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[原创] 这是一道脑筋题

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maychang

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发表于 2018-8-2 16:41:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是一道脑筋题
okhxyyo好像喜欢发脑筋题。现在我替okhxyyo发一道:




图中T为工频变压器,上面标注着“220V/36V 50Hz 100VA”,变压器次级开路,初级经D和K接到220V50Hz的市电电源上。D为普通二极管,型号为1N5408,正向电流3A,反向耐压1000V。K为普通的电源开关。
问题:开关K闭合后会发生什么事?
(1)变压器T很快发热烧毁。
(2)二极管D被击穿。
(3)什么事情也不会发生。



此内容由EEWORLD论坛网友maychang原创,如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-8-2 16:50:26 | 显示全部楼层
是不是没有负载耗电,电就不知道往哪里走,他就会发热,然后就烧坏了!
纯属想象


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一粒金砂(高级)

Rank: 3Rank: 3

发表于 2018-8-2 17:01:33 | 显示全部楼层
期待正确答案


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纯净的硅(高级)

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发表于 2018-8-2 17:37:41 | 显示全部楼层
变压器次级开路,接在上面的电路里就相当于一个铁芯电感。这个电感 L 值多大,决定了开关闭合后电流的大小。
如果没有这个二极管,常规的100VA的变压器空载电流按我的经验应该在几十个mA,就是因为初级电感的阻抗起作用。
有这个二极管,大约是多一个直流分量让二极管导通,交流电流幅度基本不变,不会产生烧毁现象。


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纯净的硅(初级)

Rank: 4

发表于 2018-8-2 17:40:21 | 显示全部楼层
应该可以24小时工作,前提是空载。
徐建
20091127


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五彩晶圆(中级)

Rank: 8Rank: 8

发表于 2018-8-2 22:03:54 | 显示全部楼层
直流成份直接使绕组感抗减小,单向偏磁令铁芯容易饱和,该绕组即使不立即烧毁,也不会耐用。

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砸脚了  详情 回复 发表于 2018-8-11 06:56
理论还需理论解!


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-8-3 11:24:15 | 显示全部楼层
取决于变压器的电感参数吧,刚合闸有励磁涌流,电感太大就会烧毁二极管,电感小就没事

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其它条件相同情况下,电感量大,励磁涌流小,电感量小,励磁涌流大。  详情 回复 发表于 2018-8-11 12:27


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版主

Rank: 6Rank: 6

发表于 2018-8-6 20:06:51 | 显示全部楼层
什么也不会发生
http://shop34182318.taobao.com/


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maychang

Rank: 6Rank: 6

 楼主| 发表于 2018-8-10 20:11:56 | 显示全部楼层
正确答案是:(3)什么事情也不会发生。
这个投票结果(4:28),可以欣慰。投(1)的只有八分之一,投(3)的是八分之七。

点评

此帖甚妙,(3)在此现有的3个选项中确实是相对正确的。但,实际上发生了很多事情。只不过眼睛看不到,用手摸得到,如果再借用仪器,那没摸到的也就能看到了。  详情 回复 发表于 2018-8-14 13:32


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-8-11 06:56:40 来自手机 | 显示全部楼层
hk6108 发表于 2018-8-2 22:03
直流成份直接使绕组感抗减小,单向偏磁令铁芯容易饱和,该绕组即使不立即烧毁,也不会耐用。

砸脚了


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maychang

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 楼主| 发表于 2018-8-11 12:27:05 | 显示全部楼层
landeng1986 发表于 2018-8-3 11:24
取决于变压器的电感参数吧,刚合闸有励磁涌流,电感太大就会烧毁二极管,电感小就没事

其它条件相同情况下,电感量大,励磁涌流小,电感量小,励磁涌流大。


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maychang

Rank: 6Rank: 6

 楼主| 发表于 2018-8-11 13:05:02 | 显示全部楼层
请所有关心此问题的网友注意:
说“什么事情也不会发生”,仅限变压器初级经一支二极管接到交流电源上(和整流电路中的半波整流相似)。如果使用四支二极管构成桥式整流,那么变压器将很快发热烧毁,或者是空气开关因过流而跳闸(也可能烧毁保险丝)。


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-8-14 13:32:54 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2018-8-10 20:11
正确答案是:(3)什么事情也不会发生。
这个投票结果(4:28),可以欣慰。投(1)的只有八分之一,投(3)的是八 ...

此帖甚妙,(3)在此现有的3个选项中确实是相对正确的。但,实际上发生了很多事情。只不过眼睛看不到,用手摸得到,如果再借用仪器,那没摸到的也就能看到了。
在酱缸文化里,一个敢在圈子里说真话的是不受喜欢的,会被老大老二老三老四老六老七老八和一些滥人等往死里整,嘿嘿!


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-8-16 12:32:07 | 显示全部楼层
这相当于 半波整流,电感平波,负载短路 的状况,
这试验我用 100瓦 的电源变压器做过,没啥祸乱但有温升,把二极管接于副边,变压器烫手。

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两码事  详情 回复 发表于 2018-8-17 22:31
理论还需理论解!


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五彩晶圆(中级)

Rank: 8Rank: 8

发表于 2018-8-17 22:31:30 来自手机 | 显示全部楼层
hk6108 发表于 2018-8-16 12:32
这相当于 半波整流,电感平波,负载短路 的状况,
这试验我用 100瓦 的电源变压器做过,没啥祸乱但有温升 ...

两码事


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-8-19 22:13:26 | 显示全部楼层
前几天一直在没上网的虚似机折腾,手机上网码字不方便。周末玩了两天,刚闲下来多码些。
这个问题在很多年前讨论过,好像是一个变压器的什么史厂长。
工频变压器的次级悬空,初级串二极管这个很好玩。变压器初级的励磁电压减了二极管压降,消磁电压受市电钳位增加了一个二极管压降,初级的电压波形看起来会与市电完全一样。但电流就完全不是这样了,其正半周会因磁饱和而过激励,偶次谐波非常严重,想象一下就好比大环牛在一个周期上一次电的冲击,可能会跳空开。变压器烧与不烧要看初级电流的有效值是否超过额定电流的1.2倍。这个1.2倍不精确,原因是次级没发热,允许初级多发些热,但又不允许发2倍的热量,那初级允许发热量为额定发热量的1.4-1.5倍好了。
手头的工频变压器要么KVA级,要么10VA级,恬恬没有100VA的。明天带一个10VA的到公司试验一下。现在上班折腾电源,下班都不想看。

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说起励磁电流,那就复杂多了。 前面7楼提到合闸有励磁涌流,这没错(当然关于电感量他说错了)。 合闸时的涌流与合闸角度有关。这种二极管串联于变压器初级电路,每个交流周期几乎都是最不利的角度,每个周期都会发  详情 回复 发表于 2018-8-21 12:42
在酱缸文化里,一个敢在圈子里说真话的是不受喜欢的,会被老大老二老三老四老六老七老八和一些滥人等往死里整,嘿嘿!


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maychang

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 楼主| 发表于 2018-8-21 12:42:05 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2018-8-19 22:13
前几天一直在没上网的虚似机折腾,手机上网码字不方便。周末玩了两天,刚闲下来多码些。
这个问题在很多年 ...

说起励磁电流,那就复杂多了。
前面7楼提到合闸有励磁涌流,这没错(当然关于电感量他说错了)。
合闸时的涌流与合闸角度有关。这种二极管串联于变压器初级电路,每个交流周期几乎都是最不利的角度,每个周期都会发生涌流。但涌流大小与铁心材料有关,与设计磁密有关。大型变压器磁密用得大,所以合闸角不利时涌流可以超出正常工作电流数倍。冷轧晶粒取向硅钢片磁化曲线拐点“尖锐”,比较“硬”,合闸角度不利时涌流也会超出正常工作电流比较多,如你所说大环牛上电可能跳空开。
但100VA,220/36的这种变压器,通常是用在机床上,铁心才不会用冷轧取向硅钢片。这样的铁心,磁化曲线较“软”,磁密往往用得较低,合闸涌流比较小,一般不超过正常工作电流,即使超过也不会超过很多。加上次级空载,所以发热通常不会超过额定发热,即使超过也不会超过很多,短时间内不会损坏。

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有可能你所用的变压器确实工艺和材料都比较旧,磁密小故而匝数多,漏磁大,所以在单向过激励的情况下发热不太大。 其实很多人还不太明白磁性材料(如此例中的硅钢片)的饱合问题,实际上磁饱合是相对的,饱合点的约  详情 回复 发表于 2018-8-21 13:07


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-8-21 13:07:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 PowerAnts 于 2018-8-21 23:37 编辑
maychang 发表于 2018-8-21 12:42
说起励磁电流,那就复杂多了。
前面7楼提到合闸有励磁涌流,这没错(当然关于电感量他说错了)。
合闸时 ...

有可能你所用的变压器确实工艺和材料都比较旧,磁密小故而匝数多,漏磁大,所以在单向过激励的情况下发热不太大。
其实很多人还不太明白磁性材料(如此例中的硅钢片)的饱合问题,实际上磁饱合是相对的,饱合点的约定是相对磁导率下降到某值,不同的应用可以定义到80%,也可以定义到50%,那么此例中定义到5%行不行?5%的磁导率意味着励磁电流的峰值可达额定值的20倍,但时间比较短设为周期的20%,设正常的励磁电流为额定初级电流的10%,那主贴的玩法中,励磁电流的有效值也不过额定初级电流的0.9倍左右,烧不了。不会发生“即使不立即烧毁,也不会耐用”的问题,所以我才说6楼搬起石头砸到脚了
在酱缸文化里,一个敢在圈子里说真话的是不受喜欢的,会被老大老二老三老四老六老七老八和一些滥人等往死里整,嘿嘿!


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五彩晶圆(中级)

Rank: 8Rank: 8

发表于 2018-8-21 13:21:52 | 显示全部楼层
磁饱合不是断崖式的,而逼近抛物线,14楼这样的网友需要正视这个问题

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这点我反而清楚,基本上,软磁材料都是这德性, 回帖当日我的实验亦得出「没事发生」 的结果,市电变压器是为处理 正弦交流电 而设,但若大幅减额运行,则就算拿它作 脉冲变压器 用,亦可没事发生。  详情 回复 发表于 2018-8-25 18:16
在酱缸文化里,一个敢在圈子里说真话的是不受喜欢的,会被老大老二老三老四老六老七老八和一些滥人等往死里整,嘿嘿!


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五彩晶圆(中级)

Rank: 8Rank: 8

发表于 2018-8-21 23:38:19 | 显示全部楼层
有网友提醒我是不是打错字了,我细看果真,一字之差意思大不相同
在酱缸文化里,一个敢在圈子里说真话的是不受喜欢的,会被老大老二老三老四老六老七老八和一些滥人等往死里整,嘿嘿!


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