Faseverschuiving tussen up en us bij 1fasige transformator

[HermanBinnekade]

Goed, kijken we dan eens naar de secundaire kant: een magnetisch veld dat in de secundaire spoel een stroom/spanning opwekt. Wat gebeurt daar met het faseverhaal?

Een spanning !! opwekt. Stroom gaat er pas lopen als we een belasting aanbrengen. En dan begint het hele verhaal van voren af aan !!!!!!

[klazon]

Ik ga nog een poging wagen.

Volgens het plaatje wat je zelf laat zien is E1 de primaire geïnduceerde EMK, en E2 is de secundaire geïnduceerde EMK. Beide EMK's komen voort uit de flux en aangezien er maar 1 flux is moeten E1 en E2 wel in fase zijn. Dat is voor mij logica van de bovenste plank. Mits je uitgaat van dezelfde wikkelrichting. Dit heb ik trouwens in mijn eerste reactie ook al gesteld.

Bovendien is deze conclusie in overeenstemming met mijn bijna 40-jarige ervaring in het gebruik van meettrafo's.

Je zegt dat jouw theorie in elk leerboek elektrotechniek terug te vinden is, maar in mijn leerboeken stond iets anders. Ik heb nog steeds vraagtekens bij het vectordiagram dat je liet zien. Waar komt dat verhaal vandaan? Waarom staat er bij de E1 vector een minteken, en waarom wijst de E2 vector de andere kant op? Je hebt die plaatjes kennelijk uit een boek of een dictaat gescand. Staat daar niet wat meer verklarende tekst bij? Ik zou graag willen weten wat ze daarin zeggen.

Dan kom ik nog even terug op wat je gezegd hebt over de spaartransformator. Je zegt, terecht, dat in het gezamenlijke deel van de wikkeling de verschilstroom loopt. Als je eens nagaat hoe dat zo komt dan zie je dat dat alleen maar kan als E1 en E2 in fase zijn.

[HermanBinnekade]

Ik ga nog een poging wagen.

Volgens het plaatje wat je zelf laat zien is E1 de primaire geïnduceerde EMK, en E2 is de secundaire geïnduceerde EMK. Beide EMK's komen voort uit de flux en aangezien er maar 1 flux is moeten E1 en E2 wel in fase zijn. Dat is voor mij logica van de bovenste plank. Mits je uitgaat van dezelfde wikkelrichting. Dit heb ik trouwens in mijn eerste reactie ook al gesteld.

Bovendien is deze conclusie in overeenstemming met mijn bijna 40-jarige ervaring in het gebruik van meettrafo's.

Je zegt dat jouw theorie in elk leerboek elektrotechniek terug te vinden is, maar in mijn leerboeken stond iets anders. Ik heb nog steeds vraagtekens bij het vectordiagram dat je liet zien. Waar komt dat verhaal vandaan? Waarom staat er bij de E1 vector een minteken, en waarom wijst de E2 vector de andere kant op? Je hebt die plaatjes kennelijk uit een boek of een dictaat gescand. Staat daar niet wat meer verklarende tekst bij? Ik zou graag willen weten wat ze daarin zeggen.

Dan kom ik nog even terug op wat je gezegd hebt over de spaartransformator. Je zegt, terecht, dat in het gezamenlijke deel van de wikkeling de verschilstroom loopt. Als je eens nagaat hoe dat zo komt dan zie je dat dat alleen maar kan als E1 en E2 in fase zijn.

minteken bij E1 omdat dit de "tegen EMK " is in de primaire winding, klopt dat die in fase is met de secundaire spanning, E2. Hij had dus ook naar beneden, "de andere kant op", getekend kunnen worden.(ze worden tenslotte allebei door hetzelfde wisselveld geinduceerd)( E1 is niet de primair aangelegde spanning !!!Dat is V1 in het diagram.)

Ik denk dat ze dat niet gedaan hebben voor de duidelijkheid omdat het de tegenspanning is van de primair, aangelegde, spanning en om te laten zien dat door de nullaststroom V1 en het daardoor ontstane ohmse verlies in de primaire winding, de primair aangelegde spanning, niet exact 90 graden voorijlt op de nullaststroom, vandaar naar boven met een minnetje erbij.(zie mijn vorige verhaal over z'n ontstaan tegenwerken) Tenslotte wordt niet alleen in de secundaire winding een spanning opgewekt door het wisselende veld maar ook in de primaire winding zelf!(helaas zelfs in de kern ook !!, verlies. wervelstromen, denk aan inductief koken, sorry nu dwalen we af)

Verder weet ik wel zeker dat in uw leerboeken exact hetzelfde staat!!

[klazon]

Herman,

er zijn nu verschillende mogelijkheden:

1. het kwartje valt bij jou nog steeds niet

2. je bent eigenwijs

3. je wordt volkomen op het verkeerde been gezet door een vecctordiagram in je boek waarvan ik vind dat het fout is, of op zijn minst twijfelachtig.

Ik heb nu nog maar één optie voor je: zoek eens een trafo op waaraan je visueel kunt vaststellen wat de wikkelrichting is van beide wikkelingen. Markeer van beide wikkelingen de "hete" en de "koude" kant. Sluit er een dubbelkanaals oscilloscoop op aan, spanning er op, en let op het springen van de lintworm.

Ik weet echt niet meer hoe ik je moet overtuigen, maar ik stel wel vast dat je de mening van een natuurkundeleraar en van een elektrotechniker met jaren ervaring gewoon naast je neerlegt en je vastklampt aan een boek waarin een twijfelachtig verhaal staat.

Het gaat mij er echt niet om om gelijk te krijgen, want dat gelijk heb ik al. Maar ik wil jou en anderen behoeden voor een verkeerd beeld van de situatie, omdat je anders later op je bek gaat als je ooit eens komt te werken bij een bedrijf waar dit alles van belang is.

[HermanBinnekade]

Herman,

er zijn nu verschillende mogelijkheden:

1. het kwartje valt bij jou nog steeds niet

2. je bent eigenwijs

3. je wordt volkomen op het verkeerde been gezet door een vecctordiagram in je boek waarvan ik vind dat het fout is, of op zijn minst twijfelachtig.

Ik heb nu nog maar één optie voor je: zoek eens een trafo op waaraan je visueel kunt vaststellen wat de wikkelrichting is van beide wikkelingen. Markeer van beide wikkelingen de "hete" en de "koude" kant. Sluit er een dubbelkanaals oscilloscoop op aan, spanning er op, en let op het springen van de lintworm.

Ik weet echt niet meer hoe ik je moet overtuigen, maar ik stel wel vast dat je de mening van een natuurkundeleraar en van een elektrotechniker met jaren ervaring gewoon naast je neerlegt en je vastklampt aan een boek waarin een twijfelachtig verhaal staat.

Het gaat mij er echt niet om om gelijk te krijgen, want dat gelijk heb ik al. Maar ik wil jou en anderen behoeden voor een verkeerd beeld van de situatie, omdat je anders later op je bek gaat als je ooit eens komt te werken bij een bedrijf waar dit alles van belang is.

Misschien is het een idee om te mailen naar TU Delft de Hr.S.W.H. de Haan.

e-mail : S.W.H.deHaan@ewi.tudelft.nl

Ik heb m'n best gedaan in ieder geval.

Wat de tekst betreft: ik voel me niet aangesproken ik hoop dat u na contact met TU Delft inziet dat het niet gepast is.

[klazon]

Einde oefening.

[klazon]

Op zoek naar wat achtergrondinformatie deed ik een opmerkelijke ontdekking. Het is dat ik achter de PC altijd vastgesnoerd zit in een vierpuntsgordel, anders was ik van verbazing uit mijn zetel gerold. De heer Herman Binnekade blijkt, nota bene, transformatorfabrikant te zijn.

Het verklaart dat hij op dit forum met name belangstelling toont voor onderwerpen die over transformatoren gaan. Maar het betekent ook dat hij de aangewezen persoon is om proefondervindelijk te testen wat hier besproken wordt. Nu nog even wachten op de resultaten van die test.

[HermanBinnekade]

Op zoek naar wat achtergrondinformatie deed ik een opmerkelijke ontdekking. Het is dat ik achter de PC altijd vastgesnoerd zit in een vierpuntsgordel, anders was ik van verbazing uit mijn zetel gerold. De heer Herman Binnekade blijkt, nota bene, transformatorfabrikant te zijn.

Het verklaart dat hij op dit forum met name belangstelling toont voor onderwerpen die over transformatoren gaan. Maar het betekent ook dat hij de aangewezen persoon is om proefondervindelijk te testen wat hier besproken wordt. Nu nog even wachten op de resultaten van die test.

Klopt helemaal. Behalve dat ook docent wis- en natuurkunde en leraar elektrotechniek.

Allemaal volledig bevoegd!!!(voordat u daar onbeleefde opmerkingen over gaat maken!!!)

Voor de allerlaatste keer een dictaat over :

Principiële werking van een onbelaste één op één gewikkelde éénfasetransformator

Uit de wisselstroomtheorie is bekend dat als we op een spoel, gewikkeld om een ijzeren kern, een wisselspanning aansluiten in deze kern een wisselend magnetisch veld ontstaat. De frequentie van dit magneetveld is gelijk aan die van de aangesloten spanning. We gaan hierbij uit van een sinusvormig verlopende spanning.

Dit magneetveld is niet in fase met de aangesloten wisselspanning maar ijlt 90 graden na.

D.w.z. als de wisselspanning maximale waarde heeft is het magneetveld nul en als de spanning naar nul gaat is het magneetveld maximaal.

Door dit wisselende magneetveld wordt, in diezelfde spoel, weer een spanning opgewekt die 90 graden naijlt op dit magneetveld.

Deze spanning ijlt dus 180 graden na op de aangesloten spanning. Je kunt ook zeggen:”is tegengesteld aan de aangesloten spanning”.

Deze spanning werkt z’n ontstaan, de aangesloten spanning, tegen.

Hierdoor loopt er in de spoel maar een hele kleine stroom.

Dit is heel goed te zien door op de spoel dezelfde spanning, maar dan gelijkspanning, aan te sluiten. Er ontstaat dan geen tegenspanning, er is immers geen wisselend magnetisch veld, en de stroom wordt alleen beperkt door de ohmse weerstand van de spoel.

De kleine stroom in het eerste geval wordt bepaald door de “wisselstroomweerstand”.

Nu gaan we, om diezelfde kern uit het begin van ons verhaal, nog een spoel wikkelen met net zoveel windingen als de eerste spoel.

De eerste spoel, waar we de wisselspanning op aangesloten hebben, noemen we bij een transformator de “primaire wikkeling”.

Deze tweede spoel, de secundaire wikkeling, zit dus in hetzelfde wisselende magneetveld wat door de eerste, primaire spoel, wordt opgewekt.

In deze secundaire spoel wordt nu dus ook een spanning opgewekt die 180 graden naijlt op de, primair, aangesloten spanning. Dus even groot maar tegensteld.

Wanneer we bijvoorbeeld de primaire winding 230 wikkelingen geven en daar 230 volt op aansluiten hebben we 1 volt per winding.

De prachtige eigenschap van een transformator is nu, even los van de helaas ook hier optredende verliezen, dat de spanning die wordt opgewekt ook 1 volt per winding is.

Met gebruikmaking van deze eigenschap kunnen we met een transformator elke wisselspanning veranderen in een wisselspanning van een andere grootte door simpelweg het aantal wikkelingen aan te passen van de secundaire spoel.

[HermanBinnekade]

Klopt helemaal. Behalve dat ook docent wis- en natuurkunde en leraar elektrotechniek.

Allemaal volledig bevoegd!!!(voordat u daar onbeleefde opmerkingen over gaat maken!!!)

Voor de allerlaatste keer een dictaat over :

Principiële werking van een onbelaste één op één gewikkelde éénfasetransformator

Uit de wisselstroomtheorie is bekend dat als we op een spoel, gewikkeld om een ijzeren kern, een wisselspanning aansluiten in deze kern een wisselend magnetisch veld ontstaat. De frequentie van dit magneetveld is gelijk aan die van de aangesloten spanning. We gaan hierbij uit van een sinusvormig verlopende spanning.

Dit magneetveld is niet in fase met de aangesloten wisselspanning maar ijlt 90 graden na.

D.w.z. als de wisselspanning maximale waarde heeft is het magneetveld nul en als de spanning naar nul gaat is het magneetveld maximaal.

Door dit wisselende magneetveld wordt, in diezelfde spoel, weer een spanning opgewekt die 90 graden naijlt op dit magneetveld.

Deze spanning ijlt dus 180 graden na op de aangesloten spanning. Je kunt ook zeggen:”is tegengesteld aan de aangesloten spanning”.

Deze spanning werkt z’n ontstaan, de aangesloten spanning, tegen.

Hierdoor loopt er in de spoel maar een hele kleine stroom.

Dit is heel goed te zien door op de spoel dezelfde spanning, maar dan gelijkspanning, aan te sluiten. Er ontstaat dan geen tegenspanning, er is immers geen wisselend magnetisch veld, en de stroom wordt alleen beperkt door de ohmse weerstand van de spoel.

De kleine stroom in het eerste geval wordt bepaald door de “wisselstroomweerstand”.

Nu gaan we, om diezelfde kern uit het begin van ons verhaal, nog een spoel wikkelen met net zoveel windingen als de eerste spoel.

De eerste spoel, waar we de wisselspanning op aangesloten hebben, noemen we bij een transformator de “primaire wikkeling”.

Deze tweede spoel, de secundaire wikkeling, zit dus in hetzelfde wisselende magneetveld wat door de eerste, primaire spoel, wordt opgewekt.

In deze secundaire spoel wordt nu dus ook een spanning opgewekt die 180 graden naijlt op de, primair, aangesloten spanning. Dus even groot maar tegensteld.

Wanneer we bijvoorbeeld de primaire winding 230 wikkelingen geven en daar 230 volt op aansluiten hebben we 1 volt per winding.

De prachtige eigenschap van een transformator is nu, even los van de helaas ook hier optredende verliezen, dat de spanning die wordt opgewekt ook 1 volt per winding is.

Met gebruikmaking van deze eigenschap kunnen we met een transformator elke wisselspanning veranderen in een wisselspanning van een andere grootte door simpelweg het aantal wikkelingen aan te passen van de secundaire spoel.

Ik hoop overigens dat alle studenten elektrotechniek, Ahoyyy niet in de laatste plaats, uit deze hele verhandeling tesamen met wat ze al weten en met wat ze in hun studieboeken aantreffen nu zelf kunnen concluderen hoe het echt in elkaar steekt !!!!!!

[Jan van de Velde]

Volgens mij zitten we lekker langs elkaar heen te praten.

Hieronder Up en Us in tegenfase:





Draai nou eens van één van de spoelen de draadjes die naar de oscilloscoop lopen om. Ineens is alles weer in fase. Dus waar hebben we het over?

Naijlende spanning e.d. doet er helemaal niet toe. De primaire spanning veroorzaakt een flux (en daarmee een magnetomotorische kracht) die 90° naijlt op die spanning.

Wil de boel qua wet van behoud van energie niet uit de hand lopen, dan zal de flux (en daarmee de elektromotorische kracht) van de secundaire spoel tegengesteld moeten zijn aan de primaire flux. Anders zouden ze elkaar versterken.

De secundaire flux moet dus 180° naijlen op de primaire. Afhankelijk van wikkelrichting van de spoel, of de aansluiting van je meetdraden, veroorzaakt dat een gelijkfasige of tegengesteldfasige spanning over de secundaire spoel.

Staat de wereld op zijn kop, of sta ik op mijn kop??

windjammer 1588 keer bekeken

[klazon]

Hoewel ik het eigenlijk al had opgegeven toch nog maar een poging om het misverstand op te helderen. Want het blijft me toch intrigeren hoe twee mensen zulke tegengestelde ideeën kunnen hebben over hetzelfde verschijnsel.

De spanning die in de primaire wikkeling wordt geïnduceerd is inderdaad tegengesteld aan de van buiten opgelegde spanning, mits je dit bekijkt in relatie met de primaire stroom, en dus met de primaire flux.

Maar als je spanning meet, dan doe je dat altijd ten opzichte van een bepaald punt. En meet je de primair opgelegde spanning ten opzichte van het voetpunt van de wikkeling, en de in de primaire geïnduceerde spanning ook ten opzichte van het voetpunt van de wikkeling, dan zijn ze in fase. Met deze aantekening dat je E1 niet echt kunt meten, omdat die samen met de verliesspanning verdeeld is over de wikkeling.

Maar daarvoor hebben we als hulpmiddel de secundaire wikkeling. Daarin gebeurt namelijk precies hetzelfde als in de primaire. E1 en E2 zijn in fase, uitgaande van gelijke wikkelrichting.

Dus mijn stelling is: meet je de primaire spanning en de secundaire spanning van een trafo, met inachtname van gelijke wikkelrichting, dan zijn ze op een scoop in fase.

Herman zou dat kunnen testen aan een spaartrafo uit zijn eigen productie, en dat kan zelfs zonder scoop. Vanuit het voetpunt gezien hebben de primaire en de secundaire dezelfde wikkelrichting. Neem even aan dat het een trafo is van 230 naar 110 volt. Leg de 230V aansluiting en het voetpunt aan het stopcontact en meet tussen de 230V en de 110V aftakking.

Als de secundaire spanning in tegenfase zou zijn met de primaire spanning, dan zou je 230+110= 340V meten. Maar dat meet je niet, de spanning tussen de ingang en de uitgang is het verschil, nl. 120V. En zet je de 230V en de 110v aansluiting samen op een dubbelstraals scoop, met als referentie de gezamenlijke nulaansluiting, dan dansen ze vrolijk gelijk op.

[Jan van de Velde]

Ter hopelijke bevestiging van een en ander:

http://www.electricianeducation.com/theory...ransformers.htm

Magnetomotive force is produced any time electrons move through a wire. Usually, this mmf is accompanied by magnetic flux, in accordance with the mmf=ΦR "magnetic Ohm's Law" equation. In this case, though, additional flux is not permitted, so the only way the secondary coil's mmf may exist is if a counteracting mmf is generated by the primary coil, of equal magnitude and opposite phase. Indeed, this is what happens, an alternating current forming in the primary coil -- 180o out of phase with the secondary coil's current -- to generate this counteracting mmf and prevent additional core flux. Polarity marks and current direction arrows have been added to the illustration to clarify phase relations:

[HermanBinnekade]

Volgens mij zitten we lekker langs elkaar heen te praten.

Hieronder Up en Us in tegenfase:





Draai nou eens van één van de spoelen de draadjes die naar de oscilloscoop lopen om. Ineens is alles weer in fase. Dus waar hebben we het over?

Naijlende spanning e.d. doet er helemaal niet toe. De primaire spanning veroorzaakt een flux (en daarmee een magnetomotorische kracht) die 90° naijlt op die spanning.

Wil de boel qua wet van behoud van energie niet uit de hand lopen, dan zal de flux (en daarmee de elektromotorische kracht) van de secundaire spoel tegengesteld moeten zijn aan de primaire flux. Anders zouden ze elkaar versterken.

De secundaire flux moet dus 180° naijlen op de primaire. Afhankelijk van wikkelrichting van de spoel, of de aansluiting van je meetdraden, veroorzaakt dat een gelijkfasige of tegengesteldfasige spanning over de secundaire spoel.

Staat de wereld op zijn kop, of sta ik op mijn kop?? [attachment=1785:windjammer.gif]

In een transformator, belast of onbelast, is maar 1 flux!!, het hoofdveld.

Dat verandert verder niet, belast of onbelast !!!

[klazon]

In een transformator, belast of onbelast, is maar 1 flux!!, het hoofdveld.

Dat verandert verder niet, belast of onbelast !!!

Helemaal mee eens. En dat is ook wat er staat in die Engelse tekst die Jan aanhaalt. Beide stromen proberen een flux te veroorzaken, maar die compenseren elkaar grotendeels, tot er een restflux overblijft die gelijk is aan de flux bij nullast.

Maar nu het hoofdpunt, de fasegelijkheid tussen primaire en secundaire spanning, zijn we het daar nu ook over eens? Het begint me op te vallen dat je gedurende deze hele discussie nauwelijks ingaat op wat ik ter tafel breng.

[HermanBinnekade]

Helemaal mee eens. En dat is ook wat er staat in die Engelse tekst die Jan aanhaalt. Beide stromen proberen een flux te veroorzaken, maar die compenseren elkaar grotendeels, tot er een restflux overblijft die gelijk is aan de flux bij nullast.

Maar nu het hoofdpunt, de fasegelijkheid tussen primaire en secundaire spanning, zijn we het daar nu ook over eens? Het begint me op te vallen dat je gedurende deze hele discussie nauwelijks ingaat op wat ik ter tafel breng.

De transformator die de Hr. van de Velde gebruikt is een kolomtransformator prima maar dan is het magnetisch veld in het linkerbeen(juk) tegengesteld aan dat van het rechter(wel evengroot maar tegengesteld), want het magnetisch veld loopt daar rond.

Ik heb het steeds over de situatie dat de windingen over elkaar om hetzelfde been liggen.(een manteltransformator)

Zo wordt het er niet duidelijker op.

Nog steeds zijn Up en Us in tegenfase.(Dat is juist het probleem vanaf het begin van deze hele verhandeling)

Het beeld van de scoop in dit laatste geval hoort bij twee spoelen met tegengestelde wikkelrichting! want ze zitten niet om hetzelfde been.

In deze hele verhandeling gaat het om oorzaak en gevolg.

als Up en Us in fase zouden zijn kun je ze parallel schakelen,nou dat zou ik maar niet doen want dan komt er een flux bij die de eerste opheft en dan beperkt alleen de ohmse weerstand de stroom.

Up is een aangelegde spanning en Us is een daardoor geinduceerde spanning.

Wat de spaartransformator betreft, alle spanningen die je meet zijn in feite delen van de aangelegde spanning.