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Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 04 de Abril de 2020, as 01:24:52 Eu fiz um pequeno programa, baseado no livro do Alfonso Martignoni - Transformadores, e o cálculo para este transformador está mostrado abaixo:
(http://gamal.com.br/public/calc_trafo.png) Para que o núcleo de 19 mm fosse usado, tive que limitar a frequência inicial do transformador a 120 Hz. o fonte do programa pode ser baixado de: http://gamal.com.br/public/calc_trafo.m (http://gamal.com.br/public/calc_trafo.m) Ele é feito em Octave (talvez o mathlab funcione). O Programa calcula o número de espiras e bitolas de fio. É um livro antigo, mas é bem útil. Já bati o resultado com cálculos de outros autores e não difere muito. Para fazer estas comparações, dois parâmetros tem que ser "pesquisados", o valor do Fluxo Máximo e da Densidade de Corrente. No fonte estão fixos estes dois valores, mas há sugestões dos valores utilizados pelo Wolpert. Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 04 de Abril de 2020, as 12:37:20 Haroldo, uma hora eu tento adaptar o programa para Python. :tup
Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 04 de Abril de 2020, as 12:58:42 Haroldo, bem legal o programa! A um tempo atrás eu fiz algo parecido no excel, também usando o Martignoni como referência, mas o meu era mais simples. Eu tinha fixado a frequência em 60Hz e não possuo conhecimento de excel o suficiente para mostrar as bitolas dos fios em AWG, o meu mostrava em cm² e eu tinha que procurar numa tabela. Infelizmente se perdeu pois fiz no computador do trabalho, que foi formatado sem me avisarem e eu não tinha feito backup >>(:.
Uma sugestão a acrescentar é mostrar um valor mínimo estimado para a largura da perna central da chapa considerando um núcleo quadrado, ou seja, a raiz da área do núcleo. Nesse caso, dá exatamente 1,9 cm. Claro que esse valor muda dependendo da altura do empilhamento de chapas, mas eu tinha feito isso para ter uma noção da chapa necessária e não perder tempo calculando, por exemplo, esse mesmo transformador para um núcleo 1,5 cm x 1,5 cm e no final, após descobrir dados e fios em AWG, verificar que a possibilidade de execução era menor que 3 )>|. Aliás, não sei o quão trabalhoso isso seria, mas colocar a possibilidade de execução tornaria o programa mais completo ainda. Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 04 de Abril de 2020, as 13:26:16 Pessoal,
em termos de programação dá para fazer quase tudo. Este programa eu fiz para comparar os mecanismos de cálculo entre Wolpert e Martignoni. A meu ver, a comparação não revelou grandes vícios nos cálculos, eles são muito próximos em seus resultados, claro que isso é verdade se forem usadas os mesmos parâmetros de entrada, como fluxo máximo, densidade de corrente, etc. Não fiz escolha automática de núcleos (ou automágica) pelo fato de que - diferente dos padrões de fio - existe uma míriade de núcleos e fabricantes, Outro fato é que aqui, muitas vezes, o núcleo que temos é "aquele" mesmo, não podemos mudar. Assim, eu preferi deixar ele assim mesmo. Para não engessar, o programa sugere a área necessária para os dados iniciais sugeridos e espera que o usuário escolha a largura e profundidade da perna. Hoje em dia, não vejo os cálculos como desafio, mas sim a execução do transformador. Mesmo assim, acredito que com todas as informações que temos aqui, já dá para concretizar um bom produto. Claro que há uma penca de truques não revelados, mas para os transformadores de guitarra e afins, esses truques podem não ser tão relevantes. Espero ter ajudado com o programinha simples. Ele é uma pequena contribuição para este grupo de "handmakers" que sempre me ajudou muito. Xfromer, eu usei o Octave porque quando eu fiz esse treco, eu estava usando Octave para calcular uns filtros digitais. Mas acho que a conversão para python, para um programador experiente, não deve demorar mais que um hora. Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 04 de Abril de 2020, as 14:07:15 Wolpert... não é aquele autor que usa 18000 G como indução máxima no núcleo de um transformador de saída ?
Não, são 17000 G; "Audio Transformers" pág 46. E 15000 G na pág. 64... Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 04 de Abril de 2020, as 16:06:16 A.Sim,
estes dois são os autores que temos disponíveis que mostram especificamente (e de forma prática) como chegar ao objetivo que pretendemos. No caso do Wolpert, eu acredito os valores de indução máxima usados, eram de acordo com o núcleo escolhido. Não achei no livro, de forma clara, de onde ele ele tirava os valores. Talvez saiam dos manuais dos fabricantes. Não sei se entra na área do segredo industrial ou coisa parecida, mas você poderia nos ajudar muito com números melhores ou pelo menos ensinar a forma prática de consegui-los. Se não me falha a memória o Martignoni usa o valor de 11300 G e o Wolpert (no transformador de 100 Watts) usa 17000. Me parece que um peca por conservadorismo e o outro por excesso. Só nos resta a questão: Qual é o valor que Simionovski usa? Wolpert... não é aquele autor que usa 18000 G como indução máxima no núcleo de um transformador de saída ? Não, são 17000 G; "Audio Transformers" pág 46. E 15000 G na pág. 64... Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 04 de Abril de 2020, as 18:14:42 Olá.
Sim, entra na área do segredo industrial, mas eu posso dar uma ajuda quanto a isso. Qualquer um que use mais de 10000 G em um transformador de saída não sabe o que está fazendo. Por essa razão, considero destituída de qualquer valor a obra do Wolpert já que um erro em um ponto básico como esse invalida todo o resto porque mostra que o autor "não sabe o que está fazendo". Há uma discussão bastante profunda sobre o assunto da indução magnética num tópico desenvolvido em outro forum durante o Ostracismo ( ou seria o Desterro ) e que foi mencionada aqui http://www.handmades.com.br/forum/index.php?topic=11611.msg191768#msg191768 (http://www.handmades.com.br/forum/index.php?topic=11611.msg191768#msg191768). Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 05 de Abril de 2020, as 00:51:28 Obrigado pela resposta. Eu discordo um pouco, mas trás mais um pouco de luz ao assunto. É sempre bom ter mais de uma opinião para levar em conta.
Sim, entra na área do segredo industrial, mas eu posso dar uma ajuda quanto a isso. Qualquer um que use mais de 10000 G em um transformador de saída não sabe o que está fazendo. Por essa razão, considero destituída de qualquer valor a obra do Wolpert já que um erro em um ponto básico como esse invalida todo o resto porque mostra que o autor "não sabe o que está fazendo". Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 05 de Abril de 2020, as 09:30:39 A versão em Python:
Citar Pw1 = input("Potência (watts) ?") Zi1 = input("Impedancia do primario (ohms) ?") Zo1 = input("Impedancia do secundario (ohms) ?") F1 = input("Frequencia (Hz) ?") Pw = float(Pw1) Zi = float(Zi1) Zo = float(Zo1) F = float(F1) Bm = 11300.0 DC = 3.0 # calculo Vi = (Pw*Zi)**(1/2) Ii = Pw/Vi Vo = (Pw*Zo)**(1/2) Io = Pw/Vo Si = Ii/DC So = Io/DC Bitolai = 2*(Si/3.14159265)**(1/2) Bitolao = 2*(So/3.14159265)**(1/2) Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Sg = 1.1*Sm print("secçao minima do nucleo: (cm2)") print (Sg) L1 = input("Largura da perna central (cm) ?") H1 = input("Empilhamento do nucleo (cm) ?") L = float(L1) H = float(H1) Sgo = L * H Smo = Sgo / 1.1 correct = False AWG = 0 while correct == False: Bitola = 0.005*92**((36-AWG)/39)*25.4 if Bitolai >= Bitola: Wi = AWG - 1 correct = True else: AWG = AWG + 1 correct = False AWG = 0 while correct == False: Bitola = 0.005*92**((36-AWG)/39)*25.4 if Bitolao >= Bitola: Wo = AWG - 1 correct = True else: AWG = AWG + 1 Ni = int(Vi * 100000000 / (4.44 * Bm * Smo * F)) No = int(Vo / Vi * Ni) # Resultados print ("Tensao primario (V):" + str(Vi)) print ("Corrente primario (A):" + str(Ii)) print ("Espiras primario:" + str(Ni)) print ("Bitola primario (AWG):" + str(Wi)) print ("Espiras secundario:" + str(No)) print ("Bitola secundario (AWG):" + str(Wo)) Citar Python 3.4.0 (v3.4.0:04f714765c13, Mar 16 2014, 19:24:06) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32 Type "copyright", "credits" or "license()" for more information. >>> ================================ RESTART ================================ >>> Potência (watts) ?15 Impedancia do primario (ohms) ?8000 Impedancia do secundario (ohms) ?8 Frequencia (Hz) ?120 secçao minima do nucleo: (cm2) 3.5723547906108095 Largura da perna central (cm) ?1.9 Empilhamento do nucleo (cm) ?1.9 Tensao primario (V):346.41016151377545 Corrente primario (A):0.04330127018922193 Espiras primario:1753 Bitola primario (AWG):35 Espiras secundario:55 Bitola secundario (AWG):20 Fiquei com preguiça de digitar a tabela de busca das bitolas, então usei a fórmula do AWG x diâmetro no programa. O resultado deu igual na bitola. Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 05 de Abril de 2020, as 13:21:18 Explica essa tal fórmula? Onde está a referência para ela?
Fiquei com preguiça de digitar a tabela de busca das bitolas, então usei a fórmula do AWG x diâmetro no programa. O resultado deu igual na bitola. fiz uma subrotina com sua fórmula, mas fiz o parâmetro de entrada ser a área do fio Código: def lookupWire(area): Isso limpa um pouco o código: Código: Wi = lookupWire(Si) Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 05 de Abril de 2020, as 13:47:52 https://en.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge
Por definição o AWG36 tem diâmetro de 0.005 polegadas, e o AWG0000 tem 0.46 polegadas de diâmetro. A razão entre estes diâmetros é 1:92, e existem 40 bitolas entre o AWG36 e o AWG0000, ou 39 passos. Como cada número sucessivo de bitola aumenta a área da secção transversal por um fator multiplicador constante (linearmente), os diâmetros variam numa razão geometrica. A fórmula para os AWG entre 0 e 44 é: diâmetro (em mm) = (0.005 x 92 ^((36-AWG)/39)) x 25.4 Essa é a fórmula usada no programa. O "25.4" apenas converte de polegadas para milímetros. Para AWG entre 0 e 0000 veja no link (ou use -1 para AWG00, -2 para AWG000 e -3 para AWG0000). Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 05 de Abril de 2020, as 14:09:04 Bem legal. Viu que eu alterei um pouco a minha resposta. Coloquei uma subrotina no seu programa.
https://en.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 05 de Abril de 2020, as 14:13:30 Bem legal. Viu que eu alterei um pouco a minha resposta. Coloquei uma subrotina no seu programa. Assim fica mais parecido com os procedimentos do seu programa original. :tup Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 05 de Abril de 2020, as 14:16:09 A intenção era outra, podemos usar esta rotina em outros lugares.
Além de ficar mais fácil de depurar e melhorar. Se uma subrotina tem um defeito, você só conserta em um lugar. Assim fica mais parecido com os procedimentos do seu programa original. :tup Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 05 de Abril de 2020, as 14:21:32 Interessante, não conhecia essa. Obrigado pela explicação.
Para desenferrujar a matemática, isolei o AWG na equação. Antes, chamei toda a potência de incógnita a, para simplificar. d = (0,005*92^a)*25,4 0,005*92^a=d/25,4 92^a=d/0,127 Reescrevendo como logaritmo: a = log(b92) (d/0,127) -> aqui é log de base 92, não sei como se escreve corretamente usando essa notação (36-awg)/39 = log(b92) (d/0,127) 36-awg = 39*log(b92) (d/0,127) awg = 36 - 39*log(b92) (d/0,127) Correto? Se sim, bem mais complexo que resolver a equação na forma inicial e comparar com o valor de diâmetro calculado :D. Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 05 de Abril de 2020, as 14:36:15 Correto? Se sim, bem mais complexo que resolver a equação na forma inicial e comparar com o valor de diâmetro calculado :D. Coloca no programa e faz uns testes. :P Não desisti das tabelas de fio. Uma coisa legal de usar tabelas: 1 - podemos usar fios de outras classificações que não AWG; 2 - na tabela, podemos listar apenas os fios que temos em estoque (isso não deveria ser um assunto para um fabricante, mas para o handmaker é quase uma necessidade); 3 - a tabela pode trazer outros parâmetros que poderão usados em outra partes do código, como a espessura do isolante, resistência por metro, etc. Nesta fase do cálculo, só precisamos da bitola do fio, mas na hora de calcular quantas camadas de fio e quantas espiras por camada, esses dados são importantes. Outra coisa legal de usar subrotinas é isso, podemos ter várias formas de atingir um objetivo e isso não muda o bojo do programa. Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 05 de Abril de 2020, as 15:36:50 Coloca no programa e faz uns testes. :P Coloquei no excel e fui jogando valores aleatórios enquanto comparava com a tabela. Deu bem próximo, coisa de arredondamento mesmo. Mas ainda acho bem mais simples e inteligente o seu método, de calcular o resultado da bitola necessária (que já é útil para calcular outras coisas) e comparar com o resultado da equação. Pelo menos mais simples se fosse fazer a conta na calculadora.2 - na tabela, podemos listar apenas os fios que temos em estoque (isso não deveria ser um assunto para um fabricante, mas para o handmaker é quase uma necessidade); Sim, isso seria extremamente útil!Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 05 de Abril de 2020, as 18:29:39 Salve!
Eu também achei interessante esse programa e também passei para uma planilha do Excel. Foi um pouco chato fazer essa fórmula da bitola ser adaptada ao funcionamento do Excel (pelo menos pra mim), mas parece que deu certo, lá da minha maneira :D. Também pretendo inserir a parte da possibilidade de execução, pois agora os valores das bitolas e das áreas dos fios saem automaticamente. Valeu pela fórmula Renato. Valeu pelo programa Gamal. [beer] Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 05 de Abril de 2020, as 19:01:14 Existe uma fórmula para calcular a área da janela a partir da perna central? Nas vezes em que precisei dessa informação, recorri a tabelas ou àquela calculadora do site py2bbs. Com essa informação, a possibilidade de execução é calculada facilmente.
Editado: já que estamos fugindo do foco do tópico (transformador do cub12r) e discutindo sobre cálculo de transformador, não seria melhor separar o tópico? Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 05 de Abril de 2020, as 19:09:31 Existe uma fórmula para calcular a área da janela a partir da perna central? Nas vezes em que precisei dessa informação, recorri a tabelas ou àquela calculadora do site py2bbs. Com essa informação, a possibilidade de execução é calculada facilmente. Editado: já que estamos fugindo do foco do tópico (transformador do cub12r) e discutindo sobre cálculo de transformador, não seria melhor separar o tópico? Tem aqui: Seção do cobre: Scu = Np*Sp+Ns*Ss (cm²) Seção da janela: Sj =1,5*0,5*h² (cm²) A seção Sj / Scu > 3,00....preferivelmente, 4,00 :) Título: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 05 de Abril de 2020, as 21:19:05 É, eu acho melhor dividir o tópico. Embora o programa tenha sido disponibilizado para dar uma força ao py2bbs, acho que passou muito do ponto de dividir o tópico. Xformer, pode dar uma força?
Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 05 de Abril de 2020, as 21:41:29 É, eu acho melhor dividir o tópico. Embora o programa tenha sido disponibilizado para dar uma força ao py2bbs, acho que passou muito do ponto de dividir o tópico. Xformer, pode dar uma força? Dividido! :) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 05 de Abril de 2020, as 21:54:08 Até o momento o código está assim:
Código: #!/usr/bin/python3 Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: emanuelneto em 06 de Abril de 2020, as 07:07:45 Citar Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Essa fórmula de cálculo de seção magnética não seria para transformadores de 2 primários e 2 secundários? No site py2bbs a calculadora parece usar Sm = 7.5*(Pw/F)**(1/2), pelo menos é o que bateu aqui nos meus cálculos seguindo uma apostila baixada da netTítulo: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 06 de Abril de 2020, as 09:30:47 Citar Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Essa fórmula de cálculo de seção magnética não seria para transformadores de 2 primários e 2 secundários? No site py2bbs a calculadora parece usar Sm = 7.5*(Pw/F)**(1/2), pelo menos é o que bateu aqui nos meus cálculos seguindo uma apostila baixada da netEssa fórmula faz parte do pacote "segredos industriais". Ela tem inúmeras versões. Cada autor utiliza uma variante, e cada fabricante adota seu "tempero preferido". ;D Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 06 de Abril de 2020, as 09:52:19 Você está rigorosamente certo, quando fiz o programa modelei o transformador push pull como 2 primários e 2 secundários.
Acredito que estas fórmulas sejam aproximações de modelos mais complexos. Não conheço o método formal para modelar isso. Citar Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Essa fórmula de cálculo de seção magnética não seria para transformadores de 2 primários e 2 secundários? No site py2bbs a calculadora parece usar Sm = 7.5*(Pw/F)**(1/2), pelo menos é o que bateu aqui nos meus cálculos seguindo uma apostila baixada da netTítulo: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: emanuelneto em 06 de Abril de 2020, as 10:26:27 Ainda sobre a seção magnética, fiz algumas simulações aqui (com as fórmulas citadas abaixo) e percebi que isso altera em muito na possibilidade de execução
Sm = 7.5*(Pw/F)**(1/2) <== Transformadores de um primário e um secundário Sm = 7.5*((1.25*Pw)/F)**(1/2) <== Transformadores de dois primários e um secundário ou vice-versa Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) <== Transformadores de dois primários e dois secundários Estou usando as fórmulas retiradas deste material: https://docplayer.com.br/5629749-Prof-cecil-m-fragoso-marco-de-1993.html Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 06 de Abril de 2020, as 11:25:38 Citar Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Essa fórmula de cálculo de seção magnética não seria para transformadores de 2 primários e 2 secundários? No site py2bbs a calculadora parece usar Sm = 7.5*(Pw/F)**(1/2), pelo menos é o que bateu aqui nos meus cálculos seguindo uma apostila baixada da netEssa fórmula faz parte do pacote "segredos industriais". Ela tem inúmeras versões. Cada autor utiliza uma variante, e cada fabricante adota seu "tempero preferido". Essa fórmula não é segredo industrial e é bem conhecida. Para lâminas padronizadas : Sm = sqr ( Kfe / ( 1,665*10e-8 * n * Kcu * J * Bm )) * sqr ( Po / f ) onde : Sm - seção magnética em cm² Kfe - fator de empilhamento Kcu - fator de ocupação da janela J - densidade de corrente em A/cm² n - rendimento Usando os valores utilizados pelo Martignoni em seu livro, a primeira raiz dá 7,7 . A propósito; " quem foi Alfonso Martignoni " : https://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/intersecoes/article/download/8555/6440 (https://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/intersecoes/article/download/8555/6440) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 06 de Abril de 2020, as 12:22:00 Essa fórmula faz parte do pacote "segredos industriais". Ela tem inúmeras versões. Cada autor utiliza uma variante, e cada fabricante adota seu "tempero preferido". Essa fórmula não é segredo industrial e é bem conhecida. Para lâminas padronizadas : Sm = sqr ( Kfe / ( 1,665*10e-8 * n * Kcu * J * Bm )) * sqr ( Po / f ) onde : Sm - seção magnética em cm² Kfe - fator de empilhamento Kcu - fator de ocupação da janela J - densidade de corrente em A/cm² n - rendimento Usando os valores utilizados pelo Martignoni em seu livro, a primeira raiz dá 7,7 . A propósito; " quem foi Alfonso Martignoni " : https://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/intersecoes/article/download/8555/6440 (https://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/intersecoes/article/download/8555/6440) Com certeza, eu não tenho conhecimento suficiente para discutir esse assunto. Só que fiz pesquisas, e fiz uma constatação interessante: Na maioria dos casos, cada fabricante acaba por adotar uma técnica para manufaturar seus produtos, e essa técnica se reflete nas características desses produtos. Verifiquei também que, por coincidência, um fator comum desses produtos se apresenta na repetição da constante do cálculo de área, essa "primeira raiz". Dos fabricantes conhecidos, que eu tenho os dados, nenhum deles utiliza algo muito próximo desses 7,7. Isso no caso dos transformadores de áudio. :) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 06 de Abril de 2020, as 12:42:29 Olá.
Martignoni assina suas obras como " Professor de Eletrotécnica, Máquinas Elétricas e Projetos na Escola Técnica Federal "Celso Suckov da Fonseca", da Guanabara ". Essa escola ainda existe sob o nome "Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca (Cefet/RJ)" e ainda fica na cidade do Rio de Janeiro, a antiga "Guanabara". Como toda escola técnica, ela deve manter registros detalhados sobre os professores que lá trabalharam, portanto, se alguém da "Guanabara" ( hoje Rio de Janeiro ) que tenha aspirações jornalísticas pudesse ir até lá e procurar por esses registros, poderia trazer mais informações a respeito dessa personalidade tão importante para nós. Pode ser que ainda haja algum professor que lhe tenha sido contemporâneo e que possa dar um depoimento. A propósito, deve haver centenas de ex-alunos do professor Martignoni ainda vivos. Onde será que eles estão ? Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 06 de Abril de 2020, as 13:47:15 Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Essa fórmula não é segredo industrial e é bem conhecida. Para lâminas padronizadas : Sm = sqr ( Kfe / ( 1,665*10e-8 * n * Kcu * J * Bm )) * sqr ( Po / f ) onde : Sm - seção magnética em cm² Kfe - fator de empilhamento Kcu - fator de ocupação da janela J - densidade de corrente em A/cm² n - rendimento Usando os valores utilizados pelo Martignoni em seu livro, a primeira raiz dá 7,7 . Pra mim deu na mesma. Sumiu a constante misteriosa 7,5 pra aparecer outra constante misteriosa: 1,665 x 10^-8. Quem explica essa agora ? Pelo menos descobri de onde vem aquela outra constante misteriosa 4,44 (ou 4) na fórmula de espiras. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 06 de Abril de 2020, as 14:06:09 Sobre essa equação, também já vi algumas versões. Todas que vi são "constante x (P/f)^1/2", e o valor da constante muda de acordo com outras coisas pré-definidas pelo autor. Vi alguns usarem 7, outros 7,5, outros 10. Fazendo uma análise:
Sm = 7.5*(Pw/F)**(1/2) <== Transformadores de um primário e um secundário Sm = 7.5*((1.25*Pw)/F)**(1/2) <== Transformadores de dois primários e um secundário ou vice-versa Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) <== Transformadores de dois primários e dois secundários Observando as equações postadas pelo Emanuel, cada uma para uma situação, temos 3 constantes diferentes. Na primeira, 7,5. Na segunda, aproximadamente 8,4 (7,5*(1,25^1,2)). Na terceira, aproximadamente 9,2. O que muda? Bem, sou um leigo no assunto, mas analiso essas variações das seguintes maneiras: 1- segundo a equação completa, postada pelo A.Sim, essa "constante" depende de fatores como densidade de corrente e fluxo magnético máximo. A densidade de corrente é escolhida baseando-se na potência do transformador, e o fluxo máximo depende da chapa. Estes valores não precisam necessariamente estar no máximo, pode-se adotar uma margem de folga para evitar problemas no transformador e também englobar as variações de valores para estas grandezas. 2- A equação calcula a área mínima do núcleo. Quanto maior a constante, maior o núcleo. Por uma análise da situação, percebe-se que é um pouco lógico um transformador com dois primários e dois secundários necessitar de núcleo maior que um transformador de um primário e um secundário. Supondo ambos de exatamente mesma potência, mesma quantidade total de voltas e exatamente os mesmos fios usados, ainda há uma diferença que ocupa espaço: o isolamento entre enrolamentos. Num transformador simples, há um entre o primário e o secundário e mais um externo (dois isolamentos), enquanto para dois primários e dois secundários sem entrelaçamento há um entre os dois primários, um entre o primário externo e o secundário, um entre os dois secundários e mais um externo (supondo ser essa a ordem de enrolamento), totalizando 4 isolamentos. Em situação ideal, pode parecer pouco. Mas na prática, 4 camadas de isolamento podem equivaler a uma camada de fio. Acredito que, pelo ponto de vista de uma empresa que fabrica transformadores, cada situação deveria ser analisada e assim usados os valores corretos e constantes corretas. Mas, do ponto de vista de um handmaker, que provavelmente não vai ter equipamento adequado (ou, mesmo tendo, ainda é inferior à um industrial), o que seria melhor? Calcular um transformador seguindo os parâmetros corretos e correr o risco de ele não caber porque o handmaker deixou uma pequena folga entre as espiras e que resultou em maior número de camadas, ou calcular um transformador um pouquinho maior e ter uma folguinha? Além disso, ainda há outra situação para o handmaker: falta de materiais corretos. Não temos chapas de todas as dimensões. Então, independente da área mínima calculada, nós usamos para o restante dos cálculos a área do núcleo de acordo com as chapas que nós temos (desde que essas chapas sejam adequadas). Isso sem contar nas situações em que precisamos usar um núcleo maior simplesmente por não termos fios com a bitola adequada e precisamos usar fios mais grossos. Não tenho muita experiência com transformadores, enrolei poucos. Mas acredito que, levando esses fatores em consideração (principalmente o de usarmos o que temos), a constante não faz tanta diferença assim. Eu uso ela com valor 10, e até agora tem funcionado. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 06 de Abril de 2020, as 14:25:18 Pelo menos descobri de onde vem aquela outra constante misteriosa 4,44 (ou 4) na fórmula de espiras. Puxa, essa era fácil. Da próxima vez, pergunta. 4,44 = 2*PI/sqr(2) 2*PI do ( 2*PI )*f e sqr(2) para transformar a tensão rms em tensão de pico. Pra mim deu na mesma. Sumiu a constante misteriosa 7,5 pra aparecer outra constante misteriosa: 1,665 x 10^-8. Quem explica essa agora ? Essa constante permite adaptar a fórmula do sistema desmétrico imperial para o sistema métrico. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 06 de Abril de 2020, as 14:27:18 Pode ser que ainda haja algum professor que lhe tenha sido contemporâneo e que possa dar um depoimento. A propósito, deve haver centenas de ex-alunos do professor Martignoni ainda vivos. Onde será que eles estão ? Alexandre, não sei qual a relevância dessas informações para a maioria do pessoal daqui. Mas olhando no começo do livro dele, indica o ano de nascimento como 1920, ou seja 100 anos atrás. Pelo link que você passou, se eu entendi e li direito, ele veio da Suíça para o Brasil em 1942. Ou seja um aluno dele que tivesse 17 anos em 1942, hoje teria 95 anos, se ele lecionou por mais uns 30 anos, o aluno mais novo teria uns 65 anos (no livro ele diz que vem ensinando por 32 anos e o livro é de 1969, assim ele deve ter começado em 1937 com 17 anos ?). Professores contemporâneos dele, por certo já estão no cemitério, e acredito que boa parte dos alunos dele também. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 06 de Abril de 2020, as 14:39:35 Alexandre, não sei qual a relevância dessas informações para a maioria do pessoal daqui. Mas olhando no começo do livro dele, indica o ano de nascimento como 1920, ou seja 100 anos atrás. Pelo link que você passou, se eu entendi e li direito, ele veio da Suíça para o Brasil em 1942. Ou seja um aluno dele que tivesse 17 anos em 1942, hoje teria 95 anos, se ele lecionou por mais uns 30 anos, o aluno mais novo teria uns 65 anos (no livro ele diz que vem ensinando por 32 anos e o livro é de 1969, assim ele deve ter começado em 1937 com 17 anos ?). Professores contemporâneos dele, por certo já estão no cemitério, e acredito que boa parte dos alunos dele também. Nenhum dos livros que tenho dele traz a ficha de catalogação-na-fonte, onde aparece a data de nascimento/falecimento do autor. Mas a primeira edição dos livros é de 1968 a 1970. Alguém que tivesse sido aluno dele em 1970 teria, na época, no máximo uns 18 anos ( ele era professor de 2º grau ). Fazendo-se a conta, esse aluno tem, hoje, uns 68 anos, ainda jovem e bem vivo para os padrões contemporâneos ( meu ex-sócio teria sido aluno dele, por exemplo ). Na verdade, estás falando do "Eletrotécnica", não ? Na "Nota Prévia" ( nem prefácio ele escrevia... os livros são uma bagunça ) Martignoni declara que a primeira edição foi feita em 1950, em 2 volumes e que ele está sendo publicado em um único volume; supõe-se que seja em 1970 ou, mesmo, 1971 ( 1a edição ), ano em que ele declara estar "há 32 anos contribuindo com o ensino industrial no país". 1970/1 - 32 = 1938/9. Não fecha com a data de 1942 indicada no artigo. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 06 de Abril de 2020, as 14:57:55 A explicação completa:
(https://i.ibb.co/Pw1Sryt/traf1.jpg) (https://i.ibb.co/Gd0pCNT/traf2.jpg) Do livro: Practical Transformer Handbook - Irving Gottlieb Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 06 de Abril de 2020, as 15:04:16 A explicação completa: Do livro: Practical Transformer Handbook - Irving Gottlieb Maneira elegante de chegar na mesma conclusão. Os fatores sqr(2) e PI estão embutidos no fator de forma 1,11. Pelo menos, o amigo escolheu uma referência confiável. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 06 de Abril de 2020, as 15:10:40 Na verdade, estás falando do "Eletrotécnica", não ? Na "Nota Prévia" ( nem prefácio ele escrevia... os livros são uma bagunça ) Martignoni declara que a primeira edição foi feita em 1950, em 2 volumes e que ele está sendo publicado em um único volume; supõe-se que seja em 1970 ou, mesmo, 1971 ( 1a edição ), ano em que ele declara estar "há 32 anos contribuindo com o ensino industrial no país". 1970/1 - 32 = 1938/9. Não fecha com a data de 1942 indicada no artigo. O livro é o "Transformadores" primeira edição de 1969. E no prefácio ele afirma que há 32 anos colabora com o ensino técnico. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 06 de Abril de 2020, as 15:24:02 Na verdade, estás falando do "Eletrotécnica", não ? Na "Nota Prévia" ( nem prefácio ele escrevia... os livros são uma bagunça ) Martignoni declara que a primeira edição foi feita em 1950, em 2 volumes e que ele está sendo publicado em um único volume; supõe-se que seja em 1970 ou, mesmo, 1971 ( 1a edição ), ano em que ele declara estar "há 32 anos contribuindo com o ensino industrial no país". 1970/1 - 32 = 1938/9. Não fecha com a data de 1942 indicada no artigo. O livro é o "Transformadores" primeira edição de 1969. E no prefácio ele afirma que há 32 anos colabora com o ensino técnico. Bom, a primeira edição de " Transformadores " também é de 1971. O copyright é que é de 1969. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 06 de Abril de 2020, as 15:30:02 Bom, a primeira edição de " Transformadores " também é de 1971. O copyright é que é de 1969. Ah, então é isso mesmo. Eu tenho uma edição impressa (que não está comigo no momento) e estou vendo em PDF que é a 8.a edição de 1991. =========================================== Marcao, no livro do Martignoni, ele explica quando usar os fatores na fórmula: (https://i.ibb.co/10Zpntn/martig.jpg) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 06 de Abril de 2020, as 15:45:30 Essa fórmula não é segredo industrial e é bem conhecida. Para lâminas padronizadas : Sm = sqr ( Kfe / ( 1,665*10e-8 * n * Kcu * J * Bm )) * sqr ( Po / f ) onde : Sm - seção magnética em cm² Kfe - fator de empilhamento Kcu - fator de ocupação da janela J - densidade de corrente em A/cm² n - rendimento Usando os valores utilizados pelo Martignoni em seu livro, a primeira raiz dá 7,7 . A propósito; " quem foi Alfonso Martignoni " : https://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/intersecoes/article/download/8555/6440 (https://www.e-publicacoes.uerj.br/index.php/intersecoes/article/download/8555/6440) Aproveitando que tudo está sendo esclarecido aqui, não consegui descobrir ainda o que são os "Kfe - fator de empilhamento", e "Kcu - fator de ocupação da janela". :) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 06 de Abril de 2020, as 17:29:47 Alexandre, não sei qual a relevância dessas informações para a maioria do pessoal daqui. Não querendo parecer grosseiro nem nada do tipo, mas concordo totalmente com o xformer. Não entendi o questionamento do colega sobre onde ele trabalhou e quando morreu, e que idade teriam seus contemporâneos e alunos. Enfim.Marcao, no livro do Martignoni, ele explica quando usar os fatores na fórmula: Lembro de ter lido a explicação de qual fator usar em cada momento, exatamente no livro do Martignoni. Eu acabo usando o 10 mesmo não por teimosia, mas por ser um "valor genérico" bem próximo do "maior valor" e que pode ser usado pra qualquer situação sem problema, além de ser um pouco mais fácil de usar para cálculos na calculadora. No meu caso, como tenho pouquíssimo acesso a chapas, acesso menor ainda a fios e tenho que adaptar ao que tenho, no fim das contas o fator acaba não influenciando :DTítulo: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: bossman em 06 de Abril de 2020, as 18:45:15 marcao_cfh
Da próxima vez que precisar de chapas do tipo E e I me mande uma MP... Quem sabe não posso lhe ajudar ;D Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: emanuelneto em 07 de Abril de 2020, as 05:35:34 Amigos, que equipamento usamos para medir a densidade de fluxo dos núcleos para podemos usar em nossas fórmulas??? Por exemplo, toda vez eu fico em dúvida qual valor em gauss usar (8000 Gauss ou 10000 Gauss ou 11300 Gauss e etc), nenhum vendedor sabe informar as especificações de suas chapas...
Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 07 de Abril de 2020, as 08:44:06 https://brockhaus.com/measurements/products/softmagnetic/est-series/mpg-100/?lang=en
que equipamento usamos para medir a densidade de fluxo dos núcleos para podemos usar em nossas fórmulas? Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 07 de Abril de 2020, as 11:08:27 Amigos, que equipamento usamos para medir a densidade de fluxo dos núcleos para podemos usar em nossas fórmulas??? Por exemplo, toda vez eu fico em dúvida qual valor em gauss usar (8000 Gauss ou 10000 Gauss ou 11300 Gauss e etc), nenhum vendedor sabe informar as especificações de suas chapas... Um material não "tem" determinado valor de densidade de fluxo. Ele vai "apresentar" uma densidade em determinadas condições. Resta saber se esse valor está na região proporcional, ou na região de saturação do material. :) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 07 de Abril de 2020, as 12:50:53 Ao fazer a conversão do programa original em Octave para Python, eu não fiz nenhuma consideração se conceitualmente o procedimento estava correto ou não. Converti simplesmente para dar o mesmo resultado com outra linguagem de programação.
Como eu não vi manifestação de alguém se havia algo a ser corrigido, eu faço agora uma observação. Algumas postagens atrás, eu inseri algumas fotos de oscilogramas de correntes no primário do transformador. Nela havia uma corrente de repouso de 50mA em corrente contínua. Na mesma mensagem eu estimei que a corrente do amplificador Laney deveria estar na casa dos 20mA. Ocorre que o programa escrito para calcular a corrente no primário e descobrir qual a bitola adequada não leva em conta esse nível DC da corrente. Assim o valor eficaz da corrente no primário não é exatamente a calculada (e sem levar em conta as perdas). Por coincidência, a corrente eficaz com nível DC de 20mA mais a corrente calculada de 43mA é aproximadamente a mesma (44mArms). Mas se mudarmos o nível de polarização e a corrente de repouso, o valor eficaz se altera. Se o amplificador for ajustado para classe B (sem corrente de repouso), a corrente eficaz no primário cai para 30mA (os 43mA dividido por raiz de 2). Mas se a corrente de repouso for mais de 20mA, a corrente eficaz será maior do que a calculada. Por exemplo, se usarem esse programa para calcular um transformador SE, para funcionar em classe A, a corrente de repouso ficando igual ao pico da corrente calculada pelo programa, a corrente eficaz será bem maior e o fio encontrado não será o ideal. No caso: Iprimario_rms = raiz(Idc^2 + Ii^2). Colocando os valores: Iprim = raiz (0,061^2+0,043^2)=75mA. Precisaria melhorar o programa nesse sentido. O problema é que precisaria saber qual a corrente de repouso antes de calcular o transformador (e ainda no caso de um SE, saber qual o efeito da corrente DC na saturação do núcleo e talvez alterar o valor de Bmáx na fórmula). Transformador de áudio não é como transformador de força que não tem corrente contínua circulando. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 07 de Abril de 2020, as 13:42:32 Citar O problema é que precisaria saber qual a corrente de repouso antes de calcular o transformador (e ainda no caso de um SE, saber qual o efeito da corrente DC na saturação do núcleo e talvez alterar o valor de Bmáx na fórmula). Transformador de áudio não é como transformador de força que não tem corrente contínua circulando. Poderia inserir um campo onde se colocasse a potência de dissipação máxima da válvula; outro para a o modo de operação, SE ou PP; e um último para saber se existem válvulas em paralelo. :-\ Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 07 de Abril de 2020, as 13:47:42 Poderia inserir um campo onde se colocasse a potência de dissipação máxima da válvula; outro para a o modo de operação, SE ou PP; e um último para saber se existem válvulas em paralelo. :-\ Aí já se torna um programa para projetar o amplificador inteiro ! :-) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 07 de Abril de 2020, as 14:01:14 marcao_cfh Opa bossman, pode deixar que, precisando, entro em contato e negociamos. Eu precisei de chapas recentemente para enrolar um transformador de força de um "18W", não lembro se a perna central deveria ser de 3,2cm ou 3,5cm, mas a mais próxima que eu tenho aqui é de 4,2cm. Ficou gigante :D.Da próxima vez que precisar de chapas do tipo E e I me mande uma MP... Quem sabe não posso lhe ajudar ;D Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 07 de Abril de 2020, as 14:29:12 Aí já se torna um programa para projetar o amplificador inteiro ! :-) Mas seria mais completo. No entanto, olhando melhor algumas curvas de carga de saídas valvuladas, a corrente de pico na máxima potência chega a ser muitas vezes maior do que a corrente no ponto quiescente. Creio que talvez a importância desse quesito não seja especialmente preocupante já que os amplificadores já trabalham assim e não tem problemas especificamente por isso. Na questão dos SE, como a válvula estará sempre funcionado próximo de sua dissipação máxima, é essa dissipação que eu utilizo na hora de projetar um transformador. Ou seja numa saída de um Champ (3,5W) eu coloco a dissipação máxima de placa, 12w. Desse modo, a corrente dc que passa no transformador estará dentro do cálculo geral. :) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 07 de Abril de 2020, as 18:00:30 No entanto, olhando melhor algumas curvas de carga de saídas valvuladas, a corrente de pico na máxima potência chega a ser muitas vezes maior do que a corrente no ponto quiescente. Creio que talvez a importância desse quesito não seja especialmente preocupante já que os amplificadores já trabalham assim e não tem problemas especificamente por isso. Na questão dos SE, como a válvula estará sempre funcionado próximo de sua dissipação máxima, é essa dissipação que eu utilizo na hora de projetar um transformador. Ou seja numa saída de um Champ (3,5W) eu coloco a dissipação máxima de placa, 12w. Desse modo, a corrente dc que passa no transformador estará dentro do cálculo geral. Não entendi estas colocações. O fato de um amplificador trabalhar de um jeito não implica que o transformador foi projetado adequadamente. O projeto do transformador tem que levar em conta como o amplificador vai trabalhar. Se eu calculo uma corrente menor e uso um fio mais fino para o que vai acontecer no uso real, na minha opinião, não está correto. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: bossman em 07 de Abril de 2020, as 22:10:58 Senhores, encontrei nos meus arquivos esse pdf do já falecido Norman Crowhurst sobre transformadores de saída e que promete explicar os fatores misticos e ensinar como fabricar um bom transformador de saida, gostaria que lessem ( artigo em inglês ), tirassem suas conclusões e postassem aqui. Acho que o artigo irá enriquecer a discussão.
Ele escreveu sobre questões interessantes como entrelaçamento, eficiência, frequência de resposta entre outros tópicos ! https://drive.google.com/file/d/1uFRlRJg2oe1nAzi11T-LlOmlwB-3vnqu/view?usp=sharing Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 07 de Abril de 2020, as 23:30:09 Página 21, topo da terceira coluna, há um erro crasso que mostra que Crowhurst nunca mediu um transformador com núcleo C.
A maxima densidade de fluxo permissível na lâmina GO, " antes que a saturação comece ", é igual à da lâmina GNO. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 08 de Abril de 2020, as 08:32:22 Mais algumas respostas para as dúvidas:
Spoiler (clique para mostrar ou esconder) Aqui ele sugere algumas faixas de Bm para transformadores SE e PP: Spoiler (clique para mostrar ou esconder) E ele usa B = 0.5Wb/m2 = 0.5T = 5000 gauss para SE: Spoiler (clique para mostrar ou esconder) E usa B = 0.8Wb/m2 = 0.8T = 8000 gauss para PP: Spoiler (clique para mostrar ou esconder) Adotando esses valores para Bm no programa em Python, fica assim: Citar Pw = float(input("Potência (watts) ? ")) Zi = float(input("Impedancia do primario (ohms) ? ")) Zo = float(input("Impedancia do secundario (ohms) ? ")) F = float(input("Frequencia (Hz) ? ")) Tipo = input("Transformador PP ou SE ?") if Tipo == "PP" or Tipo == "pp": Bm = 8000.0 if Tipo == "SE" or Tipo == "se": Bm = 5000.0 DC = 3.0 # calculo Vi = (Pw*Zi)**(1/2) Ip = Pw/Vi if Tipo == "SE" or Tipo == "se": Iq = Ip * 1.414213562 # corrente quiescente = corrente de pico no primário Ii = (Ip**2 + Iq**2)**(1/2) # soma a corrente DC com AC no primario if Tipo == "PP" or Tipo == "pp": Ii = Ip Vo = (Pw*Zo)**(1/2) Io = Pw/Vo Si = Ii/DC So = Io/DC Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Sg = 1.1*Sm print("Secçao minima do nucleo: " + str(Sg) + "cm2") L = float(input("Largura da perna central (cm) ? ")) H = float(input("Empilhamento do nucleo (cm) ? ")) Sgo = L * H Smo = Sgo / 1.1 Wi = lookupWire(Si) Wo = lookupWire(So) Ni = int(Vi * 100000000 / (4.44 * Bm * Smo * F)) No = int(Vo / Vi * Ni) # Resultados print("Secção usada " + str(Sgo) + "cm2") print("Tensao primario (V):" + str(Vi) + "V @ " + str(Ii) + "A") print("Tensao secundário (V):" + str(Vo) + "V @ " + str(Io) + "A") print("Espiras primario:" + str(Ni) + " @ AWG " + str(Wi)) print("Espiras secundario:" + str(No) + " @ AWG " + str(Wo)) Acrescentei o valor da corrente quiescente à corrente AC do primário no caso do transformador SE. No caso do PP é um pouco mais complicado. Falta ainda no caso do SE, fazer o cálculo do entreferro (gap) do núcleo. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 08 de Abril de 2020, as 08:56:51 É assim que funciona em software livre, alguém propõe um "programinha" e ele vai evoluindo! Muito bom xformer!
Eu estava querendo saber mais sobre a medida de fluxo máximo e entender a Teoria da Zona Proibida para Fluxos Máximos em Transformadores de Áudio de Alexandre Simionovski: ... Qualquer um que use mais de 10000 G em um transformador de saída não sabe o que está fazendo. ... Encontrei este artigo: http://gamal.com.br/public/Aay-SVK-JAP_2013.pdf Nele, o autor tenta criar um modelo matemático para histerese de laminados GO. É bem complicada a coisa, mas o interessante é que ele mede a curva de histerese de um núcleo GO. (http://gamal.com.br/public/histerese_core_go.png) Ainda é prematuro, pois me baseio em uma única fonte, mas pelo exibido acima, não vejo comprovação científica na Teoria da Zona Proibida para Fluxos Máximos em Transformadores de Áudio de Alexandre Simionovski. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 08 de Abril de 2020, as 11:40:36 Eu estava querendo saber mais sobre a medida de fluxo máximo e entender a Teoria da Zona Proibida para Fluxos Máximos em Transformadores de Áudio de Alexandre Simionovski: ... Qualquer um que use mais de 10000 G em um transformador de saída não sabe o que está fazendo. ... Encontrei este artigo: http://gamal.com.br/public/Aay-SVK-JAP_2013.pdf Nele, o autor tenta criar um modelo matemático para histerese de laminados GO. É bem complicada a coisa, mas o interessante é que ele mede a curva de histerese de um núcleo GO. Ainda é prematuro, pois me baseio em uma única fonte, mas pelo exibido acima, não vejo comprovação científica na Teoria da Zona Proibida para Fluxos Máximos em Transformadores de Áudio de Alexandre Simionovski. Eu não entendi o que o colega quer dizer, mas li o artigo. a) O autor usa amostras Epstein, que não representam o resultado de laminações reais obtidas no comércio; b) A Schatz usa dados obtidos de medidas reais efetuadas em lâminas comerciais; c) Um modelo matemático que mostra uma região onde mu = dB/dH é negativo não merece crédito ( bom, é isso que o autor tenta corrigir ); d) A resolução no eixo das abscissas ( H ) não permite mostrar com precisão o início do joelho na curva de magnetização na maioria dos gráficos, com exceção da fig 6(b). Dou a sugestão ao dileto colega; que faça as suas próprias medições e publique aqui os resultados obtidos. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 08 de Abril de 2020, as 12:55:32 Faz tempo eu peguei os vários gráficos BH da Fábrica SOMA e coloquei todos em um só. Espero que ajude nos esclarecimentos e numa discussão produtiva. ???
Incluo também a tabela de valores que geraram esses gráficos. Spoiler (clique para mostrar ou esconder) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 08 de Abril de 2020, as 13:16:04 Uma pena não ter o M4.
Eu tinha algo parecido da Soma, mas não era tão detalhado. Como você conseguiu? Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 08 de Abril de 2020, as 13:21:00 É uma tabela que tem no próprio site da Soma Brasil.
http://www.somabrasil.com.br/qualidade (http://www.somabrasil.com.br/qualidade) :) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 08 de Abril de 2020, as 14:17:53 Olá.
É preciso cautela ao se usar dados provenientes dessas tabelas, pois eles podem provir de testes Epstein, que não refletem os resultados reais obtidos com as laminações comerciais. Testes do tipo Epstein revelam propriedades "boas demais" se comparadas com resultados reais. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 08 de Abril de 2020, as 14:22:40 Deve ser o estresse por causa do confinamento e do vírus que alguns estão meio nervosos aqui. Seguindo a sugestão do Matec, vamos fazer a discussão mais produtiva e mais focada no assunto principal. Assim quem sabe esquecemos um pouco o problema da doença no mundo.
Aprimorando o programa, acrescentei o cálculo da corrente rms no primário para PP entrando com a corrente de repouso e o cálculo do gap para SE. Tive que inserir o uso do módulo "math". Acho que o que falta agora é só aquele cálculo de se os enrolamentos cabem na janela do núcleo. Mas eu deixo pra alguém fazer. A vantagem de usar Python é que ela é uma linguagem interpretada e não compilada, então é possível alterar o programa e as constantes muito rapidamente. Peguei um exemplo da datasheet da KT88 para um amplificador PP de 50W e corrente quiescente de 64mA. Citar Python 3.4.0 (v3.4.0:04f714765c13, Mar 16 2014, 19:24:06) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32 Type "copyright", "credits" or "license()" for more information. >>> ================================ RESTART ================================ >>> Potência (watts) ? 50 Impedancia do primario (ohms) ? 9000 Impedancia do secundario (ohms) ? 8 Frequencia (Hz) ? 40 Transformador PP ou SE ?pp Corrente de repouso (A) ? 0.064 Secçao minima do nucleo: 11.3cm2 perna central de 3.4 Largura da perna central (cm) ? 3.8 Empilhamento do nucleo (cm) ? 3.8 Secção usada 14.44cm2 Tensao primario (V):670.8V @ 0.097A Tensao secundário (V):20.0V @ 2.5A Espiras primario:3596 @ AWG 31 Espiras secundario:107 @ AWG 17 E aqui um SE para 5W e 5000 ohms de primário (fender 5F1 ?): Citar Python 3.4.0 (v3.4.0:04f714765c13, Mar 16 2014, 19:24:06) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32 Type "copyright", "credits" or "license()" for more information. >>> ================================ RESTART ================================ >>> Potência (watts) ? 5 Impedancia do primario (ohms) ? 5000 Impedancia do secundario (ohms) ? 8 Frequencia (Hz) ? 40 Transformador PP ou SE ?se Secçao minima do nucleo: 3.57cm2 perna central de 1.9 Largura da perna central (cm) ? 2.2 Empilhamento do nucleo (cm) ? 2.2 Secção usada 4.84cm2 Tensao primario (V):158.1V @ 0.055A Tensao secundário (V):6.3V @ 0.791A Espiras primario:4046 @ AWG 34 Espiras secundario:161 @ AWG 22 Gap só para transformador SE: 0.227 mm na perna central e laterais >>> Listagem do programa: Citar import math def lookupWire(area): rc = -1 len = 2*(area/3.1415926535)**(1/2) for AWG in range(40,0,-1): Bitola = 0.005*92**((36-AWG)/39)*25.4 # print (AWG, len, Bitola, sep=", ") if len <= Bitola: rc = AWG break return rc # premissas Pw = float(input("Potência (watts) ? ")) Zi = float(input("Impedancia do primario (ohms) ? ")) Zo = float(input("Impedancia do secundario (ohms) ? ")) F = float(input("Frequencia (Hz) ? ")) Tipo = input("Transformador PP ou SE ?") DC = 3.0 if Tipo == "PP" or Tipo == "pp": Iq = float(input("Corrente de repouso (Adc) ? ")) # calculos Vi = (Pw*Zi)**(1/2) Ip = Pw/Vi if Tipo == "SE" or Tipo == "se": Iq = Ip * 1.414213562 # corrente quiescente = corrente de pico no primário Ii = (Ip**2 + Iq**2)**(1/2) # soma a corrente DC com AC no primario Bm = 5000.0 # 5000 gauss = 0.5 tesla if Tipo == "PP" or Tipo == "pp": Ii = Ip Bm = 8000.0 # 8000 gauss = 0.5 tesla Imax = Ii * 1.414213562 soma = Iq**2 for Angulo in range (10,350,10): Ix = Imax * math.sin(Angulo*3.1415926535/180) if Ix > -(Iq): Ix2 = (Ix+Iq)**2 else: Ix2 = 0 soma = soma + Ix2 media = soma/36 Ii = media**(1/2) Vo = (Pw*Zo)**(1/2) Io = Pw/Vo Si = Ii/DC So = Io/DC Sm = 7.5*((1.5*Pw)/F)**(1/2) Sg = 1.1*Sm print("Secçao minima do nucleo: " + str(round(Sg,2)) + "cm2 perna central de " + str(round(Sg**(1/2),1))) L = float(input("Largura da perna central (cm) ? ")) H = float(input("Empilhamento do nucleo (cm) ? ")) Sgo = L * H Smo = Sgo / 1.1 Wi = lookupWire(Si) Wo = lookupWire(So) Ni = int(Vi * 100000000 / (4.44 * Bm * Smo * F)) No = int(Vo / Vi * Ni) gap = round(12.56 * Ni * Iq / (Bm * 2),3) # Resultados print("Secção usada " + str(round(Sgo,2)) + "cm2") print("Tensao primario (V):" + str(round(Vi,1)) + "V @ " + str(round(Ii,3)) + "Arms") print("Tensao secundário (V):" + str(round(Vo,1)) + "V @ " + str(round(Io,3)) + "Arms") print("Espiras primario:" + str(Ni) + " @ AWG " + str(Wi)) print("Espiras secundario:" + str(No) + " @ AWG " + str(Wo)) print("Gap só para transformador SE: " + str(gap) + " mm na perna central e laterais") Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 08 de Abril de 2020, as 18:06:04 Olá.
Imagens fresquinhas, tiradas hoje à tarde, de materiais em estoque na fábrica. Não são amostras Epstein... (https://i.postimg.cc/KYQk6S3T/material-compar.jpg) (https://postimages.org/) As curvas B-H mostradas foram tiradas de lâminas Tessin 4HS320. As escalas e os respectivos materiais constam em cada uma das fotos. Vejam se elas ajudam na determinação do Bmax a ser usado em cada caso. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 08 de Abril de 2020, as 20:34:28 Alexandre, pelo o que entendi, é razoável usar o Bm = 0,8T no caso do núcleo GO (o terceiro) em que o joelho acontece mais ou menos com 8000 gauss.
Nos núcleos GNO ficariam perto de 0,6-0,7T para o não recozido e 0,75T para o recozido. Ou seja, o italiano usa valores aceitáveis nas premissas dele. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 08 de Abril de 2020, as 20:50:58 Sim. A determinação do início do joelho não é precisa em nenhum dos três casos. Usar Bm = 8000 G para qualquer um dos três é mais do que razoável. É possível ultrapassar um pouco desse valor, se a classe do transformador é menos nobre. Mas nada acima de 10000 G.
Com um pouco de trabalho dá para levantar as curvas de magnetização DC; para isso, eu precisarei incorporar um circuito adicional ao traçador B-H. Vamos ver o que consigo fazer amanhã... Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 08 de Abril de 2020, as 21:03:23 Pelo que entendi, todas as amostras resultaram em saturação do núcleo acima de 0,75T , é isso? Não deveria chegar pelo menos nos 1,4 como a maioria dos fabricantes anunciam? ??? ???
Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 09 de Abril de 2020, as 00:50:40 Gostaria de parabenizar vocês pelo excelente trabalho. A coisa toda está evoluindo de um código "básico" (com o perdão da palavra, Haroldo) para um programa que vai propiciar handmakers a enrolarem seus próprios transformadores.
Claro que há diversos fatores na parte prática do enrolamento que influenciarão no resultado final, mas acredito que a facilitação em conseguir dados para enrolar seus próprios transformadores incentivará algumas pessoas a se aventurarem na área. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 09 de Abril de 2020, as 13:27:42 A primeira curva de magnetização estática saiu. Nem foi tão difícil...
(https://i.postimg.cc/s235Lxhc/DSC08327.jpg) (https://postimages.org/) E nem precisou do equipamento de US$ 100,000.00 https://brockhaus.com/measurements/products/softmagnetic/est-series/mpg-100/?lang=en (https://brockhaus.com/measurements/products/softmagnetic/est-series/mpg-100/?lang=en) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 09 de Abril de 2020, as 13:41:02 Alexandre, só por curiosidade, qual a frequência usada no traçador ?
Embora o B de saturação e nem o B do "joelho" se alterem, eu vi no livro do Coronel McLyman que a área da curva de histerese se amplia com o aumento da frequência (e as perdas). (https://i.ibb.co/fnj6vNY/B-H2.jpg) Aqui mais uma curiosidade, o que acontece quando é posto o gap no núcleo: (https://i.ibb.co/6Rfs1qb/gap.jpg) Fonte: Transformers and Inductors Design Handbook - Col. Wm. T. McLyman Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 09 de Abril de 2020, as 14:07:13 Alexandre, só por curiosidade, qual a frequência usada no traçador ? O traçador usa 60 Hz. Por que a curva de histerese iria variar de tamanho conforme a frequência ? ----- Agora para ferro GNO recozido. Eu tracei uma curva com a mesma escala do GNO não-recozido, para que vocês possam comparar os dois materiais. (https://i.postimg.cc/rFmhshZT/DSC08329.jpg) (https://postimg.cc/w3C5bkd4) (https://i.postimg.cc/x1qTsSsZ/DSC08330.jpg) (https://postimages.org/) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Electric Effects em 09 de Abril de 2020, as 15:04:54 A curva de histerese se alarga pois o fluxo no núcleo está relacionado à frequência, a indutância por sua vez também está relacionada ao fluxo enlaçado. Por fim, a energia armazenada no núcleo está em função de Li²/2.
Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 09 de Abril de 2020, as 15:24:18 Seguem as curvas para Ferro GO:
(https://i.postimg.cc/qRCdnJvs/DSC08334.jpg) (https://postimages.org/) (https://i.postimg.cc/J0VC5fs9/DSC08333.jpg) (https://postimg.cc/R6RYMbQR) E para comparar com as anteriores (https://i.postimg.cc/DyhKJKkG/DSC08337.jpg) (https://postimages.org/) ----- A curva de histerese se alarga pois o fluxo no núcleo está relacionado à frequência, a indutância por sua vez também está relacionada ao fluxo enlaçado. Por fim, a energia armazenada no núcleo está em função de Li²/2. Lamento, mas essas não são justificativas para que a curva de histerese mude de formato devido à frequência. Eu até entendi a questão da variação do fluxo com a frequência, mas isso não se aplicaria ao caso, onde todas as curvas que o Xformer mostrou têm a mesma excursão de fluxo. Com certeza, não foram "traçadas" usando o mesmo valor de tensão de pico. E o aumento na perda por histerese com a frequência; não estaria ligado ao aumento no número de ciclos por unidade de tempo, ao invés de haver aumento na área do ciclo ? ----- Então: Perdas por histerese: Wh = 10e-7 * mu * Bmax^1,6 * v * f ( Martignoni ) onde: mu - coeficiente de Steinmetz Bmax - densidade de fluxo máxima v - volume do núcleo f - frequência Parece que a perda é fixa por ciclo e função apenas do número de ciclos/segundo. Aliás, é isso mesmo: Hysteresis loss can be obtained by Steinmetz method [29], according to which hysteresis loss per cubic meter per cycle of magnetization of magnetic material depends upon: (i)The maximum value of flux density, (ii)The magnetic quality of the material. Therefore, hysteresis loss = η (Bmax)1.6 j/m3/cycle = η (Bmax)1.6 f V j/s (or) watts Where η = is a constant for given specimen and a given range of flux density and is known as Steinmetz constant, f = frequency of reversals of magnetization, Em https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=33&ved=2ahUKEwjEmI2Ag9zoAhX-HLkGHdkCBZMQFjAgegQICBAB&url=http%3A%2F%2Ftheijes.com%2Fpapers%2FICIEEE%2FK085093.pdf&usg=AOvVaw22Ms-B_H_1XQF-OqhrQZ0b (https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=33&ved=2ahUKEwjEmI2Ag9zoAhX-HLkGHdkCBZMQFjAgegQICBAB&url=http%3A%2F%2Ftheijes.com%2Fpapers%2FICIEEE%2FK085093.pdf&usg=AOvVaw22Ms-B_H_1XQF-OqhrQZ0b) ou seja, para uma dada excursão de fluxo,o tamanho do ciclo de histerese não se altera com a frequência. Puxa, eu confiava no McLyman... Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 09 de Abril de 2020, as 16:32:17 Poxa! Comparados com os gráficos da Soma, que já apresentavam um resultado pouco animador, esse gráfico dos seus ensaios é mais espantoso ainda. parece que no final o livro antigo do Francisco Singer estava mais correto do que muitos autores de agora.
(https://i.postimg.cc/Ghrcf7T7/CURVAS-B-H-N-CLEOS-SOMA06.png) Imagem corrigida ??? Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 09 de Abril de 2020, as 16:48:50 Segue o Wolpert...17000 G...
As curvas para GNO recozido não estão erradas ? O material atinge 10000 G a 1,8 Ae/cm GO também não está certo. 10000 G a 1,1 Ae/cm. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Matec em 09 de Abril de 2020, as 17:01:07 Segue o Wolpert...17000 G... As curvas para GNO recozido não estão erradas ? O material atinge 10000 G a 1,8 Ae/cm GO também não está certo. 10000 G a 1,1 Ae/cm. Corrigida agora, eu tinha pulado um dos valores na curva do GNO recozido.... :-) GO também não está certo. 10000 G a 1,1 Ae/cm. Sim nessa é um ponto fora da curva. Imagem corrigida. Citar Segue o Wolpert...17000 G... Segue não; A recomendação dele é bem "conservadora": 7000G para transformadores PP, e 4000G para transformadores SE.. [beer] Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 09 de Abril de 2020, as 17:52:02 Lamento, mas essas não são justificativas para que a curva de histerese mude de formato devido à frequência. Eu até entendi a questão da variação do fluxo com a frequência, mas isso não se aplicaria ao caso, onde todas as curvas que o Xformer mostrou têm a mesma excursão de fluxo. Com certeza, não foram "traçadas" usando o mesmo valor de tensão de pico. ..... ..... ou seja, para uma dada excursão de fluxo,o tamanho do ciclo de histerese não se altera com a frequência. Puxa, eu confiava no McLyman... Na verdade ele jogou esse gráfico num dos capítulos e não deu muita explicação. Como achei interessante, coloquei aqui. Mas como não influi muito na determinação no Bs, fica de curiosidade mesmo. Aliás, Alexandre, não sei se no seu traçador é possível alterar a frequência, assim poderia ver se a curva de histerese aumenta a área ou não. O livro do McLyman parece mais um databook de diversos núcleos de diferentes materiais. Acho que no JPL (Jet Propulsion Laboratory - o que manda e controla as sondas espaciais dos EUA) onde ele trabalhou deveria haver muita necessidade de fazer transformadores e indutores para os circuitos das sondas interplanetárias, do menor tamanho e mais eficientes possíveis. Portanto acho que precisavam testar todos tipos de núcleos. Agora uma dúvida sobre as últimas curvas: o ponto de origem não é mais no centro da gratícula né ? Eu suponho que seja no canto inferior esquerdo, no ponto (-4,-4). Assim o B do joelho ficaria mais ou menos em 0.8T ou 0.9T para os núcleos GO. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 09 de Abril de 2020, as 18:33:36 Márcio...eu estou vendo cinco divisões na vertical ( 10000 G ) por 3,5 divisões na horizontal ( 3,5 x 0,5 = 1,75 Ae/cm ) na curva GNO recozido...
----- Aliás, Alexandre, não sei se no seu traçador é possível alterar a frequência, assim poderia ver se a curva de histerese aumenta a área ou não. Agora uma dúvida sobre as últimas curvas: o ponto de origem não é mais no centro da gratícula né ? Eu suponho que seja no canto inferior esquerdo, no ponto (-4,-4). Assim o B do joelho ficaria mais ou menos em 0.8T ou 0.9T para os núcleos GO. Infelizmente a frequência é fixa, pois usa-se a tensão da rede para excitar o material. A origem das curvas é no -4, -4; acho que ficou bem claro nas imagens... colocando a origem no canto da tela, fiquei com mais área para traçar o gráfico estático. Quem trabalha no JPL não pode se dar ao luxo de fazer um erro crasso desses. Acho que o McLyman é mestre do Wolpert. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Electric Effects em 09 de Abril de 2020, as 22:43:34 Em suma, o que me fez interpretar que a curva BH se alarga além das outras fórmulas que mencionei, é que dependendo da frequência de operação do núcleo, sua indutância magnetizante é diferente.
Digo isso pois tenho um medidor de indutância da Fluke que você tem que selecionar diferentes frequências de operação para medição da indutância, (100, 1k, 10k, 100kHz), dá diferenças no valor de L. Quanto maior o valor da indutância Lm do núcleo, maior sua energia armazenada(alargamento da curva BH), as perdas do núcleo estão relacionadas ao resistor em paralelo a Lm e a fórmula mencionada pelo A.Sim Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 09 de Abril de 2020, as 23:58:10 A energia armazenada em um indutor percorrido por corrente não tem nada a ver com o laço de histerese. Se houvesse tal relação, um indutor com núcleo de ar não armazenaria energia...
O laço de histerese tem relação com a energia necessária para se magnetizar uma amostra ferromagnética, e que resulta no que se poderia chamar de "energia armazenada" em um ímã, por exemplo. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: emanuelneto em 10 de Abril de 2020, as 01:24:36 Me desculpem a pergunta besta, mas aonde eu encontro no datasheet de uma 6L6GC JJ a informação "Corrente Quiescente" para PushPull (AB 50W)??
https://www.jj-electronic.com/images/stories/product/power_tubes/pdf/6l6gc.pdf Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 10 de Abril de 2020, as 07:33:03 Me desculpem a pergunta besta, mas aonde eu encontro no datasheet de uma 6L6GC JJ a informação "Corrente Quiescente" para PushPull (AB 50W)?? https://www.jj-electronic.com/images/stories/product/power_tubes/pdf/6l6gc.pdf Nessa datasheet não tem um projeto mastigado de 50W para usar a válvula. Só tem para PP em classe A, e de 17.5W. A corrente de repouso seria Ia = 134mA e Ig2 = 11mA. Para 50W você teria que traçar a reta de carga nos gráficos e descobrir um ponto de polarização adequado. Ou buscar em outra datasheet mais completa (essa da JJ é muito chinfrim e porcaria) de outro fabricante e ver se acha alguma aplicação de PP e 50W. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: Electric Effects em 10 de Abril de 2020, as 11:21:11 A energia armazenada em um indutor percorrido por corrente não tem nada a ver com o laço de histerese. Se houvesse tal relação, um indutor com núcleo de ar não armazenaria energia... O laço de histerese tem relação com a energia necessária para se magnetizar uma amostra ferromagnética, e que resulta no que se poderia chamar de "energia armazenada" em um ímã, por exemplo. A curva sob o laço tem a ver com as perdas no núcleo que varia com a frequência, como o Xformer elencou. Apesar de que a indutância varia ligeiramente com a frequência de operação (https://i.postimg.cc/LsdtQhZw/explica-o.png) Referência: Fundamentals of Power Electronics, Robert Erickson Realmente, a frequência não muda o formato da curva a não ser pelo aumento da área(perdas por corrente parasita) como no gráfico do Xformer. Todavia, um indutor de ar armazena mais energia por ciclo do que um composto só de núcleo ferromagnético(isso para a mesma indutância). É justamente no GAP que essa energia é armazenada. W = 0,5*Li² (https://i.postimg.cc/Bbd2fDDD/curva-BH.png) ----- Aqui mais uma curiosidade, o que acontece quando é posto o gap no núcleo: Spoiler (clique para mostrar ou esconder) Agora, esse núcleo da imagem é de um indutor, sabe-se que com adição de GAP, o indutor consegue trabalhar com maiores correntes sem saturar. O que me intrigou foi saber que em transformadores, a adição de GAP não tem influência alguma com a saturação do núcleo. Me levou a repensar o motivo que usam GAP em transformadores de saída SE. Os fatores que alteram a saturação de um transformador é: tensão máxima aplicada, área transversal do núcleo e número de espiras. (https://i.postimg.cc/3xzMZwtG/transformador-curva.png) fonte: Fundamentals of Power Electronics, Robert Erickson. Aos experientes e construtores de transformadores, eu sou apenas um entusiasta buscando algumas informações, nem se quer montei um transformador na vida. ;) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: marcao_cfh em 10 de Abril de 2020, as 15:33:11 Aos experientes e construtores de transformadores, eu sou apenas um entusiasta buscando algumas informações, nem se quer montei um transformador na vida. ;) Ou seja, já passou da hora de mudar isso :D. Com o conhecimento que você possui, certamente sairá um bom transformador, melhor que os meus :DTítulo: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 10 de Abril de 2020, as 16:19:54 Estava indo bem o colega, mas fez uma salada de conceitos bastante variada e saborosa.
a) Realmente, a frequência não muda o formato da curva a não ser pelo aumento da área(perdas por corrente parasita) como no gráfico do Xformer. A curva de histerese não aumenta de área com a frequência. O que aumenta é a perda por corrente parasita. Como a corrente parasita se manifesta sobreposta à curva B-H ? Essa é uma boa pergunta; o efeito é alargar a curva B-H para aumentar a perda por ciclo. Mas veja que estamos tendo dois efeitos simultâneos sendo mostrados no mesmo gráfico. A perda por corrente parasita cria uma parcela de corrente real, que se soma à corrente magnetizante, logo, NI/L aparente vai aumentar com a frequência. Visto no traçador, é como se a curva ficasse mais larga, mas isso é ilusório; a curva de histerese sozinha não muda de formato com a frequência, ou seja, descontando-se a parcela de perda por corrente parasita, a curva B-H mostrada no traçador não se altera com a frequência. Pelo menos, até certo limite. Acima de certa frequência a curva B-H começa a se alterar. Há um efeito chamado de "efeito pelicular magnético" que muda o mu do material, devido ao efeito das correntes parasitas. Nas lâminas de FeSi comuns ( 0,5 mm espessura ) esse efeito passa a ser considerável a partir de cerca de 6,7 kHz. Quanto a isso, vamos aguardar a versão 2.0 do traçador B-H Schatz, com o qual se poderá estender a frequência de teste da amostra para além dos 60 Hz da rede. b) Todavia, um indutor de ar armazena mais energia por ciclo do que um composto só de núcleo ferromagnético(isso para a mesma indutância). É justamente no GAP que essa energia é armazenada. W = 0,5*L*I² Pois é, colega, dois indutores de mesma indutância, um com núcleo de ar e outro de ferro, armazenam a mesma energia quando percorridos por uma corrente de mesmo valor. É só ver a fórmula citada. E se o indutor não tiver entreferro, onde a energia estará armazenada ?? c) Agora, esse núcleo da imagem é de um indutor, sabe-se que com adição de GAP, o indutor consegue trabalhar com maiores correntes sem saturar.O que me intrigou foi saber que em transformadores, a adição de GAP não tem influência alguma com a saturação do núcleo. Me levou a repensar o motivo que usam GAP em transformadores de saída SE. Os fatores que alteram a saturação de um transformador é: tensão máxima aplicada, área transversal do núcleo e número de espiras. Uma coisa é uma coisa e outra coisa é outra coisa, mas as duas são a mesma coisa. Um transformador não é um indutor. Existem duas densidades de fluxo, uma AC e outra DC. Um transformador de força trabalha só com B_ac. O mesmo acontece com um transformador de saída PP. Um transformador de saída SE trabalha com B_ac e B_dc superpostos, o mesmo acontecendo com alguns indutores. A introdução de um entreferro em um transformador de força, alimentado com AC, provoca um aumento na corrente magnetizante justamente para manter o fluxo no núcleo constante, já que a força contra-eletromotriz induzida na bobina primária precisa continuar equilibrando a tensão primária, independentemente da relutância do núcleo. Esse mesmo entreferro, em um indutor sujeito à circulação da corrente contínua, é que vai aumentar a relutância do circuito magnético de forma a evitar que o núcleo sature. Em ambos os casos, é a manifestação do mesmo efeito em duas situações aparentemente distintas. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 10 de Abril de 2020, as 18:48:56 a) Realmente, a frequência não muda o formato da curva a não ser pelo aumento da área(perdas por corrente parasita) como no gráfico do Xformer. O gráfico não é meu. É (está no) do livro citado. Citar Quanto a isso, vamos aguardar a versão 2.0 do traçador B-H Schatz, com o qual se poderá estender a frequência de teste da amostra para além dos 60 Hz da rede. Se usar um gerador de áudio na entrada de um amplificador de potência e usar a saída deste como fonte AC, não serviria para usar no traçador ? Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 10 de Abril de 2020, as 20:05:57 Citar Quanto a isso, vamos aguardar a versão 2.0 do traçador B-H Schatz, com o qual se poderá estender a frequência de teste da amostra para além dos 60 Hz da rede. Se usar um gerador de áudio na entrada de um amplificador de potência e usar a saída deste como fonte AC, não serviria para usar no traçador ? Sim, poderia, mas será necessário refazer todo o circuito. O integrador, por exemplo, e os conversores, devem ser adaptados para funcionar em altas frequências. E a bobina de teste também, senão a tensão necessária para impor o fluxo magnético vai ficar muito alta. O traçador usa 60 Hz porque é prático e porque a caracterização do núcleo só precisa ser feita em baixas frequências, onde a saturação do núcleo é importante. A densidade de fluxo num transformador de saída é tão baixa nas frequências mais altas que o efeito da histerese é negligível. Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 10 de Abril de 2020, as 20:35:07 Na verdade eu pensei em variar a frequência do traçador pra baixo de 60Hz, já que no programa se entra com a frequência mínima. E no caso de transformadores de força para frequência de 50Hz comum em vários países.
Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: hgamal em 10 de Abril de 2020, as 21:19:58 Pessoal, fiz algumas alterações no programa introduzindo tabelas de carretéis e lâminas. Ficou um pouco mais complexo, mas acho que pode ajudar.
Não dá mais para manter os programinha aqui, via "inline". Optei por colocar no github: https://github.com/hgamal/hm_calc_trans O desafio de um programa para ficar bom vem de alguns esforços (podem ter outros, mas estes agora são os que me ocorrem): 1 - dos programadores em produzir bons códigos; 2 - do pessoal que testa e verifica os dados e saídas produzidas; 3 - da velocidade em corrigir as coisas; e 4 - da priorização das questões importantes. Precisamos usar um pouco o programa e verificar sua usabilidade e a qualidade dos dados produzidos. Isso pode demandar algum esforço. Se ele valer a pena para o pessoal, o projetinho vai para frente, se não, pelo menos foi uma boa brincadeira sobre o assunto. Para rodar tem que ter python instalado. Eu uso linux e portanto usar python é uma coisa natural. Quem quiser contribuir e usa Windows, vai ter que instalar o python nete - eu não tenho a mais vaga ideia como isso funciona no windows, mas há pessoas caridosas aqui que vão ajudar com certeza. Como a maioria das coisas que eu faço, este programa é livre. Pode ser usado e modificado por todos, sem nenhum problema ou onus. Para aqueles que tiverem coragem e uma alma livre, peço que compartilhem com todos as modificações e correções que fizerem. Aqueles que desejarem apenas lucro pessoal, não desejam compartilhar sua experiência e vejam nesse réles conjunto de linhas de código alguma serventia tem minha simpatia também. No Linux para obter e rodar o código é assim: Código: [hgamal@ygamal ~]$ git clone https://github.com/hgamal/hm_calc_trans Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: xformer em 11 de Abril de 2020, as 08:53:19 Para rodar tem que ter python instalado. Eu uso linux e portanto usar python é uma coisa natural. Quem quiser contribuir e usa Windows, vai ter que instalar o python nete - eu não tenho a mais vaga ideia como isso funciona no windows, mas há pessoas caridosas aqui que vão ajudar com certeza. ... Para aqueles que tiverem coragem e uma alma livre, peço que compartilhem com todos as modificações e correções que fizerem. Para Windows, basta entrar no site www.python.org e baixar o arquivo de instalação. A última versão é a 3.8.2. Também há para Mac OS. Para rodar o programa, basta abrir a IDLE do Python e no Shell abrir o arquivo com o código (calc_trafo.py) vai aparecer o editor com a listagem do programa. Para rodar basta apertar F5. Claro que agora precisa ter os arquivos auxiliares criados pelo Haroldo na mesma pasta. A partir da IDLE é possível ainda apenas copiar a última listagem que está neste tópico e colar na área de edição (new file) da IDLE e apertar F5. Quem utiliza a IDE do Arduino no Windows e instalou alguma placa diferente (por exemplo para rodar e programar placas com o microcontrolador ESP8266, como a Wemos D1 ou Nodemcu), o Python é instalado automaticamente no Windows, porque a IDE precisa dele. Quem tem o Raspberry Pi e instalou o sistema operacional Raspbian (que é uma distribuição do Linux), o Python vem instalado "de fábrica" (e nas versões 2 e 3). Para rodar eu usaria o Thonny (IDE) e abriria o programa a partir dele. Não adianta ter o Raspberry Pi só com o Retropie instalado (emulador de videogames, que é a maioria dos Raspberries que são vendidos por aí). Apesar de que é possível instalar o Python também, pois o background é Linux. Pra quem for se aventurar e melhorar o programa e nunca usou Python, apesar de ser uma linguagem fácil e com muitos recursos, ela é muito rígida na sintaxe e precisa de muita atenção na digitação. Uma letra maiúscula no lugar de minúscula, um espaço a mais ou a menos no indentamento, um parenteses faltante, um ':" faltante, etc e o programa dá erro. Pra quem é desleixado e desatento, pode esquecer, porque vai perder tempo. Spoiler (clique para mostrar ou esconder) Título: Re: Programa Para Cálculo de Transformadores de Áudio Enviado por: A.Sim em 11 de Abril de 2020, as 19:34:05 Poxa! Comparados com os gráficos da Soma, que já apresentavam um resultado pouco animador, esse gráfico dos seus ensaios é mais espantoso ainda. parece que no final o livro antigo do Francisco Singer estava mais correto do que muitos autores de agora. Márcio, a curva em vermelho para GNO recozido é dispensável, já que a que está em azul é mais precisa. As duas fotos foram tiradas da mesma curva, só que com resoluções de H diferentes. |