Inschakeldreun nettrafo nader bekeken

[Pjotr]

Hallo,

Op een ander forum kwam weer eens de vraag naar voren waarom de groepszekering er bij inschakelen van grote nettrafo's steeds uit klapt. Daar werd geopperd om de trafo precies op de top van de sinus in te schakelen en NIET op de nuldoorgang. Dat is op zich juist. Bij het inschakelen is er n.l. nog geen tegenwerkend magnetisch veld aanwezig wat de stroom beperkt. Dat moet eerst opgebouwd worden. Heb het eens in PSpice gesimuleerd en hier het resultaat:



De zwarte lijn is de magnetisatiestroom van de kern bij inschakelen op de nuldoorgang en de rode lijn bij inschakelen op de top van de sinus. Je ziet dat bij inschakelen op de nuldoorgang de magnetisatiestroom aanvankelijk de dubbele waarde aanneemt van de nominale magnetisatiestroom. Ook onstaat er een DC component die langzaam afneemt. Bij inschakelen op de top onstaat er juist niet een dubbele magnetisatiestroom en ook geen DC component. Om die dubbele magnetisatiestroom op te kunnen vangen zou de trafo eigenlijk 2x zoveel ijzer moeten bevatten dan voor normaal gebruik noodzakelijk is. Dat wordt dan onnodig zwaar en duur en wordt dan ook zelden toegepast. Gevolg is dat de magnetisatiestroom te hoog wordt bij inschakelen en het ijzer in de verzadiging raakt. Je houdt dan alleen een kleine restzelfinductie over met de DC weerstand van de pimaire. Is die DC weerstand laag genoeg dan klapt dus de zekering er uit.

Dan maar inschakelen op de top van de sinus m.b.v. een triac? Dan blijft n.l. de magnetisatiestroom beperkt en raakt het ijzer niet in de verzadiging. Denk het niet. Je krijgt dan te maken met de lege bufferelco's die ineens de volle spanning voor hun kiezen krijgen. Zijn die groot genoeg en is de Ri van de trafo en elco's laag genoeg dan klapt alsnog de groepszekering er uit.

Inschakelen via een weerstand van iets van 47 ohm met een inschakelvertraging of eventueel een NTC blijft de beste optie m.i. voor grotere trafo's. Ook krijgen de elco's het dan minder te verduren bij inschakelen. I.i.g. biedt een nuldoorgangsschakelaar geen enkele soelaas zoals wel eens geopperd wordt.

[sietse]

Hoi Peter,

Dit is wel een interessant verhaal, maar in welke orde van grootte trafo's moet ik dan denken?

Inschakelen via een weerstand van iets van 47 ohm met een inschakelvertraging of eventueel een NTC

Ik had in mijn zelfbouw versterkers altijd een inschakel vertraging waar ik nog een extra relais aan toevoegde. Deze overbrugde de voorschakelweerstand die in serie zat met de primaire van de trafo als de vertraging opkwam.

[Pjotr]

Hallo Sietse,

Dan moet je denken aan toroide trafo's > 500VA. Hangt ook een beetje van de trafo af, toroides zijn er gevoeliger voor dan EI trafo's. Bij een EI trafo vangt meestal de grotere lekflux (-> spreidingszelfinductie) voldoende de piek op. Bij kleinere trafo's is meestal de Ri van de pimaire voldoende om de stroom te begrenzen.

Overigens zijn er wel trafo's met een dubbele hoeveelheid ijzer. Worden meestal in ziekenhuizen toegepast als isolatie-veilgheidstrafo. Daar kunnen ze het helemaal niet hebben als de groepszekering er uit klapt. Heb er zo 1 op mijn werk van 2 KVA. Heeft nog nooit een zekering het leven zuur gemaakt

[Duck Twacy]

De diodes in de gelijkrichting zijn ook niet echt blij met de inschakelpiek. Meen ergens gelezen te hebben dat in de 1e (halve?) periode er enorme stromen kunnen lopen (100A oid)

NB. geloof dat het dit stukje was
http://www.ametherm.com/Inrush_Current/ ... _study.htm

[Pjotr]

Ach dioden slijten niet zo als je onder de peak rating blijft. Ze blijven heel of ze gaan stuk en daar zit weinig tussenin. Die kunnen meestal wel een piek van een paar honderd A aan gedurende 1 periode. De elco's slijten echter wel van zulke piekstromen doordat ze lokaal intern dan nogal heet worden en het electroliet daardoor minder wordt.

[sjors]

De voeding voor m'n 2.1 systeem heeft een 220VA trafo met een 2x 20 000µF condensator batterij achter. (1 voor +25V en 1 voor -25V) Nu deed het inschakel probleem zich ook voor (welliswaar niet door het in/uitschakelen bij nuldoorgang maar het is gelijkaardig).

heb deze schakeling in serie met de primaire geplaats en opgelost.

http://www.circuitsonline.net/circuits/view/93

werkt zeer goed!!!

greets sjors

[Pjotr]

Hoi Sjors,

Goeie tip, kan idd erg goed werken en het is vrij simpel Alleen valt het relais bij uitschakelen zo heel langzaam af. Schakel je dan per ongeluk weer te snel in dan kun je alsnog een probleem krijgen bij grotere trafo's. Maar dat zal niet zo vaak voorkomen denk ik

[JuuL]

Idd, hoe los jij dat (simpel) op Pjotr?
Er valt genoeg voor te bedenken maar je zit steeds met die ~230.

[Pjotr]

Hallo Juul,

Heb het al eens eerder gepost meen ik maar ik heb het destijds zo opgelost:



Dat is wat complexer maar gezien de meeste componenten centen en dubbeltjeswerk is zijn de kosten niet hoog, je kunt het uit een apart klein 15V trafo'tje voeden maar ook gewoon uit de secundaire van de gewone trafo (dus direct uit de wisselspanning daarvan en niet uit de elco's van de amp) als de spanning daarvan niet te hoog is of daarop een extra wikkeling leggen die niet veel stroom hoeft te leveren. Bovenstaand schakelingetje heeft ook hysteresis waardoor het relais gelijk goed en snel doorschakelt. R7 is een "bleeder" om de elco's goed en sneller te ontladen na uitschakelen.

Bij bovenstaande schakeling is de delay ca 3 minuten en was voor een inschakeldelay van de B+ van een buizenamp. Voor een delay van een paar seconden voor een trafo kun je C1 verkleinen naar iets van 22uF - 47uF en R1 naar iets van 100K - 220K

[JuuL]

maar ook gewoon uit de secundaire van de gewone trafo als de spanning daarvan ...

Heheheh dan moet die trafo eerst "aan" gaan en dan wordt je inschakelcircuit voor die trafo aangezet

Thx, dus jij lost het toch met een extra trafotje op
Ik vroeg me al af hoe je het zonder extra trafo wou doen.

[Pjotr]

Nope, want de trafo levert via de 47 ohm voorschakelweerstand uiteindelijk toch genoeg spanning om het te kunnen voeden.

edit

Naast het kortsluitrelais voor de inschakelweerstand stuurde het ook het luidspereker relais toen.

/edit

[SSassen]

Peter,

Ik verwacht van jou toch wel een nette schakeling die gewoon op de netspanning werkt, dus zonder trafo, immers een extra trafo is toch best een kostenpost en die schakeling is netjes, maar ietwat overkill.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[Pjotr]

........ maar ietwat overkill.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

So what? Het werkt uitstekend en betrouwbaar en kost weinig. En met voeden uit de secundaire van de hoofdtrafo hangt er toch niets aan de netspanning? Behalve het relaiscontact, maar dat hou je toch. Als iemand het uit een apart trafo'tje wil voeden is dat prima maar nodig is het niet.

Het gaat erom dat je het relais snel wilt laten afvallen na uitschakelen anders voldoet dat schakelingetje van Sjors ook prima maar heel veel goedkoper is dat niet. De grootste kosten zitten in de kosten van het relais en bij die schakeling van Sjors in de seriecondensator die voor 220V~ geschikt moet zijn.

[JuuL]

Oke als je er 100 000 van maakt heeft Sander gelijk, anders die paar eurotjes?

[voodooless]

De grootste kosten zitten in de kosten van het relais en bij die schakeling van Sjors in de seriecondensator die voor 220V~ geschikt moet zijn.

Sloop een oude PC voeding, daar zitten ze meestal wel in

[Duck Twacy]

Voor de liefhebber, hier nog een softstart van Doede

http://www.htforum.nl/yabbse/index.php? ... #msg467951

Best netjes imo. Ik heb zelf die van Elektuur, maar deze boezemt mij meer vertrouwen in (de printbanen van de elektuur pcb zijn wel erg dun).

Of

http://www.parttimeprojects.com/audio/d ... bpage.html