Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet"

  • Auteur de la discussion Pierre-Yves
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C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Oui, du 0.5 carré convient.

Qu'il soit monobrin ou multibrins importe peu, essaie seulement de le bobiner proprement par dessus le primaire du transfo (pas toujours évident à faire).

L'enroulement constitué va permettre à lui tout seul d'estimer le nombre de spires par volts.

Cette mesure sera plus ou moins corroborée par le nombre de spires estimée pour les bobinages secondaires, rapportée à leur f.e.m.

Cordialement
 
D
ducran lapoigne
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

bonsoir,

vu que le primaire va devoir être re-bobiné, perso, je démonterais
puis pèserais le fil sans me faire ch avec le rapport
ce n' est que mon avis ...

Antoine
 
M
metalux
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

bjr

que de grandes théories pour peu de choses, on se croiserait sur les bancs de la fac :mrgreen:

il n'y a pas a tergiverser et perdre son temps a des manipulations hasardeuses, ton transfo a un coup dans le gu..le point barre ! et rebobiner n'est pas une partie de plaisir si tu n'as pas le matos adéquat, crois moi
 
S
stanloc
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

On se croirait dans un CHU avec tout un panel de spécialistes autour du patient. Si Pierre-Yves ne veut pas tourner en bourrique il lui faut prendre du recul sérieusement.
Stan
 
D
ducran lapoigne
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Salut Pierre Yves
N'écoute pas les grincheux, positivons, le principal est d' avoir trouvé la panne
les solutions:

- porter le transfo tel quel chez le bobineur (il existe encore (de- en-) des artisans bobineurs

- démonter et re-bobiner toi même pas insurmontable pour une simple bobine
(avec les cours par correspondance "eurelec" des années 1960/1970 on apprenait a bobiner un transfo
en tout début de cours en partant de zéro....)

- adapter un autre transfo (il faut savoir ce qu' on fait)

- mettre cet appareil à la poubelle (je veux bien faire la poubelle :-D :-D :-D )

en tous cas, merci pour le partage, cela donne des idées pour construire son amorceur HF
du coup, j' ai fouillé un peu le net et trouvé ceci :

http://www.casano.com/projects/hfstart/

pas mal de similitudes avec ton appareil

Antoine
 
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S
stanloc
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

ducran lapoigne a dit:
Salut Pierre Yves
N'écoute pas les grincheux, positivons, le principal est d' avoir trouvé la panne
les solutions:

- porter le transfo tel quel chez le bobineur (il existe encore (de- en-) des artisans bobineurs
Antoine

Où tu as vu que ce transfo est bon à être rebobiné ???? :axe:
Stan
 
D
ducran lapoigne
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

pour stanloc:

le système est tellement primitif que je ne vois pas autre chose

pour lever le doute sur les éclateurs, on pourrait faire un test comme sur cette video
(2 bougies d' allumage reliées par le culot)

http://www.youtube.com/watch?v=9cFgk9DiY9k

ce n' est que un avis ...... comme tous ceux qui postent

bon après midi

Antoine
 
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K
Kozan
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Bonjour

Le transfo est il ou n'est il pas pas nécessairement bon a rebobiner ?

Il est apparu que les secondaires étaient en bon état, ce que les mesures parfaitement symétriques laissent augurer.
Il sort une quarantaine de Watts , sur charge résistive, ce qui au vu des photos, comparé au domino qui donne la taille, me fait dire que la section de fer du transfo est bien dans cette gamme de puissance. Plus ou moins.
En 400 v , même si ce n'est pas son régime normal, il a fonctionné, survolté donc, et il n'y a pas eu de fuites diélectriques notoires. Donc en 230 v il n'y en aura pas plus.


De plus, si des spires au primaire sont en court circuit, (et j’espère si c'est le cas que ce ne sont que celle de dessus) , le rapport de transformation va augmenter, (la température aussi, d'ailleurs, et ainsi de suite ..) , on va obtenir une tension au secondaire plus élevée que celle prévue. Donc, l'arc devrait être facilité quant à son démarrage. Donc, ce n'est pas cela, je dirais...

Je crois qu'Il faut rechercher du coté de l’écartement, des électrodes, de l'état de surface des électrodes, et de la forme également. Il faut que l’ionisation de l'air puisse démarrer.
Aussi avec les produits nettoyants veiller à ne pas laisser de pellicule à la surface des électrodes.

Il faudrait tenter en descendant l’écartement de 1/10 mm en 1/10 mm.

Cordialement
 
K
Kozan
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Petit complément .

En définitive, il est possible comme le disait Chrisbur99 , que quelques spires en court circuit viennent "asphyxier le transfo". C'est à dire, que le manque qu'elles représentent est négligeable vis à vis de la tension, par contre, elle représentent un enroulement parasite, qui est lui en court circuit, et qui vient absorber de la puissance, et qui rapproche le transfo de la saturation.
En gros, le fait d'avoir quelques spires en court circuit , rajoute un enroulement parasite, qui transforme l’énergie magnétique en chaleur, et qui charge le circuit magnétique au détriment des autres enroulements.

Si ce sont juste les spires de dessus, elles devraient pouvoir, avec un peu de patience être retirées, et un raccordement devrait pouvoir être fait . à titre d'essai. Après il sera possible de rajouter ces spires, pour se remettre dans les conditions d'origine .

Cordialement.
 
D
ducran lapoigne
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

re-bonjour,
pour passer mon temps, je viens de faire une petite expérience:

176616


une source de tension 0/230v
un vieux transfo de bruleur
l' éclateur a été simulé avec 2 bougies d' allumage (écartement 0,6 mm)

première chose: déterminer le rapport du transfo: en injectant 34,5 volts au primaire, on a 1000 volts en sortie
donc un rapport de 28,9

sans surprise, les bougies crachent a environ 100 v primaire cad aux alentours de 3000 volts

Antoine
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Pour l'instant, les derniers chiffres transmis par Pierre-Yves me laissent perplexes.

Tout se passe comme si ce transfo d'amorçage était prévu pour être alimenté en 400V, et pas en 230V ...

Pourtant, la doc d'origine FURET dit le contraire ... :???:

Moi pour me prononcer j'attends de connaître le nombre de spires par volt.


OK, pour fournir 123 watts utiles lorsqu'il est alimenté en 400V ce transfo absorbe quelque chose comme 225 VA, mais dans le cas d'un transfo aussi "spécial" que celui-ci, cela ne veut pas dire grand-chose, car ce sont des volts.ampères que l'on a mesuré au primaire, pas des watts. Si le nombre de spires par volts est élevé, peut être que la composante déphasée est élevée aussi (cos Phi notablement inférieur à 1). De toutes façons, en l'absence de wattmètre connecté au primaire, dans cette série de mesures on ne sait pas chiffrer précisément les pertes joules (fer + cuivre).

Ce qui est sûr : qu'il soit alimenté en 220V ou en 400V, le rendement de ce transfo est maximum lorsque la charge résistive connectée au secondaire se situe quelque part entre 52 et 58 kilohms. Le transfo transmet alors à la charge la puissance optimale (= sommet de la courbe parabolique qui représente la puissance transmise en fonction de la résistance de charge au secondaire, quand celle celle-ci passe de l'infini à zéro).

En conséquence, j'aimerais savoir aussi ce qui se passe quand on laisse ce transfo chauffer pendant une demi-heure, primaire alimenté sous 400V, avec le secondaire chargé par R(25) ou R(30), soit une valeur de résistance comprise entre 55K et 66K, parce que cela correspond semble t-il à la zone de charge optimale, côté secondaire. Pendant ce temps, comme Pierre -Yves dispose d'un thermomètre infrarouge, il pourrait procéder à une mesure d'échauffement du noyau ... Et du bobinage primaire ! Si au bout de ce temps la température du noyau ne dépasse pas un certain seuil (disons : 60 degrés) : pas de problème !

Autre point:

- apparemment, on trouve quelques spires de couleur différentes, au sommet du bobinage primaire ... Poussière, ou vernis grillé ?

Il serait intéressant de savoir dans quel matériaux sont faites les 2 pièces rectangulaires plates coincées entre le haut de la carcasse primaire et le circuit magnétique. Si c'est du carton fort ou de la bakélite, OK, ce ne sont que de simples cales destinées à bloquer mécaniquement la bobine primaire sur le noyau. Si ce sont deux pièces d'acier plates, ce sont à coup sûr des "shunts" magnétiques : s'ils ont "shunté" fortement (trop ?) le flux magnétique, à un moment de la vie du transfo, cela explique peut-être pourquoi les spires de cuivre les plus proches des cales ont surchauffé aussi.

D'autre part, au début de ce fil, je m'attendais un peu naïvement à trouver un noyau magnétique d'une section comprise entre 12 à 15 cm2, ce qui aurait été
compatible avec l'idée qu'on se fait ordinairement d'un transfo de puissance comprise entre 80 et 120 VA. Mais apparemment ce n'est même pas ça, si on regarde bien les photos du transfo vu de dessus, et celles du transfo vu de côté, il semblerait que la section réelle du noyau soit beaucoup plus petite, peut-être aussi faible que 4 à 6 cm2. Par ailleurs, et vu d'ici, on dirait que les tôles du noyau ont été poinçonnées aux 4 coins du circuit magnétique, pas seulement pour faciliter le passage des 4 vis de serrage des tôles, mais aussi pour "étrangler" le flux magnétique au raccordement des branches horizontales et verticales du noyau magnétique.

Ajoutez à cela les tôles disjointes, isolées systématiquement les unes des autres par des feuilles de papier, décidément cela fait beaucoup d'éléments destinés à faire chuter très vite la tension de sortie, lorsque la charge croît.

Au moins un point POSITIF dans tout cela : après toutes ces investigations, s'il fallait remplacer au pied levé le transfo d'amorçage d'origine FURET, ou fabriquer un autre allumeur HF à partir de rien, je crois qu'un petit transfo récupéré sur une épave de four micro-ondes conviendrait assez bien, il suffirait de raccorder le primaire au 220V, puis de raccorder le secondaire (2400V AC) aux éclateurs ... A travers un groupement de résistances qui pourraient être celles actuellement utilisées par Pierre-Yves pour ses mesures. On commencerait avec la valeur la plus forte (environ 65K / 300W) : si l'arc produit était un peu trop faible, on pourrait - dans certaines limites - réduire la valeur de cette résistance, tant que la puissance dissipée sous 2400V par le groupement de résistances n'est pas excessive (*) disons : la moitié de la puissance nominale supportable en régime permanent par le groupement de résistances.

(*) par exemple : dans le cas ou les éclateurs seraient en court-circuit

Cordialement
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Le montage de Ducran-Lapoigne , à base de transfo pour brûleur fuel (ici, un vieux modèle, alimenté par VARIAC : voir la photo, 2 posts plus haut) ... A le mérite de rappeler qu'on peut fabriquer un amorceur pour arc HF de 36 façons différentes.

Il donne aussi une valeur de préréglage pour un éclateur double (ici : 2 bougies d'allumage) : 0.6 + 0.6 mm d'écartement, sous 3000 volts AC.
Valeur intérèssante pour le préréglage des électrodes du poste FURET ...

Comme les transfos pour enseigne au néon, le noyau magnétique d 'un transfo de brûleur fuel est équipé d'un "shunt" thermique qui fait office de limiteur de courant, donc : pas grand-chose à craindre en cas de court-circuit au niveau des éclateurs. De plus, ces transfos sont donnés pour au moins 75VA, parfois jusqu'à 120VA, donc : amorçage HF "robuste" si ce transfo est utilisé pour l'amorçage HF d''un poste à souder à l'arc;

Par contre, ce montage présente quelques inconvénients :

- il suppose que le transfo pour brûleur fuel ne monte pas trop haut en tension, à vide : ici, si l'on extrapole, Ducran-Lapoigne obtiendrait près de 7000V AC pour 230 V alim avec son vieux transfo, mais certains transfos de brûleur montent à 12000 volts :smt031 . Certes, les bougies servent ici de limiteur, mais si le circuit des bougies est accidentellement coupé, le circuit HF ( LC) restant connecté au secondaire du transfo, c'est un coup à faire claquer le condensateur C, s'il n'est pas isolé en conséquence;

- d'autre part, le "facteur de marche" d'un tel transfo est loin d'atteindre les 100% (et pour cause, c'est une sorte de "briquet" électronique, que le thermostat de chauffage central - ou un opérateur humain - active chaque fois que l'on veut relancer le brûleur de la chaudière

Cordialement
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Bonjour,

Pas de nouvelles mesures ou éléments concrets aujourd'hui, je n'ai pas eu le temps de toucher au transfo. Mais j'aurai un peu de temps à lui consacrer demain, et je pourrai alors faire le test pour la mesure des spires par volt.

Juste un petit commentaire:

chrisbur99 a dit:
D'autre part, au début de ce fil, je m'attendais un peu naïvement à trouver un noyau magnétique d'une section comprise entre 12 à 15 cm2, ce qui aurait été
compatible avec l'idée qu'on se fait ordinairement d'un transfo de puissance comprise entre 80 et 120 VA. Mais apparemment ce n'est même pas ça, si on regarde bien les photos du transfo vu de dessus, et celles du transfo vu de côté, il semblerait que la section réelle du noyau soit beaucoup plus petite, peut-être aussi faible que 4 à 6 cm2. Par ailleurs, et vu d'ici, on dirait que les tôles du noyau ont été poinçonnées aux 4 coins du circuit magnétique, pas seulement pour faciliter le passage des 4 vis de serrage des tôles, mais aussi pour "étrangler" le flux magnétique au raccordement des branches horizontales et verticales du noyau magnétique.


J'ai donné dans un post précédent les information suivantes:
Au niveau des dimensions, le circuit magnétique est un carré de 110mm extérieur et 70 mm intérieur. La section du circuit magnétique est donc de 20x30mm environ. L'enroulement primaire mesure (vu de face, l * p * h) 75 * 70 * 55, chacun des secondaires 95 * 105 * 25. Le transfo complet pèse environ 4350g. Voilà pour ses mensurations.

=> Donc 6cm² de section de circuit magnétique.

Je ne vois pas de quoi tu parles quand tu dis "on dirait que les tôles du noyau ont été poinçonnées aux 4 coins du circuit magnétique, pas seulement pour faciliter le passage des 4 vis de serrage des tôles". Les vis de serrage ne traversent pas les tôles, et je ne vois nulle part ce que tu appelles "poinçonnage"...
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Bonjour,

J'essaye de récapituler un petit peu...

Hypothèse 1: Les éclateurs sont le problème, à cause de leur oxydation qui donne lieu à une résistance supplémentaire.

Ils seront nettoyés en profondeur dès que possible (j'espère cette semaine) pour tester à nouveau.

Test effectué avec un éclateur de fortune: pour obtenir un amorçage de l'arc, je devais rapprocher les électrodes (connectées en direct au secondaire du transfo, rien d'autre dans le circuit, voir page 2) à quelques dixièmes de mm. Je dirais 0.3 ou 0.4, voire moins. En théorie, 0.4mm nécessitent 1440 V en crête, soit 1018V efficaces mesurés. Mes mesures sous charge résistive montrent que le transfo est capable de fournir une telle tension, mais pas beaucoup plus, ce qui peut expliquer la nécessité de s'approcher assez près.

L'éclateur d'origine était réglé à 2 x 0.8mm, soit une tension de crête théorique requise de 5760V, donc 4000V efficaces. On n'avait donc aucune chance d'amorcer sous 220V.

On sait (toujours grâce au test sous charge résistive) que sous 400V, on approche des 3000V mesurés au secondaire, donc environ 4200V crête. C'est moins que la valeur théorique requise, mais les conditions (atelier non chauffé et pas tout à fait sec) ont pu aider, car cela fonctionne à cette tension.

NB: Je n'ai pas fait de test sous 400V avec éclateur de test en direct sur le secondaire. L'observation du bon fonctionnement de l'éclateur d'origine sous 400V a eu lieu dans l'appareil complètement monté, avec condensateur et bobinage d'injection dans le circuit de puissance.

Ce que j'en déduis: SI le réglage à 2x0.8mm de l'éclateur est "le bon" (c'est à dire qu'il n'a pas été déréglé depuis son dernier fonctionnement en 220V il y a 20 ans), alors l'éclateur est hors de cause, et n'amorce simplement pas par manque de tension. Donc je ne penche par pour un défaut au niveau des éclateurs.

Ce qui nous amène à...

Hypothèse 2: Le transformateur est le problème: il ne fournit plus une tension suffisamment élevée pour permettre un amorçage en 220V.

Les mesure électriques (résistance et tension de sortie) des 2 bobines du secondaire donnaient l'impression qu'elles étaient en bon état. Le déshabillage de l'une d'entre-elles confirme visuellement ce résultat, je considère donc que le problème ne se situe pas au niveau du secondaire.

Le primaire quant à lui présente un aspect moins engageant, mais il est difficile de juger de sa condition réelle simplement sur base d'un examen visuel.

La possibilité suivante est toujours en course:
Kozan a dit:
En définitive, il est possible comme le disait Chrisbur99 , que quelques spires en court circuit viennent "asphyxier le transfo". C'est à dire, que le manque qu'elles représentent est négligeable vis à vis de la tension, par contre, elle représentent un enroulement parasite, qui est lui en court circuit, et qui vient absorber de la puissance, et qui rapproche le transfo de la saturation.
En gros, le fait d'avoir quelques spires en court circuit , rajoute un enroulement parasite, qui transforme l’énergie magnétique en chaleur, et qui charge le circuit magnétique au détriment des autres enroulements.

Je vais dès lors effectuer 2 tests ce matin:

1) Une mesure du nombre de spires par volt au primaire, afin de cerner un peu mieux les caractéristiques de construction de ce transfo dont on ne sait rien.

2) Le test suggéré par chrisbur99, à savoir
chrisbur99 a dit:
En conséquence, j'aimerais savoir aussi ce qui se passe quand on laisse ce transfo chauffer pendant une demi-heure, primaire alimenté sous 400V, avec le secondaire chargé par R(25) ou R(30), soit une valeur de résistance comprise entre 55K et 66K, parce que cela correspond semble t-il à la zone de charge optimale, côté secondaire. Pendant ce temps, comme Pierre -Yves dispose d'un thermomètre infrarouge, il pourrait procéder à une mesure d'échauffement du noyau ... Et du bobinage primaire ! Si au bout de ce temps la température du noyau ne dépasse pas un certain seuil (disons : 60 degrés) : pas de problème !

Direction l'atelier donc.

Si j'ai dit des âneries, je vous serais très reconnaissant de me corriger...
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

J'ai donc bobiné 10 spires de fil 0.5 mm² autour du primaire:

IMG_3702.JPG


Le secondaire est déconnecté de toute charge. J'ai alimenté le primaire en 220V, un voltmètre est connecté à cette alimentation, et un second au bobinage ajouté de 10 spires:

IMG_3703.JPG


Valeurs mesurées: 219V à l'alimentation, 0.996V sur le bobinage de mesure.

Si je me fie à ce que je lis là http://f5zv.pagesperso-orange.fr/RADIO/RM/RM24/RM24B/RM24B03.HTM, on a 10 spires et 1 volt, donc 10 spires par volt. Est-ce bien comme cela que ça marche? Dans ce cas, quel était l'utilité de la mesure simultanée de la tension d'alimentation du primaire?
 
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K
Kozan
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Bonjour

10 spires par volt.
Cela va servir en cas de rebobinage.

Connecter le voltmètre au primaire ? dans l'absolu , cela sert juste a voir que le transfo est bien alimenté... mais pour le nombre de spires/volt cela ne sert pas.

On a donc environ 2200 à 2300 spires au primaire. En comptant le nombre de spires apparentes sur la couche supérieure, on peut sans démonter supposer le nombre de couches au primaire. De là, tenter éventuellement un dé-bobinage des couches supérieures, qui semblent avoir souffert et dont on peut supposer qu'elles peuvent présenter un court circuit entre quelques spires.
Si l'hypothèse est retenue , des spires en court circuit.

cordialement.
 
ramses
ramses
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

bonjour a tous,

pour ma part, je pratiquerais comme ceci : connaissant les dimensions du noyau, la largeur du bobinage, son epaisseur et le diametre du fil (vernis compris), je calculerais le nombre de spires existantes. Apres une mesure de la R pure de l'enroulement, on devrait donc savoir si des spires sont en C/C ou pas !

Mais ce n'est qu'une suggestion hein !

Bien a vous tous
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

chrisbur99 a dit:
Il serait intéressant de savoir dans quel matériaux sont faites les 2 pièces rectangulaires plates coincées entre le haut de la carcasse primaire et le circuit magnétique. Si c'est du carton fort ou de la bakélite, OK, ce ne sont que de simples cales destinées à bloquer mécaniquement la bobine primaire sur le noyau.

C'est de la bakélite.

chrisbur99 a dit:
j'aimerais savoir aussi ce qui se passe quand on laisse ce transfo chauffer pendant une demi-heure, primaire alimenté sous 400V, avec le secondaire chargé par R(25) ou R(30), soit une valeur de résistance comprise entre 55K et 66K, parce que cela correspond semble t-il à la zone de charge optimale, côté secondaire. Pendant ce temps, comme Pierre -Yves dispose d'un thermomètre infrarouge, il pourrait procéder à une mesure d'échauffement du noyau ... Et du bobinage primaire ! Si au bout de ce temps la température du noyau ne dépasse pas un certain seuil (disons : 60 degrés) : pas de problème

Voici:

Temps en minutesTempérature primaireTempérature secondaireTempérature noyau Température résistances
013131313
522171493
10282115129
15342417142
20443022148
25433020157
30503222157

Je ne m'explique pas la légère diminution des températures lors des mesures après 25 min.

ramses a dit:
pour ma part, je pratiquerais comme ceci : connaissant les dimensions du noyau, la largeur du bobinage, son epaisseur et le diametre du fil (vernis compris), je calculerais le nombre de spires existantes. Apres une mesure de la R pure de l'enroulement, on devrait donc savoir si des spires sont en C/C ou pas !

J'ai pris des mesures plus détaillées des bobinages, la prochaine chose que je compte faire est en effet une estimation du nombre de spire de chacun d'entre eux. Mais malheureusement je dois de nouveau m'interrompre, quelle pénitence ces plannings surchargés même le WE!!
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Sujet : tenue en température du transfo d'amorçage

Sachant que tu as fais ce test de tenue en température dans des conditions telles que le transfert de puissance "utile" est proche (à quelques % près) de son maximum, les températures DE SURFACE atteintes par le bobinage primaire et le noyau me semblent étonnamment basses. S'il y a court-circuit entre spires, pour l'instant ce n'est pas le Vésuve ...

Pierre-Yves, je suppose qu'il ne fait pas très chaud dans ton atelier ?

Maintenant, imagine le même transfo fonctionnant à une température ambiante supérieure de 30 degrés à celle qui règne actuellement dans l'atelier.

Exemple : le même transfo fonctionnant dans sa boîte en tôle fermée, en été plus ou moins à l'ombre, etc ...

La température de surface du bobinage serait alors (50 + 30 degrés)= 80 degrés environ. Estimation à la louche ... Je sais bien que la plupart des fils émaillés sont prévus pour "tenir" jusqu'à 120 degrés C, mais quand même, pour la suite des opérations, il faudra faire attention, d'autant plus que le température mesurée est une température DE SURFACE. Quid dans ces conditions de la température atteinte par les couches internes du bobinage primaire ?

Pour ce qui est de l'évolution des mesures de température dans le temps : si on se reporte à ta doc (résistances céramique de marque ROYAL OHM) il est écrit (en petits caractères ...) que le coefficient de température peut atteindre 350 ppm, donc, dans le pires des cas, si le corps de ces résistances est porté à une température de 150 degrés la valeur de ces résistances peut être supérieure de 4 à 5 % à la valeur nominale (donnée en général - selon les fabricants - pour une température de 300 degrés K. ou 25 degrés C, si je ne m'abuse).

Par ailleurs, le rapport surface/volume du bobinage primaire et celui du noyau sont très différents de celui des résistances, idem pour le coefficient de résistivité du cuivre et le niveau d'induction dans les tôles, eux aussi fonction de la température.

Ceci explique qu'il faille un certain temps aux mesures pour se stabiliser autour de valeurs moyennes.

Cordialement
 
K
Kozan
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Je crains que s'il n' y a que deux ou trois spires en court circuit, cela ne se voie pas par simple mesure ohmique, vu l'incertitude d’évaluation du nombre de spires.
s'il y en a 2300, et 10 en court circuit, cela fait 10/2300 soit 0.4% . je doute que le fluke permette cela. De même que l'estimation de la longueur de fil par calcul , en prenant la section moyenne comme comme base.

Par contre, peut être qu'un essai à vide, et une observation avec une caméra thermique, (a se faire prêter ou aller voir quelqu'un qui en a une ) devrait permettre de voir si il y a un ligne chaude qui se crée.
C'est extrêmement efficace, on voit même l'empreinte silicium d'un circuit intégré , ou d'un composant quelconque lorsqu'il chauffe .
Si les spires sont dans les couches profondes, ce sera bien sûr plus difficile.


cordialement.
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

S'agissant de certifier/quantifier un défaut tel qu'un court-circuit partiel dans le bobinage primaire, Il est certain que le recours à une caméra thermique serait un "plus" notable, le thermomètre infrarouge n'étant probablement pas assez sélectif, dès lors qu'il s'agit de cerner précisément ce type de défaut dans la masse du bobinage.

Pour l'instant, à ce stade de la manip on en est réduit à miser sur une discordance possible entre le nombre de spires effectif, tel qu'on peut le relever au niveau des bobines du secondaire (ça reste à mesurer) et le nombre de spires par volts mesuré au primaire (mesure déjà faite), en espérant ( :roll: ) que l'écart entre le ratio "théorique" et le ratio mesuré sera assez grand pour qu'on puisse accuser le bobinage primaire avec une faible probabilité d'erreur.

Cordialement
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Par ailleurs, j'ai fait quelques recherches sur les méthodes industrielles de détection de défauts dans les transformateurs par des méthodes purement électriques, donc : sans l'emploi d'une caméra thermique ou d'une sonde de température ultra-sélective (du type miniprobe).

Dans le cas d'un court-circuit de quelques spires sur plusieurs milliers, ce n'est pas très encourageant : il faut effectuer des séries de mesures avec au moins trois chiffres significatifs, faire appel aux statistiques pour dépouiller les résultats, ET disposer EN PLUS d'un transformateur sain, utilisé en tant que référence ... :prayer:

Cordialement et bonne réflexion
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Sujet : transfo d'amorçage HF pour poste FURET - estimation du nombre de spires au secondaire

En se basant sur les chiffres de Pierre-Yves :

- dimensions hors tout de chaque demi-secondaire (carcasse d'enroulement) : 95 x 105 x 25 mm
- section du noyau : 20x30 mm environ (?)

Sachant que le diamètre maxi d'enroulement semble s'arrêter à 4 mm du bord de la carcasse (cf. photos prises par Pierre-Yves), ceci nous donne un diamètre de bobinage maxi égal à

D maxi = (95 - 2x4)mm = 82 mm dans la largeur, et (105 - 2x4)mm = 92 mm dans la profondeur

Diamètre et rayon minima pour le bobinage sont définis par la largeur et l'épaisseur du noyau, majorées chacune de deux fois l'épaisseur des flasques - en supposant cette épaisseur égale à 2 mm, on obtient :

D mini = (20 + 2x2) mm = 24 mm dans la largeur,et (30 + 2x2)mm = 34 mm dans la profondeur

Toutes les couches du bobinage doivent tenir entre R mini et R maxi, les épaisseurs transversales du bobinage sont donc estimée à (92-34)/2 mm et (82-24)/2 mm respectivement, soit 29 mm dans les 2 cas (ce qui est quand même assez normal, le bobinage étant a priori de même épaisseur dans la largeur et dans la profondeur).

En supposant le pas d'enroulement égal au diamètre du fil, soit 0.18 mm, le nombre de couches N1 que le constructeur du transfo a pu inscrire dans la largeur est donc sensiblement égal à:

N1 = (29/0.18) = 160 (si l'on admet que le foisonnement est quasi-nul)

D'autre part, on considère que la hauteur utile du bobinage est égale à la hauteur hors-tout, moins l'épaisseur de 2 flasques et celle des cales (0.5 + 0.5 mm?) ce qui donne

H = Hauteur utile = 25 - (2.5+ 2.5) mm = 20 mm

On en déduit le nombre N2 de spires par couche que le constructeur du transfo a pu inscrire dans la hauteur :

N2 = 20/0.18 = 110 spires par couches (avec foisonnement nul) ou 100 spires seulement (en admettant 10% de foisonnement)

Pour chaque demi-secondaire, et en première approximation le nombre total de spires Ns est donc égal à :

Ns = N1 x N2 = 160 x 100 = 16000 spires

On arriverait sensiblement aux mêmes chiffres en admettant cette fois-ci 5% de foisonnement dans le sens de bobinage horizontal et 5% dans le sens vertical, ce qui semble plus réaliste et correspond à 1/100e de millimètre de tolérance sur le pas de bobinage, pour un fil de diamètre 0.18mm

En prenant pour argent comptant le nombre de spires par volt mesuré hier au primaire, soit 10 spires par volt (primaire alimenté sous 400V) ceci veut dire que la f.e.m à vide devrait être égale à 16000 divisé par 10, soit 1600V AC, ou encore : 3200V AC, pour les demi-secondaires câblés en série.

En se basant plutôt sur les chiffres donnés par la formule de Boucherot pour des transfos "normaux" (fer non saturé) et pour cette section de noyau (cf. abaques et tables) on peut aussi dire que le transfo a été calculé sur la base de 8 spires par volts, mais que les pertes dues à des spires en court-circuit, au primaire, nous font croire à la valeur de 10 spires par volts, transfo alimenté sous 400V ...

Sur la base de 8 spires par volts, on obtiendrait donc :

Vs = 16000 / 8 = 2000V AC pour chaque demi-secondaire, donc 4000V pour les demi-secondaires câblés en série, le transfo étant alimenté sous 400V AC

Au prorata : 2400V AC au lieu de 4000V, le transfo étant alimenté sous 220V AC

Alors, on retrouverait (en haute tension) le fameux rapport de transformation 10:1 qui a été mesuré il y a quelques jours en très basse tension (primaire alimenté sous 9V AC), c'est à dire à un niveau d'énergie où le noyau présente la perméabilité maximale et le maximum de linéarité, ce qui compense (dans une certaine mesure) les pertes de flux magnétique et les pertes Joule causées par d'éventuelles spires en court-circuit, au primaire.

Cordialement ... Et bonne réflexion.
Si vous trouvez des erreurs dans ce raisonnement, n'hésitez pas à le dire !
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Ma parole chrisbur99, j'espère que ce problème ne t'as pas ôté le sommeil! :wink: Je rigole bien sûr, je suis juste impressionné par la quantité d'information que tu fournis, par les recherches que tu effectues pour m'aider!

Concernant la température du matériel:

Il ne fait en effet pas très chaud dans mon atelier, la température de départ du matériel (13°C partout) correspond grosso-modo à la température ambiante.

Vu la documentation FURET, le poste à souder est prévu pour fonctionner avec un facteur de marche de 100% à puissance maximale, tant que la température ambiante n'excède pas 40°C. Aucune mention de ce type pour l'appareil haute fréquence, mais on peut imaginer qu'il a le même cahier des charges à ce niveau.

Cela signifierait une température ambiante environ 27°C plus élevée que lors de mes tests (et on néglige l'apport de température potentiel fourni par le poste, fonctionnant à fond en continu, sur lequel le boitier de l'appareil haute fréquence est posé), en plus d'un enfermement dans un boitier. Il faut néanmoins signaler que le boitier est prévu pour permettre une certaine ventilation naturelle par convection: le fond est percé de multiples trous, et le couvercle, plus grand que le coffret, est légèrement surélevé, de sorte que l'air chaud peut facilement s'échapper sur tout le pourtour.

Donc sur base de mon test à puissance supposée maximale, avec +27°C: on flirte avec 80°C au primaire, 60°C au noyau, 50°C au secondaire. Ça commence à devenir chaud. Mais le transfo est supposé travailler en 220V et pas 400V, tension à laquelle il ne fournit "que" environ 40W contre plus de 120 ici. En outre, en fonctionnement normal, travaille-t-il à cette puissance maximale de 40W? Bref, il me semble qu'on est dans les clous et semble indiquer une certaine marge de sécurité au niveau température, en fonctionnement sous 220V.

Il est parfaitement exact que le thermomètre infrarouge, bien que de qualité, ne permet en aucun cas une mesure suffisamment sélective pour détecter une "ligne chaude". Comme je n'ai aucun autre exemplaire "en état" de ce transfo, les vérifications purement électriques sont exclues. Il reste à l'heure actuelle la caméra thermique. Je vais creuser dans cette direction, ça n'est pas gagné...

Concernant l'estimation du nombre de spires:

Je n'ai pas encore eu le temps de faire mes propres calculs... Néanmoins, sur base des tiens et du total de 16000 spires, si l'on estime la longueur moyenne d'une spire d'un des secondaires à environ 26cm, cela signifie qu'on est en présence 4160m de fil par bobine du secondaire. D'après http://www.spiram.fr/2-fils-emailles-bobinages/, du fil de cuivre de 0.18mm de diamètre (!! sans isolant, je ne sais pas ce que la couche de vernis mesure) a une résistance de 0.753 ohms/m. Donc 2795 ohms théoriques. Ce qui est très proche de la valeur mesurée.

Je vais faire mes propres calculs (j'espère plus tard aujourd'hui), mais à priori l'ensemble tient la route au niveau des secondaires. Si toutes ces valeurs se confirment, ce qui me surprend dès lors, c'est la "faible" tension de sortie de l'ensemble, soit 2700V/crête sous 220V, ce qui signifie 0.76mm théorique pour établir un arc. Pas insensé mais très loin du réglage que j'ai trouvé.
 
Dernière édition par un modérateur:
D
ducran lapoigne
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

bonjour Pierre - Yves

Un peu hors sujet:

une chose m' intrigue : comment a tu mesuré la valeur du condensateur de 6,2 nf (celui que tu avais pris pour une résistance)
cette valeur semble bien élevée, le condensateur a t' il été mesuré seul ?
Sur les schémas qui trainent sur le web, la valeur de ce condo est en général plus basse, de l' ordre de 0,5 à 1,5 nf

aute chose pour mon info: le diamètre du carton bakélisé sur lequel est bobiné le transfo hf

je pose la question parce que la construction d' un amorceur comme le tien me tente beaucoup

Antoine
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Ce que disait Nikass dans son post du 31 janvier me semble assez juste :

Nikass a dit:
Mouais, il n'y a pas vraiment de solution simple. Tu peux toujours mesurer le diamètre du fil, la résistance, en déduire la longueur bobinée des deux côtés et avec les dimensions en sortir une estimation du nombre de spires et donc du rapport de transformation. Puis, avec le gap des éclateurs, avoir une idée de la tension d'amorçage en te basant sur la tension de claquage dans l'air sec, et voir si ça colle... mais le cumul des erreurs et des approximations risque fort de dépasser les données réelles./quote]

... Et même de plus en plus juste.

Au risque de couper les cheveux en quatre, je dirais que dans cette histoire de transfo il est difficile d'établir une hypothèse sur la structure des pertes, si les paramètres essentiels (tels que le nombre de spires et le rapport du nombre de spires) ne sont pas connus avec une précision notablement meilleure que plus ou moins vingt-cinq pour cent ...

Par exemple, dans l'estimation du nombre de spires d'un bobinage, pour calculer le nombre de spires bobinées mieux vaut (dans un premier temps) éviter de recourir à la notion de "longueur moyenne" pour une spire, parce que la longueur d'une spire est n'est pas linéairement proportionnelle au rayon de bobinage effectif, mais linéairement proportionnelle au carré de ce rayon. Donc, le calcul rigoureux de la "longueur moyenne" des spires passe par un petit calcul, celui d'une intégrale définie ...

Amha pour déterminer le nombre de spires d'un bobinage existant, il est plus simple et moins risqué de mesurer aussi précisément que possible les rayons maxi et mini de chaque enroulement, ainsi que le pas d'enroulement des spires (en photographiant par exemple en gros plan un morceau de mètre à ruban, plaqué en regard de quelques dizaines de spires ? Cela éviterait peut-être d'écraser le diamètre du fil de cuivre, lorsqu'on le mesure avec un pied à coulisse)

L'estimation du métrage de fil à partir de la résistance mesurée pour la totalité du bobinage est - elle aussi - sujette à caution. D'une part, le coefficient de résistivité du cuivre dépend de la pureté de ce cuivre (il n'est pas du tout évident que le fil de cuivre de 1947 soit du cuivre produit par voie électrolytique), d'autre part le diamètre effectif du cuivre est également à prendre en compte, par exemple si l'on considère que l'épaisseur du vernis fait 50 microns (valeur courante), ça veut dire que la section cuivre d'un fil émaillé de diamètre 0.18 est en fait celle d'un fil de cuivre de diamètre 0.17.

Parfois, aussi, fatigue oblige, inconsciemment on a tendance à prendre pour base de calcul les chiffres qui vous arrangent. Par exemple, dans les calculs de la nuit dernière j'ai supposé que la hauteur totale ("hors-tout") de chacune des 2 bobines du secondaire était de 25 mm, parce que ça donnait une hauteur "utile" de bobinage d'environ 20 mm, et que ça collait bien avec l'hypothèse "100 spires par couche". En réalité, vu d'ici si l'on examine de près les photos des bobinages, c'est plutôt la hauteur utile de chaque bobinage qui ferait dans les 25 mm - A VERIFIER :oops: J'a également supposé que la qualité du bobinage était magnifique, avec 5% de foisonnement seulement, mais si l'on examine les photos en gros plan d'un demi-secondaire, on s'aperçoit que la qualité du bobinage n'est pas aussi belle que ça, ne serait-ce que pour les couches en périphérie du bobinage.

Dans le cas présent, si on ne réduit pas dès le départ (via des mesures soignées) l'incertitude sur les données de base, à l'arrivée on risque de s'apercevoir que la valeur "réelle" du nombre de spires se situe dans un intervalle compris entre 12000 et 20000 spires, pour chaque demi-secondaire ... Avec une répartition "gaussienne" et le fameux intervalle de confiance de 95%, ce qui nous fera une belle jambe, même si on trouve que la valeur centrale, la plus probable (sommet de la courbe en cloche) se situe aux alentours de 16000 spires.

Donc, avec les petits moyens dont on dispose, mieux vaut prendre en compte une certaine dispersion statistique sur les données brutes, due à l'incertitude sur les mesures, en resserrant autant que possible cette incertitude. Par exemple, pour l'estimation d'un nombre de spires, ça veut dire créer des tableaux de chiffres à double entrée, avec au moins 3 valeurs (mini estimé, maxi estimé,valeur centrale) pour ceux des paramètres mesurés qui interviendront ultérieurement dans les calculs, les résultats les plus probables (pour le calcul du nombre de spires, par exemple) se situant quelque part au centre du tableau.

Idem pour l'estimation du nombre de spires au primaire ...

A ce stade, et paradoxalement, l'une des mesures les plus sûres dont on dispose est le rapport de transformation à vide (un peu plus de 10:1), tel qu'il a été mesuré sous très faible tension (9V AC au primaire).

Explication :

- s'il existe une ou plusieurs spires en court-circuit au primaire, l'énergie dissipée par effet Joule dans la ou les spires en c.c va être proportionnelle au carré de la tension en jeu (f.e.m induite dans ces spires). C'est à dire que, pour un primaire alimenté sous une tension 25 fois plus faible que la normale (225V/9V = 25) , la puissance dissipée dans les spires en court-circuit va être en première approximation 625 fois plus faible (25x25 = 625). Bon, quand je dis "625 fois" c'est seulement pour donner un ordre d'idées, parce que la perméabilité du noyau magnétique joue aussi ... Idem pour les pertes joules dans le fer, dues aux courants de Foucault.

Dans cette hypothèse (secondaire déconnecté et primaire alimenté sous 9V) on peut avancer que le transfo est véritablement très proche d'un fonctionnement "à vide", les pertes (fer + cuivre) sont alors minimales, en tous cas proportionnellement bien plus faible qu'avec un primaire alimenté sous la tension "normale" (220V ? 380V ?). Ce serait donc intéressant de mesurer le nombre de spires par volts au primaire, pour cette tension d'alimentation-là.

Cordialement, et bonne réflexion
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

ducran lapoigne,

Je l'ai mesuré au multimètre Fluke (le 289 je pense), en position "capacimètre". Il était bien déconnecté complètement pour cette mesure. Je vais la refaire par acquit de conscience dès que j'en ai la possibilité.

chrisbur99,

Tu as parfaitement raison quant au flou n'aidant que peu à la décision, dans le cadre de ce genre d'estimations avec des erreurs qui s'accumulent et qui s'amplifient. Mon commentaire précédent allait plutôt plutôt dans le sens de dire "bon, il n'y a pas de contradiction ou d'anomalie qui saute aux yeux, sauf à remettre en doute le réglage d'origine des éclateurs". A prendre avec des pincettes évidemment.

J'ai des mesures précises des dimensions de chaque bobinage, les flasques centrales sont évidemment non mesurables.

Concernant la mesure du nombre de spires par volt sous 9V, je vais réaliser faire cette mesure dès que possible.

Je retiens néanmoins qu'à ce stade, il me semble que c'est la caméra thermique qui me semble être la plus à même d'amener une nouvelle information précise.
 
K
Kozan
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Bonjour.
Le sujet faisant couler beaucoup d'encre (virtuel) , ne nous en privons pas.

En attendant la caméra thermique, il y a peut être une solution, la manip devant être faite le transfo absolument déconnecté.
L'idée consiste à la mettre sous tension , à vide, 5 minutes (ou moins) , le débrancher complétement, et mettre le doigt sur les spires qui semblent avoir souffert.
On devrait percevoir une différence de température si ce sont ces spires qui sont en court circuit. Mais il faut faire vite, vu la conductibilité thermique du cuivre.

Bon , rebobiner un enroulement qui n'est pas enfoui sous d'autres, n'est pas hors d'atteinte, même à domicile. Le plus difficile sera de défaire les tôles, et de les remonter...
Une piste pour les caméras thermiques, ce sont les entreprises qui font des bilans énergétiques des maisons. En amenant le transfo, vu que cela dure 5 minutes, un artisan devrait pouvoir faire cela pour rien. :drinkers: . Ou alors, c'est le carnet d'adresses.

Cordialement.
 
P
pierrepmx
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Kozan a dit:
...et mettre le doigt sur les spires qui semblent avoir souffert.
On devrait percevoir une différence de température...

Une caméra thermique digitale, quoâ...
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Pour Ducran-Lapoigne et les amateurs de technologies "vintage":

-je rappelle que le brevet US 2840761 (Westinghouse) donne une description assez précise d'un allumeur HF "autostabilisé" avec des oscillogrammes et les valeurs des principaux composants (cf. mon post du 11 février)

Le schéma est très proche du poste FURET, mais avec quelques compléments "résistifs" , dans un but d'antiparasitage ... Et de régulation de l'oscillation de relaxation, qui se superpose obligatoirement aux trains d'ondes HF amortis. Dans le schéma Westinghouse, il est dit explicitement que la base du montage est un transfo HT "catalogue" dont on a supprimé le shunt magnétique pour le remplacer par 2 résistances d'assez forte valeur, en série avec l'enroulement secondaire du transfo amorceur : tout cela parce que le shunt magnétique d'origine ne donnait pas une impédance de sortie assez forte (?)

D'une façon générale : le premier point à considérer est l'énergie HF dont on veut disposer en bout d'électrode de soudure (par exemple : 25 mA sous 3000V, pour un poste MMA, en régime d'arc établi) - le second point à considérer, c'est le transfo d'amorçage dont on dispose sur l'étagère ...

La capacité de C se déduit de la quantité d'énergie HF à fournir, sachant que l'énergie stockée par C sera proportionnelle au carré de la tension, donc (toutes choses égales par ailleurs) un condensateur chargé sous 4000V crête n'a pas besoin d'être aussi gros qu'un condensateur chargé sous 3000V. Ceci dit, la valeur de la capacité C relevée sur l'allumeur FURET est exceptionnellement forte, peut être parce la tension à la sortie du transfo amorceur était à l'origine plus basse que la moyenne : sur beaucoup de schémas du même genre et de la même époque, la capacité C est comprise entre 1 et 3 nF (3 nF dans le cas du schéma Westinghouse)

Pour le coupleur inductif de sortie, une bonne base de départ serait amha un rapport de transformation de 1:1 (cf. les 7+7 spires sur les photos de l'amorceur Furet) on pourrait peut être monter à 2.2:1, si le transfo d'amorçage délivre 7000V, par exemple, mais alors : DANGER ! Amha GROS RISQUE D'AMORCAGE DIRECT DE L'ARC ENTRE PRIMAIRE ET SECONDAIRE DU COUPLEUR !

Au secondaire du transfo d'amorçage "chargé" par les éclateurs et le circuit LC, avec usage d'un coupleur inductif de rapport (1:1) ça correspond à une tension de sortie en charge à la sortie du transfo du même ordre que celle en bout d'électrode de soudure, soit 3000 à 4000 V maxi (pour tenir compte des pertes dans le coupleur de sortie HF ?) - les schémas des années 50 n'éprouvent pas le besoin de "monter" plus haut que 3000V efficaces, pour des questions d'isolement des composants sans doute, et aussi parce que avec 3000 à 4000V eff. on n'a pas de problème d'écartement des électrodes, au niveau de l'éclateur, qui est toujours un éclateur double.

L'impédance de sortie (*) du transfo d'amorçage joue un rôle très important (**) parce qu'elle détermine grandement la nature du train d'oscillations amorties produit par l'oscillateur LC (cf. Brevet Westinghouse, toujours)

(*) impédance assimilable à une résistance d'assez forte valeur, puisqu'il s'agit TOUJOURS d'un transfo à shunt magnétique, comme pour les transfos d'enseigne au néon ... Ou les transfos d'allumage pour brûleur fioul

(**) sinon dans ce fil, on ne s'embêterait pas autant à déterminer le régime de fonctionnement optimal pour un transfo à noyau magnétique shunté, donc travaillant la plupart du temps en régime de saturation

Cordialement
 

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