Trafo sieciowe 230V/12V działało normalnie, ale przy testowym zasilaniu z falownika ustawionego omyłkowo na 30 Hz zaczęło głośno buczeć i szybko się nagrzewać, mimo że napięcie skuteczne było takie samo jak z sieci. Dlaczego sama zmiana częstotliwości przy tym samym napięciu robi taką różnicę?
Bo indukcja w rdzeniu zależy od częstotliwości ODWROTNIE — wzór transformatorowy to U = 4,44 · f · N · B · Ae. Przy stałym napięciu U i tej samej liczbie zwojów N, obniżenie częstotliwości f MUSI podnieść indukcję B, żeby równanie się zgadzało.
Rdzeń transformatora jest projektowany z pewnym zapasem do indukcji nasycenia blachy (typowo 1,5–1,8 T dla blachy transformatorowej). Przy 50 Hz projektant dobiera N tak, żeby B mieściło się bezpiecznie poniżej tej granicy. Zejście z 50 Hz do 30 Hz (współczynnik 5/3) podnosi wymaganą indukcję o dokładnie ten sam współczynnik — jeśli rdzeń pracował przy 1,2 T na 50 Hz, na 30 Hz "chciałby" pracować przy 2,0 T, czyli głęboko za punktem nasycenia.
Po przekroczeniu nasycenia rdzeń przestaje skutecznie "prowadzić" strumień magnetyczny — prąd magnesujący gwałtownie rośnie (bo rdzeń traci przenikalność, więc żeby wytworzyć ten sam strumień, potrzeba dużo więcej prądu), stąd nagrzewanie. Buczenie to magnetostrykcja rdzenia pracującego w głębokim nasyceniu — blachy fizycznie drgają mocniej niż przy normalnej pracy.
To dlatego falowniki sterujące silnikami trzymają się reguły U/f = const (napięcie spada proporcjonalnie do częstotliwości) — nie dlatego, że silnik "lubi" niższe napięcie przy niskich obrotach, tylko żeby indukcja w jego rdzeniu nie wystrzeliła w nasycenie dokładnie z tego samego powodu co w Twoim trafie.
Sprawdzisz to liczbowo — ile wolno obniżyć częstotliwość przy danym napięciu i liczbie zwojów, zanim rdzeń wejdzie w nasycenie — w [kalkulatorze rdzenia transformatora](/kalkulatory/rdzen-transformatora).
Tylko autor pytania może oznaczyć rozwiązanie.
Zaloguj się, aby odpowiedzieć
Zaloguj sięKalkulatory, materiały, pytania z forum i firmy