en série, vaut 0.0014*12100=16.94 ohms ce qui porte la résistance de mon LTSice à 192 ohms contre 169.4 ohms dans la première approximation, ce n'est pas vraiment négligeable mais c'est marginal et ne modifie pas fondamentalement les résultats.
- pour l'inductance magnétisante et la résistance fer, je les considère très grandes et donc négligeables aussi (car je suis fatigué), si ce n'est pas le cas, changer de transformateur
(1) une page 'perso' confirmée par mon vieux Quinet et Petitclerc
(2) la première approximation - transfo parfait - néglige tout ce qui est sensé être marginal par construction : toutes les capacités parasites, les inductances de fuite, la résistance du fil des bobinages, ...
(3) Tropique suggère, inductance de fuite = inductance de la bobine sans le fer, ça me semble raisonnable (µr fer = 5000)
(4) en supposant que la longueur totale des deux spires fait 34 cm (1/10 du 'fil')
(5) Yvan message #25
Et je signe : ici il n'y a pas d'erreur
Il n'est pas interdit de modifier/préciser les valeurs
J'ai beaucoup appris ici.
Dernière modification par Biname ; 30/08/2013 à 20h09.
Comme moi, tu voyais le pont en H chargé par une inductance seule : l'enroulement primaire ; c'est archi faux, le primaire est chargé comme expliqué dans mon message précédent par une inductance L en série avec une résistance R 'projetées' du secondaire par le transformateur, cette charge ne dépend du transformateur que de manière marginale, liée aux pertes cuivre et fer uniquement.
Dernière modification par Biname ; 30/08/2013 à 20h37.
ll faudra aussi revisiter le problème des surtensions/surcourants sur le pont en H, sur base de ce modèle LTSpice message #198. A première vue, il n'y en a pas ????
Moi aussi, j'ai trouver mon jouet : LTSpice, il calule la puissance sur R2 = puissance utile, sa courbe en rouge (1), il calcule aussi la puissance moyenne 363 watts(2), l'énergie transmise lors d'une impulsion (l'intégrale de la courbe de puissance) = 944 millijoules, ... et le spectre ... si on veut !
PrimaireR170L66mHPwrR2_200Hz_2Spire.jpg
(1) pas moyen d'arrêter la sommation à 2.5, il veut 2.6 ... un pb de grille probablement ?
(2) n'était-ce pas la valeur mesurée pour deux spires ... oh merveille si message #174 !
N'arrêtons pas en si bon chemin, essayons le 100 Hz et une spire du message #174 !
k change, k = (220/1)² = 48400
L change, L = 48400 * 5.5 = 226mH
R change, R = 48400 * 0.014 = 677 ohms
La 'pulse' LTSpice aussi 0.004999ms-0.000001ms-0.004999ms-0.000001ms période 10ms(100Hz)
Et voilà ! 115 watts calculés et 128 watts mesurés
PrimaireR677L226mHPwrR2_100Hz_1Spire.jpg
Bon, je vous laisse souffler !
Dernière modification par Biname ; 31/08/2013 à 00h47.
Pour ceux qui doutaient de mon modèle msg #198 - dont moi(2) -, voici un LTSpice qui permet de comparer le/mon circuit équivalent du transfo et son transfo élémentaire de LTSpice qui valide mon modèle ... et en prime on va apprendre quelque chose
1) Image comparant les courants source dans les deux cas
Cmp_TransfoPrft_1e_Approx_200Hz_2Spires_Iv1_Iv2.asc.jpg
On y voit une nette différence entre les deux différents modèles, la courbe correspondant le mieux aux traces d'oscillo du courant au primaire du msg #184 est la courbe de 'mon modèle'(à gauche). Si on multiplie L3 et L4 par 10 (2) ou plus, la courbe du modéle de droite se rapproche de celle qu modèle de gauche qui suppose un transfo parfait, cela laisse penser que la valeur mesurée de L3 - inductance primaire à vide - est à revoir ?quoique j'ai trouver sur des sites US des valeurs comparables ?. Il est à noter que sur son modèle msg #197, Tropique utilise une L3 de 6H et non 0.2H soit 30 fois plus, probablement pour 'casser la crête' de I(V) aussi.
2) Quatre images comparant I et V sur la charge de chacun des modèles pour des hachages à 100, 200, 400, 800 Hz
Cmp_TransfoPrft_1e_Approx_100Hz_2Spires_IetVLoad.asc.jpg
Cmp_TransfoPrft_1e_Approx_200Hz_2Spires_IetVLoad.asc.jpg
Cmp_TransfoPrft_1e_Approx_400Hz_2Spires_IetVLoad.asc.jpg
Cmp_TransfoPrft_1e_Approx_800Hz_2Spires_IetVLoad.asc.jpg
Il me semble que ceci valide le modèle du circuit équivalent de mon modèle du msg #198
3) Le fichier LTSpice et les fichiers .Txt contenant les impulsions nécessaires (permettent de hacher à -300, +300 et démarrer à 0V), il y a 100, 200, 400, 800(1), dans la source il suffit de cliquer gauche et de cocher 'PWL File' et d'utiliser 'Browse' pour sélectionner le fichier désiré. N'oubliez pas de changer le fichier PWL pour le modèle de gauche et celui de droite lorsque vous changer de fréquence de hachage.
Un maximum de 5 fichiers par message sur Futura, on essayera de les caser dans le message suivant ?
(1) d'autres fréquences disponibles sur demande
(2) le problème de ce transfo est son inductance primaire L3 qui est trop faible, L3 est aussi l'inductance magnétisante et dans d'autre modèles d'équivalents transformateur où elle est ajoutée, elle n'est plus vraiment négligeable pour I(source) surtout, ce qui me fit douter
Et voici les fichiers LTSpice du message précédent à placer dans le m^me répertoire:
Bon, ça semble passer, attente de validation.
Deux autres modèles LTSpice
Un transformateur avec inductances de fuite P et S et résistance propres des enroulements P et S et à gauche le transformateur équivalent première approximation/transfo parfait.
Et un transformateur équivalent comprenant l'inductance et résistance magnétisante et les résistances propres des enroulements P et S, inductance de fuite pas implémentées.
Il y a des tas de choses à découvrir avec ces modèles ...
Ces modèles utilisent les mêmes fichiers PWL que les précédents, copiez les dans le même répertoire.
Pour tous, l'inductance primaire de 200 mH est légère ...
Inclus aussi les PWL 50 et 1600 Hz
Bon amusement
