Ferroresonans

07 feb 2015 09:33 #1 av Michell Andersson
Hittar ingen tidigare diskussion om detta fenomen, men själv är jag ytterst nyfiken. Satt och läste en rapport av annan anledning då jag snubblade över uttrycket. Har hört talas om det tidigare, men egentligen aldrig funderat på vad det innebär. Är bekant med linjär resonans som används för att stämma in på särskilda frekvenser (frekvens där kapacitans och induktans har samma motstånd ger lägsta motståndet). Men ferroresonans är något helt annat vad jag förstår.

Min egen uppfattning så här långt är att det handlar om en pendlande överspänning i ett system, dels med en seriell kapacitans, dels med en seriell induktans som ligger kring en järnkärna. Jag uppfattar det även som att vi inte kan ha för hög resistiv last ansluten för då dämpas effekten. Sen verkar det även som att det krävs att en överspänning tar sig in i systemet till att börja med innan vi har något som kan pendla. Det kanske kan ske genom manövrering av en brytare eller dylikt.

Jag har som sagt bara en mycket vag uppfattning av fenomenet och en del av min uppfattning bygger på generösa antaganden från min sida. Den som känner sig hemma i ämnet får gärna dementera, bekräfta eller bygga på. Dock får man väl vara beredd på följdfrågor i denna tråd för samtliga påståenden man kommer med. :)

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

07 feb 2015 16:01 #2 av Torbjörn Forsman
Svar från Torbjörn Forsman i ämnet Ferroresonans
Jag är inte särskilt hemma på ferroresonans men jag vet att fenomenet förekommer, jag tror till och med det står om saken i Elkraftteknisk handbok som var "bibeln" när jag gick på gymnasiet.

Fenomenet hänger i alla fall ihop med magnetisk mättning i transformatorkärnor, och problemet är (eller var) värst i s k kondensatorspänningstransformatorer, dvs en spänningstransformator vars primärlindning är ansluten via en kapacitiv spänningsdelare till den spänning som ska mätas. Det var en vanlig lösning för spänningsmätning på 220 och 400 kV, kanske även 130 kV fram till 1960-talet, betydligt billigare än en spänningstransformator med primärlindning för tillräckligt hög spänning och mycket lämplig på platser där man ändå behövde kondensatorer mellan faserna och jord för t ex överspänningsskydd eller bärfrekvenskommunikation.
Kondensatorspänningstransformatorerna blev mindre populära allteftersom tiden gick, bl a för att det visade sig att kondensatorerna kunde ändra kapacitans när de åldrades, varvid det kunde bli ganska stora omsättningsfel och därmed mätfel. Jag har för mig att ferroresonansen kunde förhindras genom att lägga diverse komponenter parallellt med spänningstransformatorn - kanske helt enkelt ett motstånd, eller om man vill minska energiförlusterna, så kanske man kan tänka sig en mer komplicerad krets - motstånd i serie med en parallellresonanskrets avstämd till 50 Hz eller något liknande.
Jag undrar om det inte ansågs att ferroresonansproblemen var värre i nät med högohmigt jordad nolla än i direkt jordade nät.

Was man sich nicht erklären kann, sieht man als Überspannung an.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

07 feb 2015 16:15 #3 av Tomas Karlsson
Svar från Tomas Karlsson i ämnet Ferroresonans
I vilket sammanhag har du sett det nämnas Michell?

Det är inte så ovanligt att man sätter ett motstånd över spänningstransformatorer för reläskydd särskilt om man använder en uppsättning i öppen delta. Detta har jag sett både på äldre och helt nya skyddskopplingar och vid mellanspänningsnivå så det tillhör inte något historiskt eller högre spänningar.

Har även i ett fall varit med om haveri på spänningstrafos som först troddes bero på ferroresonans men som slutligen visade sig bero på en felskyltning eller tillverkningsfel med mättad kärna som följd och därav överhettning. I realiteten är det nog ett mer exotiskt fall men givetvis kan det förekomma och enkelt att bota med en resistiv last som tål effekten vid spänningssättning pga tex jordfel.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

07 feb 2015 16:36 - 08 feb 2015 07:43 #4 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Okej, youtub'ade lite och tror att jag landat lite mer nu.

Om jag har en olastad trafo (vilken har en induktans i lindningen) och jag får en motsvarande kapacitiv ström i en ledning p g a jordfel i högohmigt jordat nät så finns en risk att dessa reaktanser (dels induktans från min trafolindning, dels kapacitans från mina ledningar) tar ut varandra varpå jag får en "resistiv krets" trots att jag inte har en resistiv last ansluten...? Det uppstår alltså en ström på primärsidan av trafon trots att jag inte har en motsvarande ström på sekundärsidan. Jag matar alltså ett magnetiskt fält från båda lindningarna mot kärnan? Hade jag haft ett jordat system så hade samma jordfel inneburit att jag hade fått en ökad resistiv ström, en faktiskt resistiv ström, varpå jag hade tömt av mättnaden i trafons järnkärna...? Hade jag inte haft ett ferromagnetiskt material i kärnan så hade det inte funnits någon direkt magnetisk mättnad att tala om eftersom materialet blir mättat av minsta lilla ... Jag bara spånar här... :unsure:

Det där med överspänningar och den biten som jag skrev inledningsvis kan jag nog glömma. Jag tvivlar nu i efterhand om det har med saken att göra. Det som spelar roll är väl att jag kommer sakna min motriktade EMK i min lindning om effektfaktorn blir närmare 1 (fasvinkeln blir närmare 0). Och detta är i sin tur anledningen till varför jag aldrig vill faskompensera helt i min anläggning, eftersom ferroresonans kan uppstå?

Tomas, jag satt och läste en massa text för att förstå bättre fenomenet med elektrostatiska uppladdningar som diskuterades i den andra tråden om 3fas elverk. Då snubblade jag över detta lite grann...

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 feb 2015 18:13 #5 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Har gått än djupare i frågan nu. Och tror nog att tidigare påståenden är delvis felaktiga de också. I alla fall de från min sida.

Om jag har ett ojordat system och får en jordslutning på en fas så kommer denna ström att vara rent kapacitiv. Den kommer dessutom hamna i serie med de andra två lindningarna i kretsen, vilka är induktiva till största del. På grund av det kapacitiva bidragit så kompenseras impedansen i de andra två lindningarna bort varpå motståndet i kretsen minskar och till slut, vid fullständig kompensering, så kvarstår enbart ledningsresistansen. Detta i sin tur innebär att det kommer bli en rent resistiv krets med en aktiv ström trots som kanske får transformatorn att gå varm.

Jag försöker dock fortfarande få kläm på hur en ökad belastning minskar risken för att detta ska hända. Är det för att spänningsfallet i ledningarna minskar och övergår proportionellt till att ligga över lasten istället?

På vilket sätt skulle det avhjälpas av att vi hade ett jordat system istället? Är det för att jag kommer ha en aktiv ström vilken löser säkringen istället?

Jag känner fortfarande att jag har långt kvar i ämnet så kom gärna med mer info, vem som helst egentligen.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 feb 2015 20:39 #6 av Tomas Karlsson
Svar från Tomas Karlsson i ämnet Ferroresonans
Jag ser inte att det Torbjörn eller jag skrivit tidigare skulle vara felaktigt, däremot bara ytligt och typiska fall med ordinarie motmedel. Jag tror du fastnat i just ordet resonans och då det vanliga fallet med linjärt frekvensberoende reaktanser, du får istället se till ferro-delen och då typiskt ferromagnetism och karaktäristiken i såna material vid högre fältstyrkor dvs mättning.

Och mer generellt kan du ta vägen via oscillatorer av olika slag behöver inte vara just elektriska för att förstå de olika komponenterna i ett sånt system med dämpning, energilager osv. Ett mycket närliggande exempel där i princip samma karaktäristik som ger ferroresonans används för att skapa oscillatorer inom elektroniken är tunneldioden. Kolla på hur den ger ett ickelinjärt område med "negativ" resistans, samma kan du komponera med kapacitanser, en induktans med kärna kring mättning och varierande spänning eller frekvenskomponenter. Bonnlösningen resistor över kopplingen ger bara en förlust som ökar dämpningen och på så sätt dödar fenomenet.

Tänk igenom det hela det är enkelt att översätta mellan olika typiska modeller men du får lämna de rena serie- eller parallellresonanserna.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 feb 2015 21:27 - 24 feb 2015 21:28 #7 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Jag menade inte att era texter skulle vara felaktiga. Jag menade mina egna uppfattningar och påståenden. Va mer det jag försökte poängtera än något annat.

Jag hänger inte med i din förklaring riktigt Tomas. Fenomenet är kanske för svårt att greppa med mina förkunskaper helt enkelt. Jag behärskar inte riktigt det här med mättnaden i trafons kärna. Jag tänker mig att det magnetiska fältet i primärlindningen översätts till ett magnetiskt flöde i järnkärnan. Det växlande magnetiska flödet i sin tur är det som skapar ett magnetiskt fält, och en motsvarade elektromotorisk kraft i sekundärlindningen. Jag har också förstått det som att det är just växlingen i kärnan som ger upphov till strömmen i sekundärlindningen. Alltså när förändringshastigheten av det magnetiska flödet är som störst så skapas mest elektromotorisk kraft i sekundärlindningen. Det borde i sin tur innebära att spänningen på sekundärsidan alltid ligger en halv period efter. Sekundärsidans kurva är alltså derivatan av primärsidans (enbart gällande utseende på kurvan. Amplituden beror på lindningsvarven). Sen hänger väl mättnaden ihop med hur mycket kraft som kan transformeras genom det ferromagnetiska materialet? När alla "små bitar" (kallas magnetiska domäner?) blivit vända i samma riktning som det magnetiska flödet så kan inte flödet bli större...? Det finns alltså ett tak på hur mycket kraft som kan transformeras genom det ferromagnetiska materialet. Materialet blir mättat. Allt härefter är det lilla flöde som kan överföras genom de molekyler som finns i omkringliggande luft. Här någonstans skulle jag behöva att någon bekräftade att det jag skrivit är rätt uppfattat innan jag själv kan gå vidare i att förstå ferroresonans. Det här är liksom bara så jag fantiserat att det borde fungera så det finns inte nödvändigtvis någon förankring i hur det verkligen fungerar.

Härefter, ska jag helt glömma resonansbiten eller ska jag hålla fast vid den uppfattning jag har och på något sätt försöka få ihop den med hela biten om mättnaden i det ferromagnetiska materialet?

Det jag har svårt att förstå är att man pratar om att ferroresonans sker vid i princip lågt lastade trafos... Ändå så pratar vi om en mättad kärna. Det kanske är här poängen finns, men jag ser den inte än... För mig verkar det motsägelsefullt. :(

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

24 feb 2015 22:10 #8 av Mikael Malmgren
Svar från Mikael Malmgren i ämnet Ferroresonans
Vad jag har förstått av det hela så är ferroresonans en svängningskrets med en icke linjär induktans, det kan vara både en serie- eller en parallellresonanskrets.

Den induktiva reaktansen beror inte bara på frekvens utan också på den magnetiska flödestätheten hos en järnkärna spole (t.ex. transformatorjärnkärna). Lågresistiva system (transformatorer med låga förluster eller lågt lastade transformatorer) ökar tydligen risken för ferroresonans. Exempel är spänningstransformatorer, som vanligen är mycket lågt belastade.

Fenomenet uppstår ofta efter transienta störningar (transienta överspänningar, blixtöverspänning eller tillfälligt fel) eller omkopplingar (transformatorinkoppling eller felbortkoppling).

Effekter av ferroresonas är höga ihållande överspänningar och överströmmar samt bestående distorsion på ström och spänning.

Elkraftingenjör och konsult med specialitet inom Reläskydd, Selektivplaner och Elkraftberäkningar. Även stort intresse för föreskrifter & standarder, ESA samt projektledning och entreprenadjuridik.

Installatörsbehörighet: AB
www.mmalab.se

Den här e-postadressen skyddas mot spambots. Du måste tillåta JavaScript för att se den.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 feb 2015 05:57 - 25 feb 2015 06:11 #9 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Då kommer jag att tänka på något som ligger nära det du jobbar med Mikael, tror jag, nämligen metider för feldetektering. Just spänningstransformatorer används väl för exempelvis NUS-skydd. De används ju även vid mätsystem på MSP och HSP anslutningar till region- och lokalnät. Det jag specifikt tänker på är att det normalt finns två lindningar i en spänningsburk. En för debiteringsmätningen som normalt plockar ner spänningen till 115V, men sen finns ytterligare en lindning för varje fas vilken ska anslutas som ett öppet delta med de andra spänningsburkarnas lindningar med ett dämpningsmotstånd. Frågan är då, den här andra lindningen i spänningsburken och dess dämpningsmotstånd, tjänar den till att motverka just resonansfenomen eller tjänar den något annat syfte?

...och då verkar det som att jag kanske va närmare sanningen i mitt första inlägg i alla fall. Alltså en överspänning som tagit sig in i systemet som sedan börjar självsvänga.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 feb 2015 12:34 #10 av Tomas Karlsson
Svar från Tomas Karlsson i ämnet Ferroresonans
Ser en sak du skriver som är viktig om förståelsen av detta ska falla på plats. Du verkar se det som märkligt att en tomgående trafo skulle drabbas, det är helt naturligt att det är så. Man ligger närmast mättning vid en olastad trafo och om den dessutom är dimensionerad och utförd för att vara så förlustfri och ideal som möjligt är det ännu mer markant, dvs perfekt i mättrafofallet.

Så kolla gärna hur en grundläggande modell av en trafo ser ut med den rent ideala delen E'/N'-E''/N'' och med Xs', Rs' - Xp', Rp' och Xs'',Rs'' så ser du bättre hur en dämpande last inverkar och även hur en trafo lagd för nyttoeffekt har den delen inneboende. Lägg till hur marginalerna mot mättning för ökande spänning ser ut och vad det ger i olinjäritet för reaktansen, lägg det i några punkter mot kapacitansernas linjära bidrag så hittar du den del som skapar instabilitet med negativ derivata för totala karaktäristiken. Se det gärna också ur ett frekvensperspektiv.

Så titta lite på oscillatorer i allmänhet, tunneldioder använda för oscillatorer, Faradays lag, Lenz lag, Amperes lag med linjeintegraler för ögonen, normala driftdata för ferromagnetiska material i elkraftmaskiner, varvspänning för trafos och sen kan du para det med resonemangen kring resonans som du redan känner till. Börja med att bygga upp lite grundläggande kunskaper så kan du lättare lägga olika pussel utan att börja om varje gång eller se allt som olika fenomen.

Just varvspänning och att en tomgående trafo är närmast mättning är nog något som gått förbi dig här och som är grundläggande både i detta fallet och många andra överslag kring maskiner med EM i grunden.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 feb 2015 13:22 - 25 feb 2015 13:22 #11 av Electrum
Svar från Electrum i ämnet Ferroresonans

Tomas Karlsson skrev: ...och att en tomgående trafo är närmast mättning är nog något som gått förbi dig här och som ...

Ja det är något som också gått mig helt förbi ... :blush:

Men när jag nu sitter och tänker på det så antar jag att faktisk kan vara så.

Om man kikar på en ren induktans i form av drossel, så går den väl alltmer mot mättnad alltefter strömmen i den ökar. Magnetmaterialet klarar inte längre att "bära" mer magnetiskt flöde.


Men i en trafo så ger väl sekundärströmmen upphov till ett motriktat magnetisk flöde, så därför minskar magnetiska flödestätheten i kärnan när man belastar?
Men jag har ändå lite svårt att få ihop det, krävs det inte viss storlek på kärnan för att överföra viss effekt?

"Varde ljus"                                                                                 Frilansare med AL
1 Mosebok 1:3

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

25 feb 2015 18:55 #12 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Jo, jag får nog tänka om gällande mättnaden. Efter att ha läst din text, Tomas, så blir det väl mer logiskt att det magnetiska flödet borde minska om belastningen ökar. Men det jag då känner är: Vad finns det så som begränsar hur mycket jag kan belasta en trafo? Är det enbart dimensionen på lindningarna. Jag tänker att det måste finnas en begränsning i hur mycket ström som kan omvandlas till ett magnetiskt flöde för att sedan övergå till en EMK igen på sekundären.

Ska jag uppfatta det som att en inkopplad last på sekundären innebär att reluktansen minskar eftersom strömmen äntligen får flyta och magnetfältet runt sekundärens lindningar rör på sig i samma riktning som det magnetiska flödet från järnkärnan? Därmed kan den magnetiska mättnaden minska eftersom reluktansen minskar? Ungefär som att ha två magneter vända med polerna mot varandra och sedan vända på den ena? Fast istället för att skapa en attraherande kraft med två magneter så skapar vi enbart en icke repellerande kraft i trafofallet... (OBS för alla frågetecken. Det är alltså frågor...) :lol:

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

26 feb 2015 07:18 #13 av Mikael Malmgren
Svar från Mikael Malmgren i ämnet Ferroresonans

Michell Andersson skrev: Frågan är då, den här andra lindningen i spänningsburken och dess dämpningsmotstånd, tjänar den till att motverka just resonansfenomen eller tjänar den något annat syfte?


Just av den anledningen att dämpmotståndet monteras.

Elkraftingenjör och konsult med specialitet inom Reläskydd, Selektivplaner och Elkraftberäkningar. Även stort intresse för föreskrifter & standarder, ESA samt projektledning och entreprenadjuridik.

Installatörsbehörighet: AB
www.mmalab.se

Den här e-postadressen skyddas mot spambots. Du måste tillåta JavaScript för att se den.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

16 maj 2015 22:58 - 16 maj 2015 22:59 #14 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Vad är det i praktiken som skapar en icke linjär induktans? Jag läser om strömtransformatorer i en gammal brittisk bok och förstår då att en icke linjär induktiv last kommer till en punkt, vid ökad emk på sekundärsidan, där det induktiva motståndet minskar vid en viss punkt. Denna punkt kallas "knee point" och definieras som den punkt där ökad spänning med 10% ger en ökad ström på 50%. Definitionen förutsätter fler saker, men ni som vet vad det innebär har nog redan den kunskapen varför jag inte känner att jag behöver skriva allt.

Alltså, ickelinjär induktans... Normalt så kommer i alla fall en ökande emk att driva upp strömmen i kretsen på sekundärsidan. Vid en viss punkt så kommer den ökande spänningen resultera i en strömspik eftersom, när vi närmar oss mättnad så kommer induktansen i lindningen, vi närmar oss knäpunkten, att sjunka och risken att den råkar sammanfalla med kapacitansen i utgående ledningar ökar. Den punkt där dessa möts ger strömspiken vilken kan uppgå till 200-500% av den normala strömmen. Och denna ström går även genom lindningen i transformatorn var den orsakar upphettning. Likaså går den genom ändavslut och alla andra strömförande delar i anslutning till transformatorn. Om jag uppfattat detta rätt så borde det egentligen finnas risk för två tillfällen för en strömspik för varje halvperiod så länge inte resonans uppstår precis där U' = 0.

Jag känner att jag börjar närma mig insikten, men skulle gärna ha bekräftat eller rättat mitt resonemang. Och jag hittar inte för mycket information på svenska i ämnet.

Någon som kikat i Bertil Stenborgs 2 "Elkraftsystem"? Jag förväntas komma över dessa efter helgen, men hade gärna fått lite förhandsinfo.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

17 maj 2015 14:45 #15 av Tomas Karlsson
Svar från Tomas Karlsson i ämnet Ferroresonans
Knäpunkten och ickelinjäriteten i fallen med ferromagnetiska material är nog inget annat än den distinkta avvikelsen i tex magnetiseringskarakteristiken B/H. Linjär i början men med offset kring origo, vid högre fältstyrkor inträder "mättnad" och B ökar inte proportionellt mot H längre.

Verkar som du är mer rätt på spår nu i dina funderingar kring ferroresonans och allmänt där elektromagnetism och järn är parat.
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

08 nov 2015 10:32 - 08 nov 2015 11:02 #16 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Fenomenet ferroresonans gäckar mig ännu, men efter lite undersökning av magnetiska kretsar så har jag mer kött på benen. Önskar få bekräftat eller dementerat vad jag tror jag lärt mig.

En ström i en ledare alstrar ett kring ledaren magnetiskt fält. Detta magnetiska fälts styrka är direkt proportionellt till strömmen i ledaren och är orienterat så att det omsluter ledaren där radien är en normal. Virar man denna ledare kring ett ferromagnetiskt material så kommer detta ferromagnetiska material alstra ett flöde, magnetiskt flux (Φ), som är beroende av dels styrkan hos det magnetiska fältet, dels reluktansen (R) - eller ämnets permeabilitet (inversen av reluktansen, µ). Det magnetiska flödet är dock inte exakt jämförbart med det omgivande elektriska fältet utan laggar lite. Detta kallas hysteres, där det ferromagnetiska materialet har en kvarvarande magnetisk effekt även om det utifrån pålagda fältet skulle upphöra. Det som du Thomas benämnde B/H-kurva? Ett växlande magnetiskt flöde har egenskapen att det kan inducera en emk i en ledare helt enkelt genom att det finns valenselektroner i metaller vilka är i princip gemensamma för hela metallkristallens massa (metallbindning). Dessa elektroner kommer flytta sig i egenskap av att de är nära nog fria laddningar i ett magnetiskt fält. Dock så krävs det att det är ett växlande flöde för att inducera en emk, alltså är det just icke-rörelsen av en elektron vid pålagt magnetiskt fält som ger en emk, potentialskillnad. Den emk som då finns i kretsen liknar i mitt huvud differensen av pålagt fält till den position en elektron borde anta vid motsvarande pålagt fält. Hade elektronen flyttat sig momentant med det magnetiska fältet så skulle det enbart resultera i små portioner av elektriska fält i ledaren och istället resultera i en ström. Det verkar därmed finnas en viss tröghet i att elektronen ska flytta sig även vid en sluten krets, resistans... Med andra ord så är det sinusförloppets derivata, en cosinusfunktion, som ger funktionen för emk i sekundärkretsens ledare ( i min värld innebär detta att emk i sekundären ligger 90° efter primärsidans spänning??!!). Det magnetiska flödet har dock en gräns. Med omgivande magnetiskt fält så kommer de magnetiska domänerna i det ferromagnetiska materialet att orientera sig enligt det omgivande magnetiska fältet, ett annat uttryck för att elektronernas elektronmoln i medeltal flyttar sig åt ena eller andra hållet. Påminner om dipoler i kemin, typ. Skulle vi inte ha en sluten magnetisk krets så skulle detta uttrycka sig som att den magnetiska dipolen förstärks. Vid sluten magnetisk krets så uttrycker det sig istället som ett ökat flux. Dock så har varje material en begränsning i hur stor grad de magnetiska domänerna kan orientera sig vilket innebär att vi får en mättnadsgräns. Skulle vi dock sluta den sekundära elektriska kretsen så skulle det i denna krets uppstå ett spänningsfall, samma spänningsfall som då skulle motsvara en mot-emk i lindningen i transformatorn. Denna mot-emk är omvänd den emk som inducerats i kretsen, en funktion motsvarande andraderivatan av ett sinusförlopp (negativ sinusfunktion), och kommer på så sätt även att motverka det magnetiska fältet kring sekundärlindningarna. Detta i sin tur ger att mot-emk i förlängningen motverkar det magnetiska fluxet i det ferromagnetiska materialet och härmed drar vi oss även bort från den magnetiska mättnadsgränsen i det ferromagnetiska materialet. Jag vill alltså ha det till att det är mot-emk som minskar det magnetiska flödet och därmed stämmer det du nämnde Thomas, om att mättnaden minskar om vi belastar transan och ökar om den är obelastad.

Andra funderingar i ämnet:
Ohms lag kan även tillämpas på magnetiska kretsar.
Eemk = I • Rresistans ... Fmmk = Φ • Rreluktans eller Fmmk • µ = Φ

Vill gärna ha input på ovan, så även om det är skrivet som påståenden så är det egentligen frågor.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

08 nov 2015 20:43 #17 av Tomas Karlsson
Svar från Tomas Karlsson i ämnet Ferroresonans
Självklart kan du tänka analogt med elektrisk krets dvs emk-mmk, resistans-reluktans, ström-magnetiskt flöde mm det passar dig säkert bra. Att däremot blanda lite väl mycket kring olika tankar för elementära magnetiska dipoler i tex järnlegeringar kanske lätt går snett. Finns nog inte lika självklara genvägar där utan det klassiska uttrycket från fysiken "man förstår kanske inte men man vänjer sig" gäller kanske.

Finns ju väldigt avancerade modeller för det området men inget som ska behövas för vår normala elteknik. Borde gå fint att bara tänka sig materialet indelat i små "elementarmagneter" som precis som du är inne på riktas om pga magnetfältet som läggs på. Då får du förklaringen du är inne på att ju fler som redan bidrar desto närmare mättning och då pga olika material nås detta vid olika fältstyrka dessutom olinjärt på vägen dit. På samma sätt kan du se dem som grund för hysteresförluster pga "friktion" när de ställer om sig vid växelström. Där kan du skilja på dessa förluster och de rena strömvärmeförlusterna pga virvelström i kärnan summerat förenklat blir de två då typiska järnförluster.

Samma modell passar även utmärkt för att tänka sig begreppen remanens och koercitivkraft, kolla i dina böcker på detta det är mycket grundläggande vid elektromagnetism i praktiken tekniskt med järn inblandat.

Och i övrigt kolla de rent ideala fallen när du tänker på 90° efter osv de följer direkt ur de elementära sambanden. Och längre bort bygger det som allt annat på konservationslagarna, Noethers teorem, superpositionssatsen osv men då talar den rena matematiken bäst och tankemodellerna vi så gärna använder får vika lite eller skärpas och anpassas. Men förhoppningsvis ska det inte behöva gå så långt här och i den praktiska eltekniken, men du verkar intresserad så tänk som din förebild Feynman. :)
Följande användare sa tack: Michell Andersson

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

08 nov 2015 21:08 - 09 nov 2015 08:26 #18 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
En annan tanke som slog mig är det här med kortslutna strömtransformatorer för debiteringsmätning. Om de inte vore kortslutna så skulle de riskera att få en permanentmagnetisering om en emk läggs på primärsidan? Och detta på grund av att strömtransformatorn vid magnetisering skulle flyttas från origo, vilket är utgångsläget för ett aldrig tidigare magnetiserat ferromagnetiskt material? Har jag dock kortslutit sekundären så säkerställer jag att mot -emk alltid är lika med inducerad emk (minus förluster, men ändå väldigt nära). Det förklarar också varför jag inte får lov att ha för hög resistans i sekundärkretsen eftersom det skulle öka det magnetiska flödet och därmed magnetisera det ferromagnetiska materialet? Skulle detta ske så kan jag inte längre garantera mättnoggrannheten.

Kanske är ute och cyklar nu, men det blir logiskt i mitt huvud i alla fall... Bekräfta någon? Tomas?

Feynman är verkligen en att beundra. Men även J. L. Blackburn. Lyckligtvis har de lämnat massvis med texter efter sig! :cheer:

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

09 nov 2015 08:40 - 09 nov 2015 08:41 #19 av Michell Andersson
Svar från Michell Andersson i ämnet Ferroresonans
Har fått mer kunskap om mot-emk vilket får konsekvensen att mina tidigare inlägg inte riktigt stämmer. :dry:

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

09 nov 2015 11:56 - 09 nov 2015 16:15 #20 av Tomas Karlsson
Svar från Tomas Karlsson i ämnet Ferroresonans
Jag skulle föreslå att du gör några enkla labbar som även passar i oscilloscop-trådens tema. Du behöver inte mer än två vanliga multimetrar och en vridtrafo. Som vridtrafo är det ännu bättre om du har en gammal Sverker e.dyl som kan ge lite mer ström.

En enkelt strömtrafo kan du säkert skaffa och den är bra att börja med eftersom många upplever den som lite bakvänd.

Börja tex att med öppen primär långsamt öka spänningen du matar in på sekundären och ha samtidigt dina två instrument anslutna dit, ett för ström ett för spänning. Ta upp lite punkter och lägg märke till när du mättat kärnan dvs strömmen ökar mycket mer markant för samma spänningssteg. En normpunkt där du har själv nämnt dvs knäpunkten är definierad som där 50% strömökning per 10% spänningsökning inträder. Du hittar alltså en stark olinjäritet där som sen i princip bara ger högre spänning pga resistansen i lindningen. Ingen mer energi upplagras magnetiskt.

Bryt kretsen, dra ner spänningen, polvänd och börja om, diskutera dina resultat. :)

Sen kan du göra övningar där du påverkar även primärsidan. Börja med att mata sekundären och ha instrumenten på samma sätt för ström och spänning. Ta upp liknande punkter och mätta kärnan även här. Sen kan du tex kortsluta ett varv primärt och köra samma därefter snurra upp fler tex 5-10 varv och upprepa.

Du kan göra liknande övning med en liten adapter likt den Electrum har i andra tråden. Jobba från sekundären där du bara behöver låga spänningar och strömmar för att nå de punkter du vill undersöka.

Mer märkvärdigt behöver det inte vara att få en första inblick i trafo med järnkärna oavsett om de är konstruerade för spänning eller ström och oavsett om de ska överföra effekt eller utlagda för mätändamål. Som Electrum skrev oldschool med enkla medel ger ofta enda riktiga ryggmärgskänslan sen kryddar man med lite teorier allteftersom.

Be Logga in eller Skapa ett konto ansluta till konversationen.

Sidan laddades på: 0.112 sekunder

Från Facebook-gruppen