Hehkumuuntajan käämintä

-
Putket tarvitsevat speksien mukaan hehkutukseen 6,3V/4A. Kaksi putkea rinnan 6,3V/8A, vaihto- tai tasasähköä, kumpikin kelpaa. Tähän saattaisi josain löytyä valmis muuntaja, mutta sellainen on helppo modata itsekin jostain sopivasta rengassydänmuuntajasta.

Sopiva muuntaja löytyi Bebekistä: 230/2 x 22V 2 x 1.8A

Kuva 1. Muuntaja ennen modausta.

Siinä on kaksi toisiokäämiä, kumpikin 22 V ja 1,8 A. Tästä saamme laskettua muuntajan tehon, joka on 2 x 22V x 1,8A = 79,2 W. Kaksi putkea tarvitsee: 2 x 6,3 x 4 = 50,4 W, joten tämän muuntaja riittää paremmin kuin hyvin. (ks. tarkennus alinna)

Muuntajan toisiokäämejä emme tarvitse, leikkaamme niiden ulostulojohtimet pois ja eristämme päät kutistesukalla. Sen jälkeen käämimme yhden uuden toision kaikkien muiden käämien päälle. Tämän takia modattavaksi sopii vain rengassydänmuuntaja. Niihin mahtuu aina jonkin verran lisää käämiä päälle. Pakkamuuntajiin ei mahdu.

Käämintään käytetään 1,5 mm² MK-kytkentäjohtoa. Se on muutamalankainen muovieristeinen johto, tarkoitettu kiinteisiin sähköasennuksiin 10 A sulakkeen ryhmissä. Käämitään ensin kymmenen kierrosta ja mitataan jännite: 1,36 V. Leikataan johtoa niin, että se riittää 60 kierrokseen.

Kuva 2. Uusi toisio valmiina, muuntaja kytketty putkien hehkuihin. Jännite 6,44 V virta 7,93 A.

Lopulliseksi kierrosluvuksi tuli 49. Sillä kierrosmäärällä muuntaja tuotti juuri oikean jännitteen ja virran kahdelle rinnankytketylle putkelle. Lopputulos ei ehkä ole kovin kaunis, mutta se toimii ja tällä tavalla saatiin juuri tarkalleen sopiva muuntaja tähän tarkoitukseen.

Kuva 3. Putkien katodit hehkuvat.

Oikosulkuvirraksi pihtimittari näytti 50 A, joten hyvin riittää tehot tässä käytössä.

Tarkennus muuntajan tehon määrittämiseen

Muuntajan teho ilmaistaan tarkalleen ottaen yksiköllä VA, joka tarkoittaa näennäistehoa. Se on tehollisen jännitteen (U) ja tehollisen virran (I) tulo. Resistiivisellä kuormalla, esim. hehkulamppu ja putken hehkuelementti, jännite ja virta kulkevat samassa vaiheessa, jolloin tehokerroin (cos φ) on tasan 1. Silloin näennäisteho VA on käytännössä sama asia kuin pätöteho W, ja yllä tehty muuntajan tehon arviointi pätee.

Jos kuorma on induktiivinen tai kapasitiivinen, jännitteen ja virran välille syntyy vaihekulmaero ja systeemissä esiintyy pätötehon lisäksi loistehoa. Muuntajan tarjoaman pätötehon laskemiseksi täytyy silloin tietää tehokerroin, joka on pätötehon suhde loistehoon.

Kuva: Wikipedia
Jos esimerkiksi 100 VA muuntajan perään kytkettäisiin moottori, joka toimii tehokertoimella 0,7 voi sen pätöteho (akseliteho/hyötysuhde) olla korkeintaan 100 VA x 0,7 = 70 wattia. Loistehoa moottori ottaa tällöin 100 VA – 70 W = 30 var. Jos moottorin tehoa nyt mitattaisiin kahdella erillisellä mittarilla, voltti sekä ampeerimittarilla, näyttäisi volttimittari jännitteen tehollisarvoa ja ampeerimittari virran tehollisarvoa, joiden tulo olisi 100 W. Vaihtovirran pätötehoa ei siis voi mitata samaan tapaan kuin tasavirran tehoa, paitsi resistiivisellä kuormalla. Induktiivisella tai kapasitiivisella kuormalla täytyy tietää tehokerroin, tai sitten täytyy käyttää wattimittaria. Muuntajasta voi ottaa kilpiarvon mukaisen näennäistehon, mutta pätöteho voi jäädä sitä pienemmäksi.

Kommentit

Lähetä kommentti

Tämän blogin suosituimmat tekstit

Vacuum Tube Tesla Coil Staccato Controller with Arduino

-
Kuva
I built a staccato controller for a vacuum tube Tesla coil using a microcontroller. I used an Arduino Nano , which is an older (2008) and well-known microcontroller based on the Atmega328 . It's relatively slow compared to many newer microcontrollers, but still fast enough to follow the 50-hertz frequency of the mains power, which is the basis of the staccato controller's operation. View in CircuitLab . In the circuit diagram, at the bottom right, there is a transformer, 230/12 V 6 VA. I initially used a 2 VA printed circuit board transformer, but it had a tendency to overheat. A 4 VA transformer would likely be fine, but I installed a 6 VA transformer . Above the transformer, there is a full-wave rectifier , BR1. Following the bridge is an electrolytic capacitor C1, rated at 1000 uF and 35 V. After that, there is a 7812 voltage regulator that steps the voltage down to 12 volts, which is the highest allowed operating voltage for the Nano. Even though the rated voltage of the tr...
Lue lisää

Käämintäkone

-
Kuva
Mitä ei saa kaupasta, se pitää rakentaa itse. Kuten nyt vaikkapa teslamuuntajan toision käämintakone. Sellainen on aina hyvä olla olemassa. Arduino Nano on C++ -kielellä ohjelmoitava mikrokontrolleri , joka soveltuu tähän projektiin täydellisesti. Sillä voi ohjata niin LCD-näyttöä, askelmoottoriohjainta kuin relettäkin, joita tarvitaan tässä projektissa. Lisäksi vähän mekaanisia osia, askelmoottori , johde, langankiristin, käämintämoottori, pari laakeria,  yms. Arduino tarkkailee akselin pyörimistä Hall-anturin avulla ja siirtää kelkkaa joka kierroksella valitun nousun verran. Tässä ensimmäisessä koeajossa käämimme 1300 kierrosta 0,2 mm lankaa. Nousuksi valitaan 0,23 mm koska nimellismitta 0,2 mm on kuparin paksuus johon päällä oleva eristelakka lisää paksuutta hieman. Mikrometrillä mitattuna 0,23 mm vaikutti sopivalta arvolta, jolla lanka käämiytyy vieri viereen. Koneella olisi mahdollista myös jättää haluttu ilmaväli kierrosten väliin, joka käsin käämimällä on mahdotonta...
Lue lisää

Linnunpöntön porttilaskuri

-
Kuva
Olen pitänyt pönttökameraa enemmän ja vähemmän aktiivisesti vuodesta 2000 asti. Pöntöt olivat pitkään varustettuja mustavalkoisilla CCD-kameroilla, jotka tuottivat analogista komposiitti-videosignaalia. Laatu on sinänsä ihan ok, kamerat halpoja ja helppoja käyttää. Yövalaistuksesta huolehti infrapunaledit.  Kameratekniikka on kehittynyt sittemmin niin paljon, että viime syksynä päätin rakentaa kokonaan uuden pöntön kolmella IP-kameralla; kaksi kameraa sisällä ja yksi ulkona. Kuvan laatu parani roimasti, striimaus Youtubeen helpottui, kun kuva oli valmiiksi lähiverkossa, ei tarvinnut enää videosovittimia.  Tänä kesänä kyseisessä pöntössä oli ensimmäinen pesintä. Pönttökameralla on oma blogi: Pönttökameran päiväkirja.  Uudesta pöntöstä voit lukeaa lisää tästä postauksesta . Pesintää seuratessa tuli mieleen, että olisi mielenkiintoista tietää tarkalleen, kuinka monta kertaa päivässä linnut käyvät pöntössä pesinnän eri vaiheissa. Arvioita voi tehdä videotallenteesta, mutta se...
Lue lisää