Братание с трехфазным трансформатором

Приветствую! После очередного похода на радиобарахолку сподвигнулся на написание этого отчасти лженаучного материала.
Может оно и старо, как мир, но в наше "низкоимпедансное" время, когда у людей с грошами туговато, авось кому-то и пригодится...

Как-то у барахольщикив наткнулся на небольшой трехфазный трансформатор (150-180 вт навскидку). Имея небольшой, да и давнишний уже, опыт с таким железом (наладка и испытания оборудования подстанций), хотел было пройти мимо этой вроде бесполезной в хозяйстве железяки, но потом все же забрал за 50 деревянных ради эксперимента.
И вон он, расстерзанный, на «операционном» столе, приступим…

Чистим, отмываем, вызваниваем обмотки, по-новой лудим клеммные колодки, сажаем все на свои места.

↑ Мерим

После замеров нарисовалось следующее (обмотки на всех трех стержнях идентичны):

В живую разглядеть диаметр проводов удалось только на обмотке с отводом – 0,8 мм.кв. Вторая (22V) оказалась слаботочной и вытягивала без просадки 18V 200 mA. Поскольку целью эксперимента была попытка включить транс в качестве разделительного либо силового с минимальными потерями, все слаботочные обмотки не рассматриваем и про отвод на вторичке тоже пока забудем. Таким образом, грубо взяв за исходное 2А по каждой вторичке при 22V попробуем забрать у транса ватт 130 полезной мощности, а может и больше.

↑ Варианты

Варинтов включения первичных обмоток просматривается четыре:

Здесь сразу поясним, что все стержни трехфазника одинаковы по ширине, это обычное Ш-образное железо, собранное вперекрышку. Таким образом, включение трех первичек синфазно и параллельно недопустимо, для понимания достаточно нарисовать себе схему движения магнитного потока по сердечнику.

Абсолютно корректным и безопасным является вариант I. С него и начнем, причем замеры будем делать на холостом ходу и только после нахождения оптимального включения прогрузим рабочий вариант. Вот результат при токе холостого хода 25 mA и сетевом напряжении 240V (дело было уже в 5 утра):


В этом варианте мы можем варьировать включением всех вторичных и двух первичных обмоток, как в любом однофазнике, но нагрузочная способность его из-за работы только одной катушки (одна лошадь везет две телеги) предполагается ослабленной.

Теперь попробуем вариант II, включив первички А и С синфазно параллельно. Магнитный поток в центральном стержне возрастет в 2 раза при том же сечении. По идее – рискованно, но попробуем.

Ток холостого хода, как и ожидалось, значительно вырос – 380 mA. Но и после 1 часа непрерывной работы трансформатор оставался чуть теплым. Мощность в таком включении должна быть уже приемлемой и почти удвоенные напряжения в секции B тоже представляют интерес.

Теперь включим транс по варианту III.

Здесь обмотки А и С включены параллельно, но противофазно. Соответственно магнитные потоки в катушке В будут направлены встречно (самоуничтожение) и на выводах В и в1 практически по нолям. А что же происходит в остальных обмотках? Меряем:
Ток холостого хода всего трансформатора 65 mA , для его габаритов- самое то. Не утерпел, нагрузил на лампу 24V 60W обмотку a1 – 22V при токе 2,3А. Добавил еще одну лампу на c1 – та же песня, напруга даже не просела. Постояло так 30 мин. – транс чуть теплый. Чем не решение для двуполярника?! А обмотки секции В можно попросту убрать, при нынешнем дефиците провода – одна выгода!

Вариант IV замысливался, как альтернатива второму: попытаться уменьшить ток холостого хода. Здесь к соединенным синфазно обмоткам А и С последовательно добавлена обмотка В. Вот что получилось:

Ток холостого хода уменьшился до 240 мА и я уже возликовал. Но рано… Лампы при одновременном включении посадили обмотки a1 и c1 до 13V, а обмотку b1 до 36V (лампы здесь включал последовательно). В обоих случаях ток был 2А. Но этим не закончилось, ибо пока перекуривал, центральная обмотка стала ощутимо греться. Тогда я решил тупо поменять ее концы, включив по отношению к спарке А и С в противофазе. Транс получился сверхэкономичный: ток холостого хода аж 15 мА. Но вот напруга… a1, c1 – по 10V, b1 – 20V. И все это при слабой нагрузочной способности. Хотя как вариант имеет право жить!
А вот в чистом виде, как на рисунке, лучше забыть, потому из дальнейших действий мы его исключаем, равно как и сверхэкономичный (он на любителя).

Днем были дела семейные и прогрузкой занялся вечером. В качестве нагрузок – те же две лампы 24V 60W каждая. Исходный замер варианта II (он мне показался наиболее интересным) на холостом ходу при сетевом 220V: a1,c1 по 26V, b1 – 49V, в обмотке B – 416V. Включаем: a1,c1 по 21V, b1 – 45V, в обмотке B – 382V(пока не нагружена).


Добавляем сюда две на 220V 100W и 25W в последовательном включении (других под рукой не оказалось). Света в комнате сразу прибавилось, в обмотках следующие значения: a1,c1 по 18V(2,2A), b1 – 40V (не нагружена, но пол-ампера отдаст смело без просадки остальных обмоток), на B – 320V (230 mA). Вот вам готовый транс для гибридного уся. Полчаса прогрузки, температура транса примерно 50 градусей, вполне терпимо, но лучше подцепить кулер.


Ну и для очистки совести прогрузил все так же, но обмотки a1,с1 подключил через мосты с фильтрующими кондюками по 2200 мкф.


На a1 и c1 – по 18,7V (2.3А), b1 – 40V (не нагружена, на c1 – 320V (232mA). Тепловой режим не поменялся. Далее перецепил последовательно включенные лампы на обмотку b1, все остальные нагрузки снял: 41V, 2,3A (на холостом здесь было 44V). И, наконец, нагрузил только секцию B, причем низковольтую обмотку через мост и конденсаторы фильтра: на b1 – 36V (2,7A), на B – 315V (240 mA). Если подытожить, транс сполна отдаст 140-160 ватт полезной мощи, которая в данном случае ограничена сечением провода.

↑ Резюме

Мне могут возразить: к чему весь огород, взял тот же ТС-180 и не мучайся. Я отвечу:

1. На «безрыбье» при нынешних ценах он очень даже ТРАНС! Присмотритесь на барахолках, этих красавцев никто не берет, их можно купить впополам дешевле как минимум (у сварщиков ценятся мощностью от киловатта и выше).

2. Трехфазники более надежны конструктивно, Ш-образное железо с дырками в пластинах, хороший крепеж, мощный каркас, удобство в разборке и перемотке. Но даже если не перематывать – они практически не горят за счет хорошей изоляции и запаса прочности (на случай попадания фазного напряжения). Помнится, испытывают их мегометром при подаче минимум 1000 Вольт. Мой вот пропитан щеллаком. Плюс есть вариации с включением. То есть, как разделительный в хозяйстве - это очень хороший выбор (по варианту I и III).

3. Опытный радиолюбитель легко сделает из него приличный силовик для усилителя. По варианту II и анодное для ламп есть. А что до большого тока холостого хода – так и в классе А не меньше на ветер улетает. В конце-концов кому нужно, тот воспользуется данным материалом, а оспаривать его целесообразность не буду. Потому, как я с филологическим образованием и до сих пор не знаю, что такое логарифм числа «А». Но вот дымок канифольный люблю всю жизнь, и выдумывать пропорционально мозгам – тоже.

4. И теперь о сокровенном, на что я не дотягивают совсем. А почему бы не попробовать это железо в качестве выходного транса в ламповом усе? Может, спецы-датагрцы пораскинут своими головушками? Железо здесь совсем не хилое, пластины тонкие, три катушки (можно секционированием поиграть).
Надо же какую-то точку и здесь поставить.
Засим откланиваюсь!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации