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

  • Auteur de la discussion Pierre-Yves
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S
stanloc
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Il y a un truc que je ne pige pas. Chrisburg99, tu évoques souvent un shunt magnétique à propos du transfo HT. Tu ne confonds pas avec un transfo de soudage BT qui a un entrefer que l'on shunte plus ou moins pour établir la limitation du courant de soudage ?
Jusqu'ici un transfo pour tubes au néon (décharge électrique dans un gaz en basse pression) avait pour moi un entrefer qui sert de limiteur de courant et cet entrefer n'a pas de shunt. D'ailleurs jusqu'ici les photos de ce transfo HT ne montrent aucun signe qui dénoterait la présence d'un shunt sur le circuit magnétique. On ne sait d'ailleurs pas si ce transfo a ou n'a pas d'entrefer.
Stan
 
D
duredetrouverunpseudo
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Vous l'avez pas encore envoyé sur la lune se pauvre poste avec tous sa ?
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

A l'attention de Stanloc (et de Pierre-Yves ...) :

- "shunt magnétique", c'est une appellation générique qu recouvre (par abus de language) différents dispositifs, y compris (cf. textes de brevets) des systèmes à contrôle du flux par entrefer localisé (fixe ou variable) et des systèmes qu réduisent (localement) la section utile du noyau, créant ainsi un "goulot d'étranglement" pour le flux;

- c'est vrai que sur ce transformateur il n'y a pas semble t-il (*) de "shunt magnétique" au sens premier du terme, c'est à dire pas de "dérivation " physique permanente dans le circuit magnétique, laquelle permettrait à une fraction du flux magnétique de revenir directement à la bobine primaire, sans passer par les bobinages secondaires.

(*) et pourtant, on a bien cherché ...

Par contre, sur ce transfo d'amorçage FURET on remarque :

1. Des tôles pas vraiment jointives et des languettes de papier entre chaque couche de tôle, ce qui équivaut à un "entrefer réparti"

Bien que cette disposition soit parfois utilisée pour "équilibrer" le flux en tous points d'un noyau (cf. la construction des vieux alternateurs) dans un transfo "normal", on n'a pas besoin de cela, on trouve juste une couche de vernis entre les tôles (et encore, certains fabricants se contentent de miser sur la croûte de laminage ou l'oxydation superficielles des tôles, pour réduire les courants de Foucault)

2. Un noyau magnétique à l'évidence trop petit pour la puissance à faire passer
(6 cm2, avec des tôles ordinaires prévues pour une induction de 1 Tesla, normalement c'est pour un transfo 25VA)

3. Côté secondaire, des bobines "plates" bien plus hautes que larges, donc pour chaque demi-secondaire une grande partie des spires est enroulée loin du noyau, dans une zone de "flux faible" (puisque l'essentiel du flux magnétique produit par les ampères.tours reste condensé dans le noyau)

L'explication que je donne du fonctionnement :

- quand le transfo fonctionne à vide (secondaire peu ou pas chargé), le noyau ne sature pas, à cause des "entrefers répartis" du noyau, malgré l'assez grande quantité d'ampères.tours produits par un assez grand nombre de spires par volt, au primaire. Ces "entrefers répartis" rehaussent le seuil d'apparition du phénomène de saturation: un assez grand nombre de spires par volts associé à un noyau de perméabilité très moyenne donnent une inductance primaire qui reste (au repos) plutôt confortable, donc le courant primaire (au repos) reste modéré; le grand nombre de spires par volts explique aussi que le bobinage primaire ne grille pas comme un toast, quand on l'alimente sous 400V AC alors qu'il est normalement (??? cf. doc FURET) prévu pour fonctionner sous 220V AC;

- quand la charge augmente, les ampères.tours induits au secondaire demandent une compensation que le primaire est bien incapable de fournir, car le noyau commence à saturer : c'est pourquoi la tension au secondaire s'écroule, mais progressivement ...

Autre justification du chiffre relativement élevé trouvé pour le nombre de spires par volt, tel qu'estimé actuellement (8 à 10 spires par volts, valeur mesurée : 10 spires par volts, mais pour des raisons pratiques la mesure a été faite loin du noyau, donc amha elle est entachée d'erreur - par contre, quand je dis "8 spires par volt" c'est pour l'instant une estimation qui n'engage que moi) :

- au départ de tout, côté concepteur, il devait y avoir des considérations d'isolement au niveau des demi-secondaires, et ces considérations primaient sur tout le reste. Pour une f.e.m donnée (entre 1200 et 2000V, disons : 1600V eff. pour chaque demi-secondaire) et pour une quantité de cuivre donnée (le cuivre, ça coûte cher ...) le fait de concevoir des bobines plates (donc bien plus hautes que larges) sur la base d'un nombre relativement élevé de spires par volts permettait de répartir le bobinage sur un plus grand nombre de couches (ici : 160 couches), donc : meilleur isolement entre couches. Sachant que 2 couches successives sont isolées l'une de l'autre par 2 couches de vernis dont l'épaisseur totale ne doit guère dépasser 0.1 mm avec du fil de cuivre ordinaire (typiquement 50 + 50 microns) , la d.d.p de crête entre 2 spires appartenant à 2 couches jointives et superposées est au plus égale à (1600/160) soit 10 V efficaces ou 14 V crête (hors surtensions), valeur qu'il fallait majorer d'un coefficient de sécurité, pour prendre en compte le cas de figure où le circuit oscillant oscille, mais avec une distance d'écartement des électrodes trop importante, au niveau des éclateurs.


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

Chrisbur99 a écrit :
Des tôles pas vraiment jointives et des languettes de papier entre chaque couche de tôle, ce qui équivaut à un "entrefer réparti"

Voilà une drôle de conception de ce que doit être un transfo. Un entrefer réparti en séparant les tôles par du papier ?????
Un entrefer se fait en réalisant une coupe en section droite de TOUT le circuit magnétique.
Je trouve que tu mets beaucoup de tes explications entre guillemets et heureusement car j'ai de gros doutes car je ne suis pas du tout convaincu par elles. Le télé-diagnostic a ses limites.
Stan
 
D
ducran lapoigne
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

On pourrait aussi parler de la construction du transfo

le fait d' avoir le primaire sur une colonne et le secondaire sur l' autre n' est
pas très courant en pratique voir catastrophique ( les fameuses fuites ??? )

(je l' avais appris a mes dépens a l' époque ou il était encore rentable de bobiner
un transfo de soudure a arc)

La bonne disposition est un 1/2 primaire et 1/2 secondaire par colonne

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

ducran lapoigne a dit:
On pourrait aussi parler de la construction du transfo

le fait d' avoir le primaire sur une colonne et le secondaire sur l' autre n' est
pas très courant en pratique voir catastrophique ( les fameuses fuites ??? )

(je l' avais appris a mes dépens a l' époque ou il était encore rentable de bobiner
un transfo de soudure a arc)

La bonne disposition est un 1/2 primaire et 1/2 secondaire par colonne

Antoine

Dans ma jeunesse j'ai eu l'occasion de désosser des transfos de tubes au néon (pour des tubes de grande longueur) et la même disposition concernait les bobinages. Dans le calcul d'un transfo beaucoup de paramètres interviennent et des choses comme la capacité entre primaire et secondaire. Tout dépend de l'utilisation du transfo. Sans parler de la difficulté de faire les bobinages, d'avoir des primaires pour une certaine tension secteur et d'autres pour une autre sans pour autant changer trop la chaîne de fabrication.
Mais on s'égare ; ce transfo a été conçu d'une certaine manière et il a fonctionné parfaitement durant des décennies donc là n'est pas le schmilblick.
Stan
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Pour info :

- je viens de procéder à une estimation du nombre de spires, au primaire, en me basant sur les photos et les données géométriques transmises par Pierre-Yves.

J'ai pour cela employé la même méthode que celle déjà utilisée pour l'estimation du nombre de spires, au secondaire.

Pour un diamètre de fil égal à 0.5 mm, un nombre de spires par couche compris entre 80 et 100 (cf. hauteur utile du bobinage), une épaisseur d'enroulement de 18 à 20 mm (selon l'axe horizontal), et un foisonnement (selon chaque axe) compris entre 0 et 20%, cela donne :


Hypothèse base : 2400 spires

- soit 30 couches de 80 spires (en réalité un peu moins, il manque quelques spires sur les couches superficielles)


Hypothèse haute : 4000 spires

- soit 40 couches de 100 spires (en réalité un peu moins, il manque quelques spires sur les couches superficielles)


Hypothèse intermédiaire : 3200 spires

- chiffre obtenu en faisant la moyenne arithmétique des extrêmes : (2400 + 400) / 2 = 3200


Puis j'ai comparé ces chiffres avec les données déjà obtenues. Comme on le verra ci dessous, c'est l"hypothèse "3200 spires" qui à tous points de vue s'en sort le mieux, mais elle n'est pas sûre à 100%.


Hypothèse Basse (2200 à 2400 spires)

- compatible avec l'idée d'un primaire alimenté sous 220V (celle indiquée par la doc Furet) à condition de compter 10 spires par volts (10 spires par volts est une valeur très probablement erronée, vu les conditions dans laquelle la mesure a été faite - mais c'est la seule mesure dont on dispose. Amha, une mesure avec des spires enroulées directement autour du noyau aurait probablement donné 8 spires par volts)

- compatible avec un rapport de transformation (mesuré) égal à 10 et avec l'hypothèse "24000 spires au secondaire" (12000 spires par demi-secondaire) - mais cette valeur là est une valeur estimée très peu probable, contrairement à l'hypothèse "16000 spires pour chaque demi- secondaire"

- conduit à des prévisions décevantes : 2400V à vide au secondaire, ça fait léger pour amorcer et entretenir un arc "robuste" au niveau de l'éclateur double



Hypothèse Haute (3800 à 4000 spires)

- hypothèse compatible avec l'idée d'un primaire alimenté sous 400V et non pas 220V (contrairement à ce qui est indiqué par la doc Furet) à condition là encore de compter 10 spires par volts (10 spires par volts est une valeur très probablement erronée, vu les conditions dans laquelle la mesure a été faite - mais c'est la seule mesure dont on dispose. Amha, une mesure avec des spires enroulées directement autour du noyau aurait probablement donné 8 spires par volts)

- hypothèse compatible avec un rapport de transformation (mesuré) égal à 10 et avec l'hypothèse "40000 spires au secondaire" (20000 spires par demi-secondaire) - mais là encore ce chiffre correspond à une valeur estimée très peu probable, contrairement à l'hypothèse "16000 spires pour chaque demi- secondaire"

- conduit à des prévisions intéressantes : 4000V à vide au secondaire, voilà qui permet d'amorcer et d'entretenir un arc "robuste" au niveau de l'éclateur double


Hypothèse intermédiaire (3000 à 3200 spires)

- hypothèse compatible avec l'idée d'un primaire alimenté sous 400V et non pas 220V (contrairement à ce qui est indiqué par la doc Furet) à condition de compter 8 spires par volts (et non pas 10 spires par volt, valeur très probablement erronée, vu les condition dans laquelle la mesure a été faite - mais c'est la seule mesure dont on dispose. Amha, une mesure avec des spires enroulées directement autour du noyau aurait probablement donné 8 spires par volts)

- hypothèse compatible avec un rapport de transformation (mesuré) égal à 10 et avec l'hypothèse "32000 spires au secondaire" (16000 spires par demi-secondaire) - sachant que "16000 spires pour chaque demi-secondaire" est la valeur estimée la plus probable;

- conduit à des prévisions intéressantes : 4000V à vide au secondaire, voilà qui permet d'amorcer et d'entretenir un arc "robuste" au niveau de l'éclateur double

CONCLUSION PROVISOIRE (merci Dr. Watson ...) :

Il est très possible que cet allumeur ait été calculé à l'origine pour une alimentation en 220V (cf. doc FURET). Mais il est plus probable encore que le primaire ait grillé au moins une fois (pour cause de branchement erroné en 400V). Pour éviter que l'histoire ne se répète (à moins que ce ne soit sur le conseil du fabricant), le propriétaire du poste a fait rebobiner le primaire pour un branchement (fixe ?) en 400V. Cela évitait au primaire de brûler pour un oui ou pour un non, mais parallèlement il a été introduit ce qu'on appelle une vulnérabilité à la marge : le noyau est toujours étudié pour un primaire en 230V, alors que le nouveau primaire alimenté sous 400V peut débiter beaucoup plus d'ampères.tours, et ce n'est pas la résistance supplémentaire du métrage de fil utilisé qui va le freiner beaucoup. En cas de court-circuit au secondaire, ou, plus probablement : si les éclateurs sont réglés à un écartement trop faible, le primaire va surchauffer, c'est comme cela qu'on peut arriver à produire des court-circuits entre spires.

A l'appui de cette hypothèse : l'aspect "bricolé" du transfo, l'assemblage des tôles est approximatif, comme si le transfo avait été démonté au moins une fois (pour rebobiner l'enroulement primaire, par exemple).

Ce qui pourrait démolir cette hypothèse, et nous ferait revenir à l'idée d'un primaire normalement alimenté en 220V : un chiffre (précisément mesuré) proche de 2400 spires au primaire, associé à un chiffre (là encore précisément mesuré) proche de 12000 spires par demi-secondaire, mais c'est, comme on l'a vu, très peu probable.

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

En réponse à Ducran-Lapoigne :

-le fait d'avoir le bobinage primaire monté sur une colonne et les demi-secondaires sur l'autre colonne est bien sûr mauvais pour le rendement, mais c'est meilleur pour l'isolement, et c'est surtout une façon économique de créer des fuites, ici : davantage de fuites, pour pas cher.

C'est (amha) une des méthodes employée par le fabricant du transfo pour limiter courant et puissance de sortie, lorsque la charge croît.

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

Bonjour,

Je n'ai toujours pas pu avancer (j'ai pourtant bien reçu le désoxydant hier) concernant le transfo, mais j'en profite néanmoins pour faire quelques observations.

chrisbur99, les hypothèses que tu développes sont très intéressantes, et je t'en remercie. Concernant ta conclusion provisoire que voici:

chrisbur99 a dit:
Il est très possible que cet allumeur ait été calculé à l'origine pour une alimentation en 220V (cf. doc FURET). Mais il est plus probable encore que le primaire ait grillé au moins une fois (pour cause de branchement erroné en 400V). Pour éviter que l'histoire ne se répète (à moins que ce ne soit sur le conseil du fabricant), le propriétaire du poste a fait rebobiner le primaire pour un branchement (fixe ?) en 400V.

Il se trouve que j'ai un contre-argument assez massif contre cette possibilité.

L'atelier dans lequel ce poste a souder a "vécu" toute sa carrière n'a été équipé en 380V que dans les années... 2000!! Avant ce changement, le réseau de distribution (dans le quartier) était encore en 3x220V. Comme toutes les machines avaient été prévues pour fonctionner en 3x220V, lors du changement de tension du réseau, un transformateur interne à l'entreprise a été installé, de manière à continuer à fournir du 3x220V à toute l'installation antérieure. Ce transformateur est toujours là et fait toujours son office, alimentant la plupart des machines. Évidemment, les nouveaux équipements arrivés après ce changement sont raccordés directement en 3x380V.

Or, comme je l'ai décrit précédemment, ce poste à souder a pris sa retraire début des années 90. A une époque où il était tout simplement impossible de l'alimenter en 380V, puisque cette tension n'était disponible nulle part dans l'entreprise.

J'ajoute que lorsque je l'ai récupéré, ce poste était toujours équipé d'un prise type 3x220V bleue (bien que cablé en mono), réservée au 220V dans cet atelier. Les barrettes de couplage du poste étaient positionnées pour un raccordement en 220V, en concordance avec la prise. Et l'appareil haute tension était raccordé simplement aux bornes d'arrivée du câble d'alimentation, donc en 220V.

L'appareil haute fréquence n'étant doté d'aucune information concernant son raccordement, et ne disposant à ce moment pas encore de la documentation, j'ai commis l'erreur de le laisser connecté aux bornes d'alimentation du transfo de soudure, entrainant par là son alimentation en 400V. Mais je pense être le premier à avoir commis cette erreur. Dès lors, un rebobinage "pour tolérer le 400V" à une date antérieure me semble exclu.
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Hum !

S'agissant du rapport de transformation du transfo d'amorçage, Il existe un moyen assez simple de corroborer les résultats déjà obtenus, donc de réduire la marge d'incertitude, sans multiplier les suppositions sur les nombres de spires effectifs et le rapport du nombre de spires :

- ça consisterait à alimenter le primaire du transfo en 220V AC, tout en mesurant la tension A VIDE du secondaire, ce qu'on ne sait pas faire actuellement, car les multimètres Fluke dont tu disposes ne supporteraient pas une tension de 4000V efficaces, voire plus ...

(d'ailleurs aucun multimètre ne supporte des tensions de cet ordre, quand il n'est pas équipé d'une coûteuse sonde Haute Tension).

On est donc de facto condamné aux mesures de tensions INDIRECTES, le voltmètre étant branché en parallèle sur l'une des résistances d'une chaîne de résistances.

Mais en supposant que la résistance d'entrée du multimètre Fluke soit élevée en mode "voltmètre alternatif" (au moins 10 mégohms), on pourrait remplacer la chaîne des 2200 ohms / 10W actuelles par une chaîne de résistances 100 kilohms / 2 watts / tolérance +/-5% / isolées chacune à 500V (du type utilisé pour le câblage des amplis à tubes, par exemple).

Ces résistances ne coûtent pas cher du tout (un lot de 30 pour quelques euros ...), encore faut-il en trouver. Avec une chaîne de 25 ou 30 résistances câblées en série, ça donnerait une résistance totale de 2.5 à 3 mégohms, qu'on peut assimiler à un fonctionnement "à vide" (courant dans la charge résistive : 1 à 2 mA max)

Dans ces conditions, l'erreur introduite par le branchement du voltmètre connecté en parallèle sur l'une des résistances de 100 kilohms serait d'environ un pour cent (10 mégohms vis à vis de 100 kilohms), et ça n'affecterait pas sensiblement les mesures.

Auparavant il faut être sûr de la résistance d'entrée d'un de tes multimètres Fluke commuté en mode "voltmètre alternatif", sur les petits multimètres numériques ordinaires cette résistance d'entrée ne dépasse pas un à deux mégohms ...

J'ai cherché dans les docs commerciales Fluke, je n'ai RIEN trouvé sur la résistance d'entrée en mode "voltmètre alternatif" pour cette classe d'appareils.

BREF, en supposant que tu réussisses à mettre en place la manip ci-dessus, voici (amha) ce que cela donnerait ...


Primaire alimenté en 220V, tension de sortie mesurée à vide inférieure à 2500V eff :

- en supposant que ce transfo soit "bon" , cette tension de sortie est trop faible, secondaire chargé (*) ce serait - comme on l'a déjà mesuré - encore plus faible, on peut en déduire que la tension d'alim normale pour le primaire est plutôt 380 / 410V

Primaire alimenté en 220V, tension de sortie à vide mesurée à vide comprise entre 3000 et 4000V eff :

- en supposant que ce transfo soit "bon" on pourrait en déduire que la tension d'alim normale pour le primaire est bien le 220V, mais que l'estimation sur les nombres de spires était jusqu'ici passablement erronée (nombre de spires notablement surestimé au primaire, sous-estimé au secondaire), et aussi que la chute de tension excessive constatée en charge normale (*) est due à un défaut dans la bobine primaire. Il y a cependant peu de chances de rencontrer ce cas de figure, car ce serait complètement contradictoire avec la mesure qui été faite - et que j'estime très fiable - du rapport de transformation mesuré en très basse tension, là encore secondaire à vide (primaire alimenté sous 9V AC, mesure du rapport de transformation : un peu supérieur à 10:1).


(*) charge correspondant au circuit oscillant et aux éclateurs


Pour ce qui est du branchement d'origine de l'atelier : bien qu'intéressante, ton argumentation ne me semble pas décisive.

Dans la pratique, dès lors qu'on dispose du triphasé "étoile" 3x220V, il suffit de se brancher entre 2 phases pour obtenir du 380V.

Cette disposition était souvent utilisée dans les ateliers, lorsqu'on voulait démarrer de gros moteurs triphasés 380V (machines-outils) par la méthode électromécanique traditionnelle (donc avant l'apparition de contrôleurs électroniques pour moteurs, style ALTIVAR) : démarrage en mode "étoile" (pour limiter le courant d'appel) puis, au bout d'un temps variant entre une fraction de seconde et quelques secondes, commutation du branchement en mode "triangle" (le moteur tri étant alors alimenté entre phases, sans référence directe au neutre).

Tout cela pour dire que, avant même la modernisation des locaux, le 380V ne devait pas manquer dans cet atelier.

DONC, une bonne question serait : le "vieux" 3x220V dont tu parles était-il du :

- 3x220V "triangle" ?
(220V mesurés entre 2 phases parmi 3, mais 127V entre une phase quelconque et le Neutre ... Quand on trouve un Neutre où se connecter !
(J'ai déjà rencontré ce cas de figure sur du matériel d'origine hollandaise)

Ou bien du

- 3x220V "étoile" qui équivaut à du 380V "triangle" (220V mesurés entre chaque phase et le Neutre) ?

Je sais qu'en Belgique (comme en Hollande) à une époque vous aviez un peu de tout, même du courant diphasé, alors ...


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

chrisbur99 a dit:
Pour ce qui est du branchement d'origine de l'atelier : bien qu'intéressante, ton argumentation ne me semble pas définitive.

Dans la pratique, dès lors qu'on dispose du triphasé "étoile" 3x220V, il suffit de se brancher entre 2 phases pour obtenir du 380V.

Cette disposition était souvent utilisée dans les ateliers, lorsqu'on voulait démarrer de gros moteurs triphasés 380V (machines-outils) par la méthode électromécanique traditionnelle (donc avant l'apparition de contrôleurs électroniques pour moteurs, style ALTIVAR) : démarrage en mode "étoile" (pour limiter le courant d'appel) puis, au bout d'un temps variant entre une fraction de seconde et quelques secondes, commutation du branchement en mode "triangle" (le moteur tri étant alors alimenté entre phases, sans référence directe au neutre).

Tout cela pour dire que, avant même la modernisation des locaux, le 380V ne devait pas manquer dans cet atelier.

DONC, une bonne question serait : le "vieux" 3x220V dont tu parles était-il du 3x220V "triangle" ou du 3x220V "étoile" ?

Je sais qu'en Belgique (comme en Hollande) à une époque vous aviez un peu de tout, même du courant diphasé, alors ...

Je n'ai effectivement pas été assez complet. Il s'agit d'un réseau triphasé 3x220 SANS neutre. Càd qu'on a 220V entre les phases, et autour de 120V entre une phase et la terre. Je suppose que cela correspond à ton appellation "3x220 triangle"

Il n'y a donc pas de 380V disponible sur un tel réseau, quelle que soit la manière de brancher un appareil. C'est pour cela que j'ai qualifié mon argument de "contre-argument assez massif".

ducran-lapoigne, merci pour le lien intéressant!
 
K
Kozan
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

ducran lapoigne a dit:

Bonjour.
A l'époque ou j'étais chez Schneider, lors de la visite de la division THT, j'avais pu voir que , sur les transfos pour les lignes THT à 400 000 V , c’était un simple diviseur résistif (simple, avec les précautions qui s'imposent) qui était utilisé pour monitorer la distribution de 400 000. De la même façon que cette sonde.

Je crois que je vais m'en faire une, finalement...
On doit pouvoir enrouler les résistances sur un tube pvc , intérieur à la sonde et éviter une circuit imprimé. remplis le tout de paraffine.
cordialement
 
Dernière édition par un modérateur:
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Quand j'étais (très) jeune j'ai possédé une sonde THT 30 KV (pour multimètre) qui était construite comme cela, gros diamètre de la sonde en PVC mais pas de paraffine ni quoi que ce soit pour immobiliser la chaîne de résistances qui brinquebalait à l'intérieur, à chaque fois que je l'utilisais j'étais un peu inquiet, maintenant je comprends pourquoi, l'air c'est franchement pas terrible, en tant que diélectrique ...

Donc, la paraffine pour bourrer le tube PVC, amha c'est une bonne idée.

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

Bonjour,

Hier soir, j'ai finalement pu un peu continuer avec le transfo, et dans mes tentatives d'estimer le nombre de spires de chaque enroulement, je me suis aperçu que la grosse inconnue était l'espace séparant le noyau de la première couche de spires. On peut en effet l'estimer, mais avec une précision très médiocre, et comme ce transfo est conçu pour une application très particulière, il peut très bien présenter des particularités à ce niveau là aussi.

J'ai réalisé que je pouvais assez aisément désserrer et ôter le cadre de bois supérieur, ce qui permettrait d'avoir une vue du haut sur les entrailles de l'engin:

IMG_3706.JPG

IMG_3707.JPG

IMG_3705.JPG


On constate la présence d'un espace entre le noyau et les enroulements bien supérieur à ce qui était supposé! J'ai donc pu mesurer la section des enroulements avec une précision nettement supérieure à ce dont je que j'avais pu faire précédemment.

Primaire:

L'enroulement commence à 10mm du noyau!! La section mesurée pour l'enroulement est de 13.5 x 54 mm. J'estime l'erreur de mesure inférieure au mm dans chacune des dimensions. Cela donne une valeur centrale de 729mm² de section (min 695.5mm², max 763mm²).

Le diamètre du fil émaillé constituant le primaire est de 0.55mm. Ce bobinage est très bien ordonné, excepté sur une petit zone des dernières couches (insertion d'un morceau de tissu pour coincer le fil de sortie). Dès lors, j'estime que le nombre de fil pouvant passer dans la section moyenne est compris entre 2400 et 2677. Si l'on prend les extrêmes cités précédemment, on obtient un minimum de 2299 et un maximum de 2802 spires.

Secondaire:

Moins facile à mesurer, car la "bobine" sur laquelle le fil est enroulé est ici en bakélite et pas en carton, il n'est donc pas possible de la plier légèrement pour visualiser un éventuel écart dans le fond. Je mesure la section d'un des demis secondaires à 25 x 25mm. Pour l'épaisseur, il est possible que je surestime sa valeur de 2mm au maximum. La hauteur est mesurée avec une erreur inférieure au mm. Donc valeur centrale: 625mm² (min 563.5mm², max 637.5mm²).

Le diamètre du fil émaillé constituant le secondaire est de 0.18mm. Un examen approfondi montre que ce bobinage est assez bien ordonné, contrairement à l'impression donnée sur le gros plan en photo que j'ai publié précédemment: ce sont en fait là aussi les dernières couches qui sont moins "propres", à cause de l'insertion du bout de tissus permettant de localiser le fil de sortie. Donc dans la section moyenne, j'estime que l'on peut faire passer entre 19290 et 21433 spires. En partant des extrêmes cités précédemment, on obtient un minimum de 17391 et un maximum de 21862.

Le secondaire étant constitué de 2 bobinages identiques, cela signifie qu'on aurait en tout pour la valeur moyenne entre 38580 et 42866 spires, et avec les extrêmes un minimum de 34782 et un maximum de 43724 spires.


Si l'on repart de ces valeurs pour établir le rapport de transformation possible, on oscille entre et 1:12.5 et 1:19 pour les pires extrêmes, et 1:16 pour la valeur moyenne. On est donc relativement loin du rapport mesuré de 1:10.

Sur base de ces rapports, et sous 220V comme prévu à l'origine, on peut estimer la tension de sortie efficace comme étant normalement comprise entre 2750 et 4180V (3520V pour la moyenne). En valeur crête, cela donne respectivement 3889, 5911 et 4978V, donc une distance de claquage théorique dans l'air sec de respectivement 1.08, 1.64 et 1.38mm. Des distances assez raisonnables pour un éclateur double.

Mais où cela nous mène-t-il?

Bonne question. Je n'en sais encore rien. La mesure sous basse tension (qui est la mesure la plus fiable du rapport de transformation dont on dispose à ce stade) indique un rapport de 1:10, nettement en dessous des valeurs calculées ci-dessus. Et je ne vois pas comment améliorer la précision des mesures des bobinages, à moins de les débobiner...

On est bel et bien dans le cas cité très justement par Nikass (et qui a déja été répété)

Nikass a dit:
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.

Prochaines étapes pour moi (dans le désordre):

-Essayer d'avoir accès à une caméra thermique pour "visualiser" l'état du primaire
-Refaire la mesure des spires par volt sous basse tension
-Rénover l'éclateur puis refaire des essais à divers écartements
-?
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Vu l'épaisseur totalement inhabituelle des couches d'air entre bobines et noyaux (ou plutôt : l'épaisseur des couches de carton, bois, et autres matériaux amagnétiques...) on a maintenant la certitude que les bobines du primaire et des secondaires étaient dès l'origine faiblement couplées au noyau, ce qui est caractéristique des transfos d'amorçage HT à limitation de courant.

Dans ces conditions, pour l'instant il est (amha) inutile d'essayer de mesurer avec une précision plus grande le nombre de spires pour chacune des bobines et le nombre de spires par volts.

Une des rares mesures qui pourraient éclairer davantage notre lanterne serait la mesure de la tension à vide délivrée par le secondaire.

Si les mesures que tu viens de faire sont correctes, tu dois effectivement obtenir un rapport de transformation A VIDE compris entre 1:12.5 et 1:19, disons : 1:16

Primaire alimenté en 220V AC, si la mesure du rapport de transformation A VIDE donne un résultat notablement plus proche de 1:10 que de 1:19, alors tu auras la quasi certitude que le bobinage primaire est endommagé (spires en court-circuit).

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

Merci pour ta réponse, chrisbur99.

Une question: le faible couplage entre primaire et secondaire a-t-il une influence variable en fonction de la tension d'alimentation? En d'autre terme, existe-t-il une raison valable de penser que le rapport de transformation mesuré en alimentant en 220V secondaire à vide sera différent que lors de la mesure sous basse tension, qui a donné une valeur d'environ 1:10?
 
C
chrisbur99
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Réponse :

Primaire alimenté sous 220V AC, à mon avis le rapport de transformation en tension (*) sera au plus égal mais probablement inférieur à celui mesuré en TBT (très basse tension), quand le primaire était alimenté sous 9V AC

(*) tel que déduit de la tension mesurée A VIDE au secondaire, rapportée à la tension d'alim du primaire

Primaire alimenté en 220V AC, si le rapport de transformation en tension est inférieur au rapport 10:1 déjà mesuré en TBT, amha ce sera essentiellement parce que certaines spires du primaire (supposées en court-circuit) pomperont proportionnellement plus de flux magnétique (pour alimenter ledit court-circuit) qu'elles ne l'auraient fait primaire alimenté sous 9V. Ceci pour une raison dont j'ai déjà parlé, à savoir : l'énergie consommée par des spires en court-circuit est proportionnelle au carré de la f.e.m induite dans "la" spire unique équivalente, or cette f.e.m. est inversement proportionnelle au nombre de spires par volts (tel qu'il a pu être mesuré par un petit enroulement auxiliaire) et le nombre de spires par volts est ici élevé, essentiellement à cause de la faible perméabilité du circuit magnétique (ici, une espèce de "compound" air + bois + carton + tôles au silicium...).

Raison pour laquelle ce n'est pas la catastrophe, enfin : pas encore (en termes de chaleur dégagée) : les spires de l'enroulement primaire étant bobinées assez loin du noyau, la perméabilité du circuit magnétique "compound" (air+ bois + fer+ carton ...) est assez faible, donc la fraction "saine" de l'enroulement primaire est pour ainsi dire faiblement couplée à elle même, ou, plus exactement : faiblement couplée à la fraction "en défaut" de ce primaire.

Je parle bien sûr du couplage magnétique, et non pas du couplage ohmique, puisque la fraction saine du bobinage et la fraction en C.C sont - par construction -bobinées en série.

Alors, évidemment, on me répliquera que les pertes calorifiques dans un bobinage résistif croissent aussi comme le carré de la tension d'alimentation, mais (amha) ce n'est pas le coefficient de température du fil de cuivre échauffé qui va modifier grand-chose au courant moyen mesuré dans le primaire, si l'on compare la puissance dissipée en chaleur par la composante résistive de la totalité du bobinage primaire, d'une part, la puissance dissipée en chaleur (via le phénomène d'induction) dans les spires en court-circuit, d'autre part, sachant que, dans un transfo, même si les bobines ne sont pas fortement couplées, les composantes inductives l'emportent sur les composantes résistives.

Il en serait tout autrement si les bobinages étaient simplement posés l'un sur l'autre, avec rien que de l'air pour assurer le couplage magnétique entre bobines ...
 
G
guy34
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

bonjour à tous,

la qualité et la pertinence des interlocuteurs est d'un niveau très haut ; et il me vient une idée pour déceler du CC dans le bobinage ; seulement,c'est pas aussi relevé que vos échanges car légèrement invasif : il faudrait pouvoir "ouvrir" le cartonnage sur le bord , et en plus pouvoir découvrir les différentes couches bien délimitées ; et si cela était possible , il serait alors pas trop malaisé de prendre délicatement ,en décapant le vernis (juste le nécessaire),la tension entre 2 couches et voir si ces tensions-là sont homogènes entre elles........ vous voyez que c'est tiré par les cheveux !!!!!
mais au point où vous en êtes...
si ça a pu vous donner un éclairage supplémentaire...
A+++
GUY34
 
D
duredetrouverunpseudo
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Fais tous rebobiner, sinon dans 6 mois le topic fera 100 pages et sa ne marchera toujours pas
 
K
Kozan
Apprenti
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

guy34 a dit:
prendre délicatement ,en décapant le vernis (juste le nécessaire),la tension entre 2 couches et voir si ces tensions-là sont homogènes entre elles........ vous voyez que c'est tiré par les cheveux !!!!!
GUY34
Bonjour
Ce n'est pas si tiré par les cheveux que cela.
Effectivement, les bord des couches successives sont accessibles, et une petit peu de patience, un scalpel à lame incurvée (plutôt qu'un cutter droit) doit permettre d'arriver à enlever sur chaque couche juste ce qu'il faut pour que la pointe du touche du contrôleur puisse faire contact.
Ca permettrait de confirmer ou pas l’hypothèse de s spires en court circuit.

D'un point de vue macroscopique :
il y a 3à an (ou plus) le poste fonctionnait en 220/230
Les éclateurs devaient être au bon écartement , et le transfo était en état "normal" même si à le refaire aujourd'hui, on ne ferait peut être pas comme cela.
Depuis , il a été stocké, les diverses oxydations sont passées par là , et il a été survolté pendant quelques essais.

Donc... il faut revenir sur les conséquences des différents événements.
Cordialement.
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Bonjour à tous,

Ce WE j'ai eu l'occasion de nettoyer tous les composants de l'éclateur, au moyen du désoxydant suggéré par Stanloc. Et je dois dire que son conseil était judicieux, car ce produit fonctionne très bien! Tous les morceaux y sont passés. Après rinçage, un petit coup de brossage a fait le reste, et toutes les pièces brillent à nouveau comme au premier jour.

Toutes... ou presque! Car les pastilles en métal dur rapportées à l'extrémité des éclateurs (sur lesquelles se forment les arcs) n'ont pas vraiment changé d'aspect dans le désoxydant... Elles n'étaient pas très oxydées, mais elle n'ont pour ainsi dire pas changé. Je vais donc insister par des moyens mécaniques pour que ces pièces soient elles aussi nickel. Après tout, ce sont les plus importantes de l'éclateur.

Je publierai des photos quand il sera remonté.

D'autre part, j'ai également commandé les résistances qui me permettront de mesurer la tension "à vide" sous 220V au primaire. Je vais recevoir 40 résistances de 100k 2W 1% (http://www.tme.eu/fr/Document/76898dab4ad8626b5447de3b34d56815/m0_6w.pdf). Je n'ai pas choisi de fabriquer une sonde HT comme décrite dans le lien (que je garde néanmoins en réserve) pour diverses raisons.



Guy34,

Merci pour la suggestion, c'est en effet une bonne idée, reste à voir si je pourrai la mettre en pratique vu la configuration physique du transfo. Je la retiens dans tous les cas. Question auxiliaire: que puis-je employer pour "réisoler" les zones grattées, après mesure? Évidemment, la question est sans intérêt si la conclusion est que cet enroulement est à rebobiner.

Kozan,

Je te remercie pour ta remise en perspective des événements, il me semble que tu as raison et que c'est une bonne chose de prendre un peu de hauteur (ce que je m'efforce de faire dans le cadre de cette "réparation").




Je n'ai pas (encore?) réussi à trouver quelqu'un disposant d'une caméra thermique pour prendre une image infrarouge du primaire. par contre j'ai eu une idée, que j'espère bientôt mettre à profit: un des thermomètres infrarouge dont je dispose (un modèle "powerfix" de chez aldi) est doté d'un orifice de mesure cylindrique de 13mm de diamètre? C'est nettement plus étroit que celui (conique) du fluke que j'ai utilisé pour les tests de la semaine dernière. Dès lors, je pense tester à nouveau sous 400V, en appliquant cet orifice au plus près du bobinage primaire, à différentes hauteurs. De la sorte, le thermomètre me donnera à chaque fois la température à peu près moyenne du cercle de 13mm qu'il "verra", ce qui signifie que je disposerai de la mesure de 4 zones spécifiques, peut-être assez pour s'apercevoir qu'on est plus chaud à un niveau. En gros, une version électronique de la caméra thermique digitale de pierrepmx :wink:, ou plutôt une vraie caméra thermique d'une résolution de 4x1 très gros pixels.

A bientôt pour la suite!
 
Dernière édition par un modérateur:
S
stanloc
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Il est clair que la partie importante de l'éclateur c'est les surfaces en regard. Selon l'épaisseur du métal qui les constitue il ne faut pas hésiter à les rectifier sur un papier carborundum. Il faut toutefois garder le meilleur parallélisme possible entre les pièces de l'éclateur car il conditionne sa pérennité. En effet l'éclateur est ainsi construit pour que l'étincelle ne prenne pas la forme d'un arc électrique qui concentrerait l'énergie localement et causerait un dommage à l'électrode. Au contraire des surfaces importantes favorisent le fait que l'arc ne jaillira pas au même endroit. Par ailleurs l'aspect massif de tout cet ensemble est là pour évacuer la chaleur.
Il y a une chose qui est envisageable pour lever le doute sur quelle est la partie défaillante de ce générateur HF. Il suffit de faire un éclateur d'un autre type. Pour cela il faut prendre une électrode de tungstène utilisée en soudage TIG. Avec l'arrête d'une meule la couper en trois parties. Monter chaque partie sur une pièce en laiton et refaire un double éclateur à l'image de celui du poste sauf que maintenant les électrodes de cet éclateur seraient pointues (par meulage tous les soudeurs TIG font ainsi ; on peut même utiliser de préférence du tungstène contenant un produit radioactif) et du coup l'effet de pointe jouerait pour faciliter l'amorçage. Cette fois l'éclateur ne pourrait plus être suspecté.
Stan
 
D
duredetrouverunpseudo
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Une bougie de voiture, encore plus simple
 
S
stanloc
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

duredetrouverunpseudo a dit:
Une bougie de voiture, encore plus simple

Le but pour moi ce n'est pas de faire simple c'est de faire un éclateur performant pour lever le doute sur ce qui est actuellement déficient.
Stan
 
D
duredetrouverunpseudo
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Et en quoi une bougie d'allumage de bagnole ne serrai pas performante dans se cas la ?

Des tig qui en utilise comme éclateur, il y en a encore plein et même en France
 
S
stanloc
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

duredetrouverunpseudo a dit:
Et en quoi une bougie d'allumage de bagnole ne serrai pas performante dans se cas la ?

Des tig qui en utilise comme éclateur, il y en a encore plein et même en France

Ecoute, pierreyves fera ce qu'il voudra. Je propose ce que je veux et toi ce que tu veux.
Stan
 
D
duredetrouverunpseudo
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Faut arrêter de se défiler

Intérieur d'un tig assez ancien

E01EFFC4-9503-4035-AF34-1FD3B0F5978A-10518-000007328911630D_zps3d0abc63.jpg
 
P
Pierre-Yves
Compagnon
Re: Appareil haute fréquence sur poste à l'arc ancien "Furet

Bonjour,

Pas la peine de se disputer! :) Vos suggestions sont tout à fait valables, même si différentes.

-Il est clair que la solution de la bougie d'allumage est une possibilité (elle a d'ailleurs déjà été évoquée dans ce topic, un participant (ducran lapoigne) a même fait des essais, à voir ici: https://www.usinages.com/threads/appareil-haute-frequence-sur-poste-a-larc-ancien-furet.63042/#p698904).

-Mais l'éclateur "maison" à base d'électrodes pour TIG est tout à fait jouable également (j'ai ce qu'il faut sous la main), et possiblement plus facile à faire varier précisément pour des essais.

Quoiqu'il en soit, on verra quand j'y serai, comme je l'ai dit ce matin la prochaine étape est un remontage de l'éclateur rénové, dans l'attente de la réception des résistances qui me permettront de mesurer la tension au secondaire à vide sous 220V.
 
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