Ongelmana on muuntajan suuri virran kulutus tyhjäkäynnillä.
Yleismittarilla mitattaessa muuntaja kuluttaa 0.26A eli pikaisella laskutoimituksella noin 60W. Toinen yleismittari näytti 0.3A.
Halpa pistorasiaan laitettava kulutusmittari näyttää kuitenkin vain 10W tuon muuntajan kulutukseksi.
Muuntaja lämpenee aika rajusti vaikka siinä ei ole mitään kuormaa. Lämpötila sillä on noin 60'C.
Onko muuntajan kulutuksen mittaamisessa jotain erikoista vai miksi yleismittari ja tuo kulutusmittari näyttää aivan eri lukemia ja kumpaa uskoa?
Yleismittarilla mitattaessa muuntaja kuluttaa 0.26A eli pikaisella laskutoimituksella noin 60W. Toinen yleismittari näytti 0.3A.
Halpa pistorasiaan laitettava kulutusmittari näyttää kuitenkin vain 10W tuon muuntajan kulutukseksi.
Muuntaja lämpenee aika rajusti vaikka siinä ei ole mitään kuormaa. Lämpötila sillä on noin 60'C.
Onko muuntajan kulutuksen mittaamisessa jotain erikoista vai miksi yleismittari ja tuo kulutusmittari näyttää aivan eri lukemia ja kumpaa uskoa?
Vastaukset 29
Vanhimmat
Muuntajan tyhjäkäyntivirta on suureltaosin ns loisvirtaa joka ei näy pätötehossa.
Mitattaessa pitää ottaa vaihesiirtokulma ( kosini fii ) mukaan laskuun.
Molemmat mittarit varmaan suurinpiirtein oikein mutta yleisittari mittaa voltti amppeereita VA.
Kulutusmittarin näyttämä teho 10 W on se, jota kannattaa uskoa.
Onko muuntajan peltiosat ruosteessa? Se selittäisi ehkä parhaiten rautahäviöiden olemassaoloa.
Höpö, höpö! Ei se ruostepinta levyissä mitään meinaa. Levyt on kuitenkin eristetty toisistaan rautahäviöiden minimoimiseksi. Ruostekin on lähinnä eriste. Eli pieni ruostepinta ei ainakaan pahenna asioita.
Kuten jo todettiin, niin erot johtuvat siitä, että toinen mittari mittaa loisvirran ja loistehon, toinen ei.
Asiaa voi havainnollistaa vaikka siten, että muuntajan ensiön rinnalle laittaa kapasditanssia sen verran, että muuntajan tyhjäkäyntivirta on minimissä (Loisvirran kompensointi). Tällöin toinenkin mittaus mittaa vain pätötehon, eli lähinnä rautahäviöt.
Kyllä se ampeerimittarin avulla mitattu lukema on oikein tyhjäkäyntitehoa laskettaessa. Kulutusmittari näyttää pätötehon (W), eli muuntajan rauta- ja virtahäviöt. Ampeerimittarilla mitatulla arvolla lasketaan muuntajan tyhjäkäyntiteho näennäistehona (VA), joka sisältää myös verkosta otetun loistehon.
Toisaalta, muuntajaa lämmittää ainoastaan tuo pätöteho.
loisteho lämmittää siirtokaapeleita ja muuntajan rakenne perustuu kuparilankakelaan.
kuinka on mahdollista että loisteho ei lämmitä muuntajaa kun sujetussa virtapiirissä kulkee aina sama virta. Outoa jos lämpeneminen loppuu siihen juotoskohtaan jossa virtajohto on liitetty muuntajan kelaan.
Muuntaja on ihan uusi, eli ruoste ei ainakaan tuossa yksilössä vaikuta.
Tuo lämpeneminen mielestäni viittaa isompaan kuin 10W kulutukseen.
Mitä tuollaisen rautamötikän kulutus pitäisi suurinpiirtein olla? Toisio taisi olla 12V ja 7A.
Hyötysuhteen arvelisin olevan n. 70-80 %.
jos se virta on 0.3A ja jännite johon muuntaja on kytketty on 230V niin muuntajan aiheuttama kuormitus sähköverkolle on 69VA
...joka kokonaisuudessaan muuttuu lämmöksi nimenomaan muuntajassa jonka yli jännite menee.
Eli muuntajan lämmitysteho on noin 69 Wattia.
Watti on pätötehon yksikkö ja kun muuntajasta otetaan tehoa ulos niin osa menee hukkalämmöksi (kuten näkyy) ja tämän takia puhutaan VolttiAmppeerista joka on verkoon aiheutuva kuormitus ilman kompesointia. ja Wateista jotka saadaan muuntajasta ulos sähkötehona.
Kun kerran on yleismittari käytössäsi niin mikset mitannut muuntajan ensiön vastusta?????
Käämin lämmitysteho on R*I^2, siihen tulee lisäksi rautahäviö, jonka saat kun vähennät mittaamastasi häviötehosta laskemasi vastushäviön.
Käytössä virrat kasvavat, joten myös häviötehot kasvavat ja muuntakja lämpenee enemmän kuin mittaamasi 60 celsiusgraadia.
Taitaa kyseessä olla isompi muuntaja kuin mitä ilmoitettu tai huonosti käämitty
tai sitten vanhempi 220 voltin muntaja kytkettynä nykyiseen 230 volttiin.
no muuntaja ei saa lämmetä enempää kuin se on suunniteltu, ja osa muuntajista on jopa oikosulun kestäviä, eli lämpö ei saa nousta palovaaraksi asti edesoikosessa.
jos jätät muntajan päiväksi päälle ja huoneenlämpöön, se ei saa lämpö nousta niin ttä käteen tuntuu juurikaan.
siinä käytännön ulottuvuus asiaan.
siinä on vikaa jos ei pysy noissa rajoissa.
Väärin:
"...joka kokonaisuudessaan muuttuu lämmöksi nimenomaan muuntajassa jonka yli jännite menee. Eli muuntajan lämmitysteho on noin 69 Wattia."
Näennäisteho on 69VA, mutta lämmöksi muuttuu pätöteho(W). Sen osuus riippuu virran ja jännitteen vaihe-erosta.
http://sfnet.harrastus.elektroniikka.narkive.com/qEpYZ7iA/lois-ja-patoteho
http://opetus.tv/fysiikka/fy7/vaihtovirran-teho-patoteho-loisteho-ja-kokonaisteho/
Erittäin hyvä opetusmateriaali jota pitää tutkia vielä lisää ennen kun rupean kunnolla kinaamaan. Vastaan kuitenkin tänne nyt näkemykseni.
Jos ajatellaan käämiä tasavirtapiirissä jonne syötetään virtaa, niin se magnetisoituu. Kun virtapiiri katkaistaan niin magnetismi katoaa raudasta/kuparista (riippuen onko ilma- vai rautasydän) jolloin alkeismagneetit pyörähtää takaisin epäjärjestykseen. Tämä alkeismagneettien liike indusoi käämiin ns. takapotkun virtapiirin katkaisuhetkellä.
Tämä takapotku lähtee lähes poikkeuksetta samaan suuntaan kun sähkön alkuperäinen kulkusuunta. Käytännön esimerkki tästä on rele jota ohjataan transistorilla, jos releen kelaa ei ole suojattu diodilla niin virtapiirin katkaisuvaiheessa käämi ampuu takapotkun transistorille joka hajoaa.
Nyt kun mennään muuntajaan joka toimii samalla periaatteella niin vaihtovirralla napaisuus vaihtelee ja aina kun napaisuus vaihtuu päinvastaiseksi niin käämi ampuu tuon takapotkun takaisin sähköverkkoon joka on seuraavalle puolijaksolle vastakkaissuuntainen.
Seuraavan puolijakson pitää ajaa tuon takapotkun yli josta syntyy lämpöä kaapeleissa ja näin puhutaankin usein ”loisteho sykkii kelan ja siirtoverkon välillä” Nyt kun laitetaan piiriin kondensaattori niin käämi ampuu takapotkun kondensaattoriin josta se saadaan sähkö takaisin hyötykäyttöön eikä sillä tarvitse lämmittää kaapeleita.
Kuten tuossa videossa sanottiin ”loisteho lainataan sähköverkosta ja annetaan takaisin”, ilman kondensaattoria sitä ei pystytä hyötykäyttämään kuin lämpötehoksi.
Käsittääkseni tästä johtuu myös virran ja jännitteen välinen vaihe-ero, virta on piirissä suurimmillaan kun käämin takapotku on suurimmillaan suhteessa sähköverkkoon. Resistiivisellä kuormalla taas virta on suurimmillaan kuin jännitekin on.
Tasavirralla varattu energia on täydellisesti rautasydämmen mangneettikentässä kupari vain välittää energian.
Kapasitiivinen ja induktiivinen virta kumoavat toisensa,häviöitä syntyy kun ei ole häviötöntä kelaa tai kondensaattoria.Häviöt ovat pätötehoa,loisvirta-teho ei lämmitä.
Energia vain vuorottelee kelan ja kondensaattorin välillä.
Kyllä se energia on myös siinä kuparissa.
Kupari, rauta, alumiini, rosteri, kaikki sähköä johtava magnetisoituu, myös pelkkä kupari saa olemuksen jossa toisessa päädyssä on S ja toisessa N
Toinen asia on sitten se että rautasydän tekee magnetisoitumisesta 2000-5000 kertaa suurempaa kuin pelkkä ilmasydänkela, pelkän kuparin magneettisuus on niin olematonta että sitä ei edes huomaa ilman kompassia.
Ajatellaan aloittajan muuntaja ilman kompensointia, tuo loisteho sykkii silloin käsittääkseni voimalaitokselle asti jossa verkkoon kytkeytyy lisää kompensointiparistoja kun on tarpeeksi paljon induktiivista kuormaa.
Tuo sähkön edestakainen siirtyminen ei ole häviötöntä siirtoverkossa kuten todettiin ja siitä syntyy lämpöä. Se että miten tuo sähkömittari on toteutettu laskemaan loisteho pois on todennäköisesti sähkömittarin mittaama sähkö vain yhteen suuntaan jolloin käyttäjä maksaa vain siitä joka tulee sähkölaitokselta kuluttajan suuntaan??
Jos näin on niin virtapiiri lämpenee molemmin suunnin kulkevalla sähköllä mutta yksityiskuluttaja maksaa vain tulevasta sähköstä.
"Se että miten tuo sähkömittari on toteutettu laskemaan loisteho pois on todennäköisesti sähkömittarin mittaama sähkö vain yhteen suuntaan jolloin käyttäjä maksaa vain siitä joka tulee sähkölaitokselta kuluttajan suuntaan??
Jos näin on niin virtapiiri lämpenee molemmin suunnin kulkevalla sähköllä mutta yksityiskuluttaja maksaa vain tulevasta sähköstä."
Ei se noin mene. Vaihtosähköllä on kaksi suuntaa, olipa kysymys pätö- tai loistehosta.
Pätöteho erotetaan loistehosta Jännitteen ja virran keskinäisen vaihe-eron avulla.
Se virran osuus, jonka vaihe-ero jännitteeseen nähden on 0 astetta, on pätötehoa.
Loistehossa jännitteen ja virran vaihe-ero on 90 astetta.
Tuollaisia päätelmiä syntyy vain siten, kun Havukka-Ahon ajattelija, joka ei paljonkaan ymmärrä sähköstä, alkaa pähkäilemään.
Kulutusmittari erottaa pätötehon loistehosta vaihe-eron perusteella (eikä yhteen-/ kahteen suuntaan kulkevasta virrasta. Vaihtovirta kun kulkee kahteen suuntaan, olipa kysymys sitten pätö- tai loistehosta). Se virran osuus, mikä on samanvaiheinen jännitteen kanssa, lasketaan pätötehoksi kulutusmittarissa.
Loistehoa ei pystytä hyödyntämään edes lämpötehoksi! Loisteholla kylläkin voi muodostaa magneettikentän (esim muuntaja) tai sähkökentän (esim. kondensaattori), mutta mitään hyödyllistä energiaa ei puhtaasta loistehosta irroiteta!
mitenkäs tuo siirtoverkon kaapelien kuormittuminen/lämpeneminen, miksi tehtaat joutuvat maksamaan loissähköstä että hommaisivat omat kompensoinnit? kyllä se kaikki virta lämmittää kaapeleita mikä niissä menee eikö?
Entä aggregaatti jossa on kuormana vaikka resistiivinen hehkulamppu ja aletaan lisäämään kondensaattoreita rinnalle, en ole kokeillut mutta pidän selvänä että jossain vaiheessa käämit ja hehkulamppu kärähtää ja uskoisin että lämpö näyttelee merkittävää osaa?
Onko kysymys siis ajattelutavasta että aggregaatinkin polttaa pätöteho eikä kapasitiivinen loisteho?
Sen siasta tuo kulutusmittari oli kysymys josta ei tietoa ollut, jos huomasit kysymysmerkit. ”Vaihtovirta kun kulkee kahteen suuntaan” tarkoitatko virran kulkusuuntaa poistiivisesta negatiiviseen vai sitä että jos kotitaloudessa jännite nousee korkeammalle kuin siirtoverkossa niin kuluttusmittari pyörisi takaperin jos mittarin jarru ei sitä estäisi?
Siirtoverkko kuormittuu loisvirran takia sen vuoksi, että siirtoverkon johdot ovat resistiivisiä. Vastinkytkentä siis on sellainen, että induktanssin tai kapasitanssin (= muodostaa loistehoa) kanssa sarjassa on resistiivinen vastus. Virran kulkiessa vastuksen läpi syntyy pätötehoa (=häviö- eli lämpötehoa) koska vastuksen läpi kulkiessan virralla on sama vaihe, kuin vastuksen yli olevalla jännitteellä. Sillä ei ole merkitystä, että kokonaiskuorman suhteen virran vaihe on eri, kuin jännitteen vaihe.
Sama juttu aggregaatissa. Generaattorin käämissä on myös resistiivistä vastusta ja virran kulkiessa resistiivisen vastuksen läpi syntyy lämpötehoa. Siis aivan sama juttu kuin siirtoverkossa.
"Onko kysymys siis ajattelutavasta että aggregaatinkin polttaa pätöteho eikä kapasitiivinen loisteho?"
Edelliseen selvitykseen viitaten, on! Lämpötehoa syntyy vain käämin resistiivisessä osuudessa, eli teho on virran neliö x vastus. Sillä ei ole merkitystä, että kokonaisvirtapiirissä olisi vaihesiirtoa, eli loistehoa.
Se, että esim. kiekkomittari pyörii väärään suuntaan, johtuu siitä, että jännite kulutuspuolella on suurempi, kuin syöttöpuolella, jolloin virralla on 180 asteen vaihesiirto jännitteen suhteen normaaliin tilanteeseen verrattuna.
Edellisessä kylläkin puhuin siitä, että vaihtovirta on kaksisuuntaista, eli positiivinen ja negatiivinen osuus vuorottelee sinimuotoisesti.
Kiitoksia tästä selvityksestä, täysin en tosin vielä ymmärrä kaikkea mutta luen vielä muutamaan kertaan niin jospa se siitä aukeaisi...
Se vähän mitä nyt tuosta luulin ymmärtäväni on että loistehon kompensointi kannattaa periaatteessa myös kotitaloudessa, sillä loistehon edestakaisesta sykkimisestä johtuva kaapelien lämpeneminen onkin pätötehoa josta yksityiskuluttaja maksaa?
Vielä en tosin tajua että miksi tehdastilat joutuvat maksamaan loistehosta vielä jotain muutakin kuin resistanssin aiheuttaman lämpenemisen?
Jos nyt ihan tarkkaan puhutaan, niin kodinkoneiden loisvirta lämmittää vähän myös sisäasennuskaapeleita, josta syntyy jonkinverran hukkatehoa, sekä hieman jännitehäviöitä, eli kuluttava laite saa jännitettä muutaman voltin vähemmän.
Siinä mielessä loistehosta ei ole kotitaloudessa haittaa, kun sitä ei laskuteta.
Syy, miksi teollisuutta laskutetaan loistehosta, on seuraava. Loisvirta summautuu geometrisesti pätövirran kanssa, joten resultoiva virta on suurempi, kuin pätötehon aikaansaama. Teollisuudessa myös tehot ja sitä myöten virrat ovat suuria, joten loistehon aiheuttamat lisävirrat ovat merkityksellisiä.
Kun virta kulkee resistanssin läpi (siirtolinjat) syntyy tehohäviöitä kaavan I² x R mukaan (R on siirtolinjan resistanssi, I on virta). Sillä ei ole merkitystä, onko kaapeleissa kulkeva virta lois- tai pätövirtaa.
Molemmat virrat kulkiessaan resistanssin läpi synnyttävät häviötehoa, joka menee lämpönä harakoille. Mutta kun loisvirta lisää kokonaisvirtaa nostaen siirtolinjojen häviötehoa siitä on oikeudenmukaista laskuttaa. Näin teollisuudessa syntyy tarve kompensoida loistehoa ja vähentää siirtolinjojen kuormitusta.
Nyt kun uusitaan kaukoluettavat mittarit, jotka osaavat mitata loistehoakin, niin saattaa olla niin, että jatkossa sähkölaitokset veloittavat myös loistehosta. Etenkin, kun energiansäästölamput, sun muut elektroniikkavempaimet huonontavat tehokerrointa.
Jälleen väärin:
"Jos nyt ihan tarkkaan puhutaan, niin kodinkoneiden loisvirta lämmittää vähän myös sisäasennuskaapeleita"
Loisvirta ei lämmitä silloin kun johtimet ovat 0-ohmisia. Todellisuudessa johtimissa on resistanssia ja tuo resistanssi-osuus näkyy pätötehokuormana ja mittari laskuttaa tuon tehon.
Tarkoitin tällä sitä, että jos loisvirtaa ei kompensoida, niin sisäasennuskaapeleissakin kulkee suurempi virta, kuin jos laite olisi kompensoitu. Suurempi virta lämmittää kaapeleita enemmän.
Tottakai kaapelit ovat suuremmaksi osaksi resistiivisiä 50Hz taajuudella, joten laitteen loistehon takia suurentunut kokonaisvirta lämmittää kaapeleita enemmän.
Ehkä sanoin hieman epäselvästi tuon, niin viisastelija pääsi hyökkäämään. Olisi kai pitänyt sanoa, että kodinkoneen loistehon takia suurentunut kokonaisvirta lämmittää kaapeleita enemmän, kuin pelkkä pätöteho (= loistehokompensoitu laite).
Edellisestä postauksessakin selitin, miksi ja miten loisvirta tekee ylimääräisiä tehohäviöitä, kun kuormitusvirta kulkee resistiivisen kaapeloinnin kautta. Joten mitään epäselvää tuosta asiasta minulla ei ole ollut.
Ilmeisesti viisastelijan kodin sisäinen jakoverkko on tehty suprajohteista, kun loisteho ei niitä lämmitä. Mielestäni kyllä tämänkin seikan selitin ihan asiallisesti.
Tottakai vastuksen yli kulkeva virta synnyttää pätötehoa ja loisvirran takia suurentunut virta lämmittää kaapeleita enemmän ja kodin mittari mittaa kaiken kulutetun pätötehon. Olen tämän jo monessa postauksessa yrittänyt lukijoille selittää.
"Jälleen väärin"
Osoitapa nyt kerralla kaikki kohdat, missä muussa asiassa minä olen selittänyt mielestäni väärin!?
Google: loisteho pätöteho piirianalyysi
Esim. www.tut.fi/smg/tp/kurssit/SMG-1100/2012s/luennot/Luento10.pdf
No, vastaapa nyt, numero-olio, mitä minä olen selittänyt väärin, kun kommenttisi oli:
"Jälleen väärin"
Se, että yritän maallikoille popularisoida asioita, ei oikeuta sinua käyttämään tuollaisia ilmaisuja, koska en ole selittänyt mitään väärin.
Jos olisin ilkeä, niin sulta löytyis lukuisia postauksia, joita voisi oikoa.
Turha linkata noita linkkejä,
http://www.tut.fi/smg/tp/kurssit/SMG-1100/2012s/luennot/Luento10.pdf
joita aikaisempien postauksiesi perusteella et itsekään ymmärrärrä. Toisekseen niistä ei ole apua, jos kansanomaisesti yrittää täällä selittää asioita.
Ilmeisesti olen tietämättäni loukannut sinua jollain postauksellani. Mutta et kuitenkaan pystynyt perustelemaan väitettäsi: "Jälleen väärin"
Jos ajatellaan käämiä tasavirtapiirissä jonne syötetään virtaa, niin se magnetisoituu. Kun virtapiiri katkaistaan niin magnetismi katoaa raudasta/kuparista (riippuen onko ilma- vai rautasydän) jolloin alkeismagneetit pyörähtää takaisin epäjärjestykseen. Tämä alkeismagneettien liike indusoi käämiin ns. takapotkun virtapiirin katkaisuhetkellä.
Tämä takapotku lähtee lähes poikkeuksetta samaan suuntaan kun sähkön alkuperäinen kulkusuunta. Käytännön esimerkki tästä on rele jota ohjataan transistorilla, jos releen kelaa ei ole suojattu diodilla niin virtapiirin katkaisuvaiheessa käämi ampuu takapotkun transistorille joka hajoaa.
Nyt kun mennään muuntajaan joka toimii samalla periaatteella niin vaihtovirralla napaisuus vaihtelee ja aina kun napaisuus vaihtuu päinvastaiseksi niin käämi ampuu tuon takapotkun takaisin sähköverkkoon joka on seuraavalle puolijaksolle vastakkaissuuntainen.
Seuraavan puolijakson pitää ajaa tuon takapotkun yli josta syntyy lämpöä kaapeleissa ja näin puhutaankin usein ”loisteho sykkii kelan ja siirtoverkon välillä” Nyt kun laitetaan piiriin kondensaattori niin käämi ampuu takapotkun kondensaattoriin josta se saadaan sähkö takaisin hyötykäyttöön eikä sillä tarvitse lämmittää kaapeleita.
Kuten tuossa videossa sanottiin ”loisteho lainataan sähköverkosta ja annetaan takaisin”, ilman kondensaattoria sitä ei pystytä hyötykäyttämään kuin lämpötehoksi.
Käsittääkseni tästä johtuu myös virran ja jännitteen välinen vaihe-ero, virta on piirissä suurimmillaan kun käämin takapotku on suurimmillaan suhteessa sähköverkkoon. Resistiivisellä kuormalla taas virta on suurimmillaan kuin jännitekin on.
Onpa tämä 11 13 todella viisas professori Hajavuo, vai oliko tämä Pelle takapotku-Peloton?