soudure par points avec transfo de micro-ondes??

[Jean-Marie45]

As-tu vu ce qui existe maintenant en matière d'oscilloscopes miniaturisés? Pour le prix d'une (bonne!) carte-son.

http://www.ebay.com/itm/New-Mini-Nano-A ... 2663158%26

Je sais bien qu'on ne peut pas avoir le beurre et l'argent du beurre en même temps et que la machine n'est pas chère. Mais un seul canal, cela exclut toute comparaison ou étude de temps de réponse, etc. De plus, "Max input voltage : 80Vpp (by ×1 probe)" (cfr cet article).

Cela me donne envie de continuer à mettre au point les sondes différentielles sur la carte-son car j'ai l'impression que cet outil peut nous rendre de grands services dans l'accouchement de la soudeuse mono-transfo mono-spire multi-fréquence haut rendement et basse consommation.

 

[jacounet]

Salut Jean-Marie.

Je ne veux pas te décourager , tout comme le laissais entendre Yvan , de te servir de ta carte son et son logiciel oscilloscope ...il n'y-a qu'un seul "hic" c'est la bande passante ,si nous réussissons à tous , ou l'un d'entre nous à mettre au point le hacheur 1à2 kW , nous aurons à visionner des signaux carrés d'abord au générateur , ensuite aux bornes des IGBT ou MOSFET de puissance , ces signaux bien que n'étant qu'à 250 Hz auront des temps de montée probablement , et c'est souhaitable pour le rendement ,juste en dessous d'une micro-seconde , donc avec 20kHz de bande passante tu verras bien le signal , mais pas sa forme "exacte" , avec ses parasites ,pics HF et autres grigris que l'on tente d'éliminer lors de la mise au point , pour améliorer le rendement .
Ton oscillo. soit sans crainte devrait te permettre de fabriquer le dit hacheur , sans problème , ...maintenant mes craintes sont pour peaufiner ,améliorer le dit hacheur , mais ce ne sont que mes craintes .
Je ne fais de pub pour aucun revendeur , mais j'avais indiqué qu'il y avait un 2 fois 10 ou 2 fois 20 MHz chez Conrad pour 99 € , qui , quoi qu'on en dise n'est pas donné quand on sait le peu qu'il y-a dedans ...
J'ai démonté le mien un 2 fois 40MHz ( 200 roro et quelques à l'époque : 2009), y-a pas de quoi se rouler par terre devant la technologie de pointe ...
Bon mais comme c'est pas moi ton trésorier -payeur ,...et puis les conseils ...tu vois ce que je veux dire ....!

AplusJacounet.

 

[Jean-Marie45]

C'est clair que la carte-son ne peut pas rivaliser avec un vrai oscilloscope mais quelques-uns parmi nous en ont un ou ont accès à un vrai oscilloscope. Cela devrait aider pour certaines détections délicates. Ceci dit, la sonde différentielle sur laquelle je planche n'est pas réservée à la carte-son, sauf pour son supplément de hachage du courant continu. C'est un instrument qui peut être aussi indispensable à un oscilloscope, en particulier dans les alimentations fly back.

 

[Yvan Delaserge]

As-tu vu ce qui existe maintenant en matière d'oscilloscopes miniaturisés? Pour le prix d'une (bonne!) carte-son.

http://www.ebay.com/itm/New-Mini-Nano-A ... 2663158%26

Je sais bien qu'on ne peut pas avoir le beurre et l'argent du beurre en même temps et que la machine n'est pas chère. Mais un seul canal, cela exclut toute comparaison ou étude de temps de réponse, etc. De plus, "Max input voltage : 80Vpp (by ×1 probe)" (cfr cet article).

Cela me donne envie de continuer à mettre au point les sondes différentielles sur la carte-son car j'ai l'impression que cet outil peut nous rendre de grands services dans l'accouchement de la soudeuse mono-transfo mono-spire multi-fréquence haut rendement et basse consommation.

Regarde aussi sous USB oscilloscopes, c'est intéressant. Il s'agit d'interfaces qui se connectent au PC, mais pas par la carte-son, par un câble USB.
Il y en a une ici, 2 canaux mais seulement DC à 30 KHz pour 22 $
http://www.ebay.com/itm/2-Channel-PC-Computer-Digital-Storage-USB-Oscilloscope-/121101180766?pt=BI_Oscilloscopes&hash=item1c32315f5e

Et ici, il y a son grand frère, qui va jusqu'à 20 MHz, pour 72 $
http://www.ebay.com/itm/Hantek-PC-Based-USB-Digital-Storage-Oscilloscope-6022BE-20Mhz-Bandwidth-/360634054690?pt=BI_Oscilloscopes&hash=item53f776f822

Un avantage c'est que s'il y a une surcharge, tu ne grilles que l'interface, pas la carte-son.
De plus, ça descend jusqu'au continu, contrairement à la carte-son.
Et il y a deux entrées, avec possibilité d'en utiliser une comme synchro externe.


Amicalement,

Yvan

 

[Jean-Marie45]

Hello Yvan,

La première référence semble plus un gadget. La fréquence d'échantillonnage est très faible : 8kHz avec un seul canal et 4kHz avec les deux canaux (contre 44kHz pour la carte-son).

Le deuxième appareil semble plus sérieux. Il y a probablement moyen de trouver de la documentation supplémentaire car on ne voit pas par exemple quelles sont les limites de tension mesurables. Cet appareil devient encore plus intéressant s'il est précédé par les sondes différentielles d'Elektor.

Un avantage c'est que s'il y a une surcharge, tu ne grilles que l'interface, pas la carte-son.

J'ai l'impression que ce serait plutôt un désavantage. On trouve des cartes-son pour moins de 5 $, frais de port compris.
D'ailleurs, ce serait peut-être plus prudent que j'en commande une. En effet, ma carte-son actuelle est intégrée à ma carte-mère. Ceci dit, rien ne prouve qu'une carte-son PCI protège mieux la carte-mère.

 

[Jean-Marie45]

Au moment de cliquer sur le bouton eBay de commande d'une carte-son, une dernière hésitation m'a fait à aller vérifier un tiroir et j'y ai trouvé une carte-son PCI de Creative Labs.
Je l'ai donc installée et, cerise sur le gâteau, elle fonctionne

Suis-je mieux protégé ?
Il faudra attendre que je la fasse sauter pour le savoir.

 

[jacounet]

Salut Jean-Marie .
Hier dans le Poitou il a plu toute la journée et fait frisquet ( 10 degrés) donc pas de manip dans l'atelier ...Suis resté à peaufiner mes simu sur l'ordi .
Oui ta sonde différentielle est intéressante , elle peut surtout faire économiser une entrée à un oscillo ( pas besoin de faire A moins B avec les 2 sondes) et le protéger un peu plus pour peu qu'on mette les atténuateurs qui vont bien (avec 10 MOhms d'entrée pour la HT) .
Ce montage est utilisé en amplificateur d'instrumentation ( ça déjà été dit) , reste , à bien caler le zéro en sortie , et lui donner la bande passante de l'oscillo , mais on trouve je crois dans la série TL31 à 81 des amplis op avec un bon slew-rate , on peut je pense donner un gain de 10 et avoir 20MHz de bande passante , même plus si on prend des ampli op dépassant les 200 MHz .
Moi ce genre d'ampli va m'intéresser car je voudrais mesurer des µVolts ,et mes voltmètres numériques ne vont que jusqu'à 200.0 mV ( donc 100µV au dernier digit--> pas génial ) , comme je veux mesurer , ma résistance de charge ajustable " Oméga" estimée à 1 voir 2 kW, et son R allant de 500µOhms à 25 µOhms , j'aurais donc 100µV sous 1 A pour 100µOms .Faut donc amplifier au moins par 100 , c'est du continu ...de ce côté ça va .
Reste comme je te le disais l'ajustement du zéro en sortie , 100µV c'est pas facile à ajuster , en plus , dérive en température un fois le zéro ajusté , ...
Bonnes manip à tous .
A plus Jacounet.

 

[Jean-Marie45]

Hello Jacounet,

Tu sais certainement comment t'y prendre, mais pour ceux qui seraient intéressés, voilà comment je ferais.

Un seul AOP avec un gain de 100 donnera en sortie des millivolts que tu peux alors mesurer avec ton voltmètre. Toute la difficulté réside dans l'étalonnage de l'AOP. Si tu disposes d'une tension de référence, par exemple le TL431 (2,50V), tu montes un AOP avec 2 résistances (1k et 100k) en diviseur par 100 et tu mesures avec ton voltmètre le résultat obtenus. Tu trouves ainsi le rapport de division (par exemple 1:98,72). En inversant alors les résistances, tu obtiens un gain de 98,72.
Il n'y a plus qu'à appliquer tes microvolts et à mesurer les millivolts en sortie, que tu divises alors par le gain.

Je m'absente maintenant jusqu'à ce soir. Bonne journée.

 

[Jean-Marie45]

Voici le schéma de la sonde différentielle que j'espère définitive (mais qui est toujours susceptible d'être améliorée). Ce schéma est en grande partie inspiré de celui d'Elektor (Nov. 2010), auquel j'ai ajouté le dispositif de l'AOP oscillateur et du MOSFET 2N7000 comme hacheur pour pouvoir mesurer les courants continus (dont la valeur est affichée comme Voltage peak-to-peak Vp-p).

Voici un document intéressant de Tektronix sur les sondes, en particulier, les sondes différentielles à partir de la page 50.

 

[jacounet]

]Salut J-Marie ...et les autres .

Ton schéma , pour sondes différentielles semble bon . En ce qui me concerne , oui je sais comment m'y prendre , mais mon seul soucis , c'est le réglage de l'off-set de l'ensemble , il me faut O mV à 1 % près en sortie ( soit 10µV max) , et avec un gain de 10 ou de 100 c'est pas gagné .Je vais simuler et faire le montage sur circuit imprimé à trous , pour faire propre . Sinon il me restera la solution du micro-ampèremètre à cadran de 50µA de sensibilité ...
Sinon j'ai fais un JPEG/Xcel de mes tests ...les voici ., avec les commentaires JPEG/Word .

Ces tests sont indicatifs car vu que je ne pourrais pas répéter les mêmes charges précisément pour un autre transfo , faut que je fasse ma résistance ajustable Oméga 2 kWatts d'urgence .
Je laisse aussi la photo de ma charge 2 kW en 3 tôles de 108 mm*2 , montée sur mon m.o. , la bobine de ventilo et son entrefer vont me servir d'ampèremètre 2 à 3000 Ampères ...en test comparatif avec la sonde ampèremétrique jusqu'à 1000A.
A plus .
Jacounet

[/attachment][attachment=0]mon transfo de m.o..JPG[/attachment

 

[Jean-Marie45]

Hello Jacounet,

Malgré ta photo, je n'ai toujours pas bien compris comment tu fais varier la charge pour tes divers essais. Je ne m'imagine pas non plus ce qu'est une "résistance ajustable Oméga".

Tu as aussi transformé un ventilateur en ampèremètre 2 à 3000A. Intéressant ! Tu nous expliques ?

---

Voici une petite vidéo intéressante montrant le démontage d'un transfo M-O :

 

[Jean-Marie45]

Un autre démontage et remontage.
En tout cas, la preuve est faite que les tôles ne sont pas entrelacées.

 

[Yvan Delaserge]

Bonjour tout le monde!
Je n'étais pas très présent ces derniers jours, car j'étais en train de faire des mesures.
Le but desdites mesures est de savoir quel est le rendement d'un transfo de four microondes, c'est-à-dire de comparer la puissance de sortie du transfo avec celle d'entrée.
Autrement dit, il s'agit de savoir quel pourcentage des watts que l'on va puiser dans la prise de courant va être effectivement disponible pour une soudure par points.
Pour savoir combien de watts viennent de la prise du mur de la maison, il faut un wattmètre qui effectue automatiquement la correction nécessaire en fonction du déphasage entre la tenson et le courant (que l'on appelle aussi le cos phi).

Ces appareils sont disponibles sur Ebay pour moins d'une quinzaine de dollars. Ils permettent de mesurer avec fiabilité la puissance fournie par le réseau, au point même d'être en mesure d'en calculer le coût, pour peu que l'on indique à l'appareil le prix du KWh facturé par le fournisseur local.

Pour ce qui est de la puissance obtenue au circuit secondaire du transformateur, le problème est un peu plus complexe. Le wattmètre ci-dessus est en effet optimisé pour une tension de 220 V et des intensités ne dépassant pas une vingtaine d'ampères.

J'ai procédé à diverses séries d'essais que je vais résumer dans les messages ci-dessous.

Amicalement,

Yvan

 

[Jean-Marie45]

Hello Yvan,

Je me réjouis de lire le résultat de tes mesures.

Si on connait le rendement du transfo en 220V 50Hz, il sera facile de voir ce qu'on gagne en travaillant à 150 ou 200 Hz.

 

[Yvan Delaserge]

Tout d'abord je me suis livré à une petite comparaison des indications concernant l'intensité au primaire, fournies par:
1) Le wattmètre
2) un multimètre inséré en série avec le primaire
3) la pince ampèremétrique.
Les résultats sont reportés dans le tableau suivant, en même temps que l'indication de puissance fournie par le wattmètre.

Surprise! Les 3 appareils fournissent des indications sensiblement différentes.
Je n'ai pas d'explication à ce phénomène. En particulier, si le wattmètre fournissait des courants multipliés par le cosinus de l'angle de déphasage, les valeurs devraient être plus basses, pas plus élevées. Pas d'explication non plus à propos de la non-linéarité des indications du wattmètre pour les valeurs de puissance les plus basses.

La pince fournit une indication systématiquement un peu supérieure à celle du multimètre.
Les indications de courant au primaire fournies par le wattmètre ne seront pas utilisées pour le reste des mesures. Uniquement celles concernant la puissance.

Conclusion: Si on veut être sûr d'une mesure, il faut n'utiliser qu'un seul appareil et ne mesurer qu'une fois!
Blague dans le coin, apprenons à être prudent au moment de tirer des conclusions.

Amicalement,

Yvan

 

[Yvan Delaserge]

Commençons les mesures.
J'ai bobiné 14 spires de fil de 1 mm de diamètre en guise de secondaire et j'ai utilisé un nombre variable de lampes de phare de voiture en guise de charge. Le courant au secondaire et la tension aux bornes de la charge ont été mesurés par deux multimètres. Du fait de la faible inductance du secondaire, le déphasage entre la tension et le courant est très faible. Donc le cosinus de l'angle de déphasage est très proche de 1. On peut donc dire que les VA sont à considérer directement comme des Watts.
J'ai obtenu les résultats suivants:

On voit que si la charge est nulle (fonctionnement à vide) la puissance au primaire est d'une centaine de watts. Cette puissance va faire chauffer le noyau.

On voit aussi que la courbe est rectiligne pour les faibles puissances et qu'elle a tendance à plafonner un peu à la droite du graphique. La cause en est qu'on a au secondaire un courant d'une douzaine d'Ampères à ce moment-là, et la résistance du fil constituant le secondaire commence à se faire sentir.

Quel est le rendement du transfo à ces puissances? Souvenons-nous qu'un transfo de cette taille serait en principe à utiliser pour traiter des puissances au maximum d'environ 300 Watts, c'est -à-dire des puissances de l'ordre de celles que l'on voit à droite du graphique.

Le rendement en % est visible sur ce graphique. On voit qu'il plafonne assez vite à 50 %.
Je n'ai pas fait l'essai, mais il est bien possible que si l'on laisse le transfo branché un certain temps avec 300 W débités au 2re, le noyau chauffe moins. Mais pour un appareil de soudure par points, cela ne présente pas un intérêt primordial.

Amicalement,

Yvan

 

[Yvan Delaserge]

Tout ça c'est bien joli, mais notre ambition est de tirer de ce transfo 800 Watts, voire davantage. Alors comment va-t-il se comporter à ces niveaux de puissance-là?
Pour atteindre des niveaux de puissance plus importants au secondaire tout en se rapprochant au maximum des conditions qui sont celles d'une soudure par points, j'ai enlevé le secondaire de fil de 1 mm et j'ai utilisé un morceau de fil de cuivre de 10 mm carrés, provenant d'un câble de dépannage de batterie, d'une longueur de 138 centimètres.

Ce câble est court-circuité à ses extrémités. La gradation de la puissance est obtenue en bobinant un nombre variable de spires. La puissance au secondaire est calculée grâce à la formule P = R * I carré.
Il est très important de connaître avec précision la résistance du câble, car toute erreur à ce niveau va se reporter directement sur la puissance et le rendement.

On obtient par le calcul selon la formule R = résistivité du cuivre * longueur du câble / section du câble: 2,35 mOhms.
En connectant le câble en série avec les 5 lampes de phare de voiture utilisées tout-à-l'heure et en branchant le tout aux bornes d'une batterie de voiture, on mesure un courant de 18,6 A et une chute de tension de 45 mV entre les deux extrémités du câble. A l'aide de la formule U = R * I, on trouve une résistance de 2,42 mOhms. Pas très éloignée de la valeur calculée, mais comme on l'a vu ci-dessus, il faut savoir se méfier des indications des instruments de mesure, c'est pourquoi j'ai préféré utiliser pour les calculs, la valeur de 2,35 mOhms.. Cela donnera des valeurs de P légèrement plus basses.
Avec un tel circuit, comme sa résistance est très faible, les courants seront bien plus importants que dans le circuit précédent. J'ai donc utilisé la pince ampèremétrique pour les mesures de courant. On se rappelle que ses indications tendaient à être quelque peu plus élevées que celles du multimètre. Cela tendra à donner des valeurs de P légèrement plus élevées, ce qui compensera la valeur de la résistance (plus basse) utilisée, mais n'oublions pas que le courant intervient au carré dans la formule.
Au total, attendons-nous à avoir des valeurs de puissance au secondaire et de rendement, quelque peu surévaluées.

J'ai fait 2 ou 3 mesures chaque fois que j'ai rajouté 1/2 spire. Pour les faibles puissances, les mesures sont assez proches à chaque fois, mais pour des puissances plus élevées, le câble chauffe, ce qui augmente sa résistance. Il faut donc lire au vol les indications des multimètres, ce qui tend à augmenter la dispersion des mesures.
Voici le rendement du transfo:

Bonne nouvelle, on est à 60% au lieu des 50% de la série de mesures précédente, mais attention! N'oublions pas que les mesures d'intensité sont faites à la pince ampèremétrique et qu'elles sont de ce fait plus optimistes que celles faites au multimètre.

Au total, on voit que la puissance au 2re semble augmenter linéairement en fonction de la puissance au primaire.
Par contre, on voit que la courbe du rendement tend à plafonner à partir d'une certaine puissance.

Limites
Pour les mesures faites avec 1,5 spires, on voit qu'on est légèrement au-dessus de 400 A. C'est la limite de ma pince ampèremétrique.

On voit aussi que la puissance au primaire ne dépasse pas 800 W. Le réseau électrique d'un appartement permet de tirer 10 A sous 230 V, ce qui correspond à 2300 W.
Comment faire pour aller plus haut en intensité et en puissance au primaire?
Suite au procjain numéro

Amicalement,

Yvan

 

[Yvan Delaserge]

Comment faire pour mesurer des intensités supérieures à 400 A?

J'ai posé la question à un ami physicien et il m'a expliqué le fonctionnement d'une pince ampèremétrique. Il s'agit simplement d'un transformateur, avec un noyau et deux enroulements.
Le noyau est constitué de la pince elle-même. On voit bien qu'elle est constituée d'un anneau formé de tôles comme un noyau de transfo. La pince peut s'ouvrir pour faire passer le câble à l'intérieur de l'anneau. C'est l'équivalent d'un câble qui passerait dans une des fenêtres du noyau de nos transfos. A l'intérieur du corps de la pince, on trouve un enroulement secondaire. Lorsque du courant va circuler dans le câble (c'est le primaire), du courant va circuler dans le secondaire et c'est lui que l'on va mesurer. Je dis bien du courant, pas de la tension. Il faut que du courant puisse circuler aussi librement que possible dans le secondaire. Autrement dit que sa résistance (y compris celle de l'instrument de mesure) soit la plus faible possible.
En fonction du nombre de spires dans le secondaire, il y aura un rapport de transformation, qu'il faudra trouver. Il faut aussi veiller à ce que le noyau du transfo de mesure ne sature pas , sous peine d'avoir une non-linéarité.

Mon ami physicien m'a suggéré d'utiliser un second transfo de four microondes comme transfo de mesures, et c'est ce que j'ai fait. C'est gros, et ça ne risque pas de saturer.

On voit à gauche le transfo à mesurer, le DUT (device under test comme disent les anglo-saxons). A droite, le transfo de mesure. Je l'ai orienté de manière à ce que son flux magnétique soit perpendiculaire à celui du 1er transfo, pour éviter d'éventuels phénomènes d'induction. Le primaire de ce transfo "de mesure" est connecté à un multimètre branché en tant qu'ampèremètre, avec des fils aussi épais que possible, et courts, pour éviter aussi d'éventuels phénomènes d'induction.

On voit aussi en bas à droite les deux pinces qui mettent le câble en court-circuit. Enfin, on ne la voit pas sur la photo, mais il y a sur le câble en bas à droite la pince ampèremétrique. Les mesures se font en même temps avec la pince et le transfo et on va comparer les deux séries de mesures pour voir si elles concordent.

On voit que oui, si on adopte 533 comme rapport de transformation. Je me serais attendu à ce qu'il soit plutôt de 440, puisque le 1re comporte 1/2 spire et le secondaire, 220. Mais bon...Encore un mystère!

En tout cas, on voit que les deux dispositifs ont l'air assez d'accord concernant l'intensité au 2re du transfo à tester, et ce, sur toute la gamme des puissances d'entrée. Pour les fortes puissances, on note de nouveau une certaine dispersion des résultats, qui est due à l'échauffement rapide du câble, qui contraint à une lecture au vol des instruments.
On voit que l'on atteint maintenant les 500 A et que la pince se comporte en fait pas trop mal à ces intensités, malgré qu'elle soit donnée pour 400 A maximum.
Et concernant la puissance d'entrée, on peut atteindre les 1700 W, contre seulement 700 avec le montage précédent. On arrive à cette puissance en bobinant 3 spires au secondaire. On n'avait pas pu aller au-delà de seulement 1 spire et demie pour le montage précédent, puisqu'on ne pouvait pas mesurer d'intensités supérieures à 400 A.
Voici les mesures comparées de puissances au primaire et au secondaire:

Les points sont groupés par trois, parce que j'ai fait 3 mesures chaque fois avec successivement 0,5 - 1 - 1,5 - 2 - 2,5 et 3 spires au secondaire. Donc 6 groupes de 3 mesures chacun.
On voit que la puissance au secondaire augmente selon ce qui semble être une belle ligne droite, ce qui laisse penser qu'en augmentant la puissance au primaire, l'on pourrait continuer à augmenter la puissance au secondaire au-delà de 600 W, puisqu'elle n'a pas l'air de plafonner.

Et concernant le rendement, qu'est-ce que ça donne?

Alors là, consternation!
Qu'est-ce à dire? le rendement serait un peu inférieur à 50 % pour une puissance d'entrée de 1 KW, puis ça s'effondre vers un anémique 35%!

Il y a une chose qui n'aura pas échappé aux deux lecteurs qui suivent : La puissance au primaire pour 1,5 spires est d'environ 200 W, alors qu'avec la série de mesures précédente, elle était autour de 420 W.
Conclusion:
Le transfo de mesure influe sur le courant au secondaire. J'imagine qu'il doit augmenter l'inductance et donc s'opposer à la circulation du courant dans le câble constituant le 2re. C'est pas bon ça! Un système de mesure ne doit pas influencer le fonctionnement du circuit qu'il est sensé observer. Pas perturber!

Que faire?
La suite au prochain numéro

Amicalement,

Yvan

 

[Jean-Marie45]

Conclusion: Si on veut être sûr d'une mesure, il faut n'utiliser qu'un seul appareil et ne mesurer qu'une fois!

Je dirais même plus ! Le hobbyiste expérimenté laisse ses appareils de mesure au tiroir. Il met la main sur le transfo et évalue l'échauffement. Il applique ensuite la formule suivante (cfr. Whiskypédia):

[shadow=blue]Rendement = 100% - Échauffement[/shadow]​

Malgré que tu persistes dans ton erreur d'utiliser des instruments de mesure trompeurs, j'accepte de t'emboîter le pas dans l'examen des résultats.

Dans tes premières mesures, on voit que le rendement reste coincé entre 50 et 60% . J'espère bien que nos projets d'augmentation de fréquence vont permettre d'améliorer un peu ce rendement.

Comment faire pour mesurer des intensités supérieures à 400 A?

je n'avais pas pensé utiliser un deuxième transfo M-O comme transformateur de courant.
Mais deux questions me viennent à l'esprit.
1° Tu dis que "Le primaire de ce transfo "de mesure" est connecté à un multimètre branché en tant qu'ampèremètre". Ma question est simple : ton multimètre possède-t-il une position pour la mesure de l'intensité des courants alternatifs ? Tous mes multimètres ne peuvent mesurer que des intensités de courant continu.
2° Ma deuxième question est plus théorique. Ton transfo à mesurer et ton transfo mesureur sont identiques. Le transfo à mesurer transforme du 220V en 1/2 spire de ~ 0,5V qui est mise en court-circuit. Mais cette 1/2 spire traverse la fenêtre du transfo mesureur. Elle va engendrer dans le primaire une tension de ~ 220V qui est en court-circuit dans l'ampèremètre. C'est une lourde charge imposée au transfo à mesurer, perturbant probablement fortement le courant à mesurer.

ZUT alors !!!

J'ai rédigé mes deux questions avant d'avoir lu la fin de ton dernier message.

Ma conclusion: d'abord lire ce que les autres ont à dire avant de sauter sur son clavier

 

[Jean-Marie45]

A mon avis, si tu veux mesurer des courants forts au secondaire, tu devras faire le même genre de manipulations que lors de mes mesures.

Pour mémoire, je mesure les tensions à vide et aux bornes d'une charge réduite, de même que l'intensité en charge. la chute de tension entre la mesure à vide et en charge, divisée par l'intensité, donne la résistance du secondaire. Connaissant cette résistance, la mesure de la chute de tension avec une charge lourde permet de connaître l'intensité, ce qui permet également de calculer la puissance au secondaire. Personnellement, j'ai mesuré la tension par l'intermédiaire d'un mini transfo de tension car l'échelle de mon multimètre n'est pas précise pour mesurer les faibles tensions alternatives.

 

[jacounet]

Salut Yvan et J-Marie.
Yvan :.. bon boulot ...
Utiliser un transfo comme pince ampèremétrique , j'ai essayé aussi avec un transfo torique , seulement il faut que le transfo. ou la pince ampèremétrique, ne soit pas perturbé par un autre champ magnétique fort , or nos transfo m.o. rayonnent fort à au moins 30 bon centimètres aux alentours ...si on fait cela ( en étant trop près) on fait de l'induction mutuelle entre les 2 transfos...on modifie les mesures .Autre indication avec le transfo mo en pince regarde sur le bobinage 220 V quelle tension tu as pour tes courants max mesurés ...car tu sais qu'à plus 150 Volts on sature -->plus de linéarité de mesure au delà . Enfin ce que j'en dis tu fais comme tu le sent .
-avec mon transfo m.o. , je n'ai pas pu dépasser 680 Watts et quelques au secondaire ,...Essaye voir si tu peux dépasser les 700/800 Watts au secondaire ,... avec une seule spire de forte section de 180mm*2 comme la mienne tu devrais y arriver ça chauffe nettement moins , et une charge en fer voisine de 0.030mOhms ...Regarde mes posts page 89. Pour ton Wattemètre de Ebay ..., hum , je me méfie , ça ne vaut pas un bon Wattemètre ferromagnétique ...bon ici on serait aussi perturbé par le champ de ces maudits transfos à fuite .
Je confirme à fuite ...car regarde le démontage d'un transfo de mo sur youtube , avec le lien fourni par J-Marie p 89 ,on voit que les I et les E ne sont pas entrelacés , et en plus on voit du vernis entre les tôles I E , donc entrefer , donc pertes par induction , donc rayonnement ... enfin c'est ce que j'en déduis . Essaye avec ton Wattemètre le plus loin possible du transfo , voir si ça influe .
Je vais essayer la pince ampèremétrique avec un moteur de ventilo ( cable de 600mm*2 passable O= 300mmm) ) , la section fer y est au moins 4/5 fois plus grande que ma pince ...donc on devrait pouvoir aller plus haut , 2000 voir 3000 A avant de saturer , . ..et pourquoi pas l'isoler dans une mini cage de Faraday en tôle.
Brut de coffrage , en laissant le nombre de spires d'origine , j'obtiens 60 V efficaces sous 2.4 k Ohm de charge sur la bobine ventilo/pince ,pour 1000A dans ma 180mm*2 , mesurés à la pince , donc avant d'arriver à 230 V ( saturation ) , il faudrait 3833 Ampères . Faut que je peauffine ensuite , diminuer le nombre de spires pour avoir 1000 mV pour 1000 Ampères , (sachant qu'au delà de 3.833 Volts le noyau saturera aussi ), mettre une charge adéquate ,une résistance ajustable , un condo en parallèle ....et vérifier sur 5 à 10 points avec ma pince 1000A.
Nota , ce que l'on mesure en courant au secondaire est probablement approximatif , car nos pinces sont faites pour du courant vraiment sinusoïdal , nous on a beaucoup trop de distorsion ; donc compter 10% d'erreur sans doute.
J-Marie , j'ai fait des photos de ma charge et de ma pince( moteur de ventilo) en étude...je post ça bientôt .
A plus Jacounet .

 

[Jean-Marie45]

Utiliser un transfo comme pince ampèremétrique , j'ai essayé aussi avec un transfo torique , seulement il faut que le transfo. ou la pince ampèremétrique, ne soit pas perturbé par un autre champ magnétique fort , or nos transfo m.o. rayonnent fort à au moins 30 bon centimètres aux alentours ...si on fait cela ( en étant trop près) on fait de l'induction mutuelle entre les 2 transfos...on modifie les mesures

Si le transfo mesuré produit une induction sur le transfo mesureur, il suffit de retirer le câble qui traverse le transfo mesureur et mesurer courant et tension reçu par simple induction de proximité.
Je pense effectivement qu'il y a des fuites magnétiques dans nos transfo M-O, mais je donnerais ma main à couper (enfin, disons mon ongle) qu'on ne mesurerais rien dans un transfo voisin à 5 cm du premier.
Yvan, tu as tout ce qu'il faut sur ta table pour faire le test.

 

[Yvan Delaserge]

Bonjour à tous!
Jean-Marie, à propos de mon multimètre:

Je l'avais trouvé sur Ebay. Il est intéressant, car tant les voltages que les intensités peuvent être mesurés en alternatif ou en continu, grâce au commutateur que l'on voit en haut à droite. Ici il est sur la gamme 2 A et on peut faire aussi des mesures jusqu'à 20A grâce à la prise de gauche.

Amicalement,
Yvan

 

[Jean-Marie45]

Merci du renseignement. Je vais regarder sur eBay car l'autre jour j'en ai bousillé un.

 

[Yvan Delaserge]

A mon avis, si tu veux mesurer des courants forts au secondaire, tu devras faire le même genre de manipulations que lors de mes mesures.

Pour mémoire, je mesure les tensions à vide et aux bornes d'une charge réduite, de même que l'intensité en charge. la chute de tension entre la mesure à vide et en charge, divisée par l'intensité, donne la résistance du secondaire. Connaissant cette résistance, la mesure de la chute de tension avec une charge lourde permet de connaître l'intensité, ce qui permet également de calculer la puissance au secondaire.

J'y avais pensé et j'avais fait des essais avec mon câble qui au lieu d'être court-circuité, amenait le courant à une charge constituée d'un clou en fer de 3 mm de diamètre et 5 cm de longueur. Voici un graphique qui inclut les résultats trouvés avec ce montage, le montage avec les lampes de phare alimentées aec 12 v au 2re et les puissances obtenues avec uniquement du câble en court-circuit et 0,5 1 ou 1,5 spires au 2re. Après tout, comme il s'agit uniquement de comparer les puissances au primaire et au secondaire, dans le dessein de connaître le rendement du transfo, peu importe comment la puissance au 2re est obtenue, n'est-ce pas?
Eh bien jugez plutôt:

Notez la dispersion des point aux fortes puissances.
Le problème de l'échauffement de la charge aux fortes puissances est encore plus gênant, car des températures encore plus élevées sont atteintes au niveau de la charge, avec une plus grande dispersion des résultats. Ton système, Jean-marie, de lecture "au vol" en photographiant les cadrans des appareils est valable jusqu'à un certain point, mais le problème est que les instruments digitaux sont optimisés pour une précision maximale au détriment de la vitesse de leurs cycles de mesure, qui est à vue de nez entre 0,5 et 1 seconde. Et de plus, naturellement, si on a deux instruments, la mise à jour de leurs affichages ne sera pas synchrone.
Si on mesure la tension aux extrémités du clou, ou aux extrémités du câble, ce qui revient au même, elle va être influencée par la résistance du câble et du clou. Et les deux vont varier, du fait de l'échauffement, mais la variation ne sera pas la même, puisque les températures du cuivre et du fer ne seront pas les mêmes. En ayant un secondaire constitué uniquement de cuivre, on élimine la source de variation de la résistance la plus importante, celle du clou.
Mais du même coup, on n'a plus d'endroit où mesurer une chute de tension. On est obligé de mesurer l'intensité dans le secondaire.
En renonçant au clou, d'une part, l'échauffement se distribue dans la totalité du câble et les températures atteintes sont moins élevées. Et d'autre part, on se rapproche des conditions réelles d'utilisation de la soudeuse par points, où la résistance de la charge est bien plus faible que celle du clou. Enfin, en utilisant le câble en court-circuit, la totalité des mesures sur toute la gamme de puissances et d'intensités peut se dérouler avec le même montage et on introduit moins de phénomènes parasites. C'est très important, car lorsque l'on essaie de voir ce que deviennent les rendements, on obtient un graphique difficilement exploitable:

Bon la seule chose intéressante qu'on voit, c'est que le rendement semble dans certains cas s'approcher de 70%, mais de nouveau, comme c'était une mesure obtenue avec le clou, 3 spires au secondaire mais seulement 296 A, on n'est pas dans les conditions d'une soudeuse. Il semble que le fait d'avoir plus de tension au secondaire, mais moins d'intensité, soit favorable au rendement.

Amicalement,

Yvan

 

[jacounet]

Salut aux deux lecteurs assidus J-Marie et Yvan ...et aux autres .

Yvan j'ai re , relu tes notes ...

Il y-a quand même des points similaires entre tes mesures et les miennes .

Tu as les points 1268 W,505 W, (40%)
.......................1728 W,614 W, (36% )
.......................1607 W,505 W, (31%).

j'ai les points 1086 W, 630 W, (58%)
...................1335 W, 661 W, (49%)
...................1442 W, 621 W, (43%).

Je suis quasi sûr de mes valeurs de puissance au secondaire , mais uniquement ,..pour le primaire c'est calculé d'après le modèle Spice de mon transfo , donc si on met 4% d'erreur sur mon cos phi et 5 % d'erreur sur le courant le tout au primaire ,on a bien 20 % d'erreur sur ma puissance consommée au primaire .

Dans mes tests , j'avais 2 bonnes secondes de lecture possible avant de sentir , à la main , chauffer ma spire de 180mm*2 , tu avais probablement moins de temps avec une seule spire de 15 mm*2 .

Néanmoins on a bel et bien deux courbes en cloche pour la puissance au secondaire , toi avec un max à 614 W , et moi avec un max à 661 W ( on est à 7 % de différence sur ce point là ) , tous les deux le rendement qui baisse, et la puissance consommée au primaire qui monte .

As-tu la même analyse que moi , ou me goure-je , ou j'ai mal analysé ou compris tes mesures ....?

A plus Jacounet .

 

[Yvan Delaserge]

Salut Yvan et J-Marie.
Yvan :.. bon boulot ...
Utiliser un transfo comme pince ampèremétrique , j'ai essayé aussi avec un transfo torique , seulement il faut que le transfo. ou la pince ampèremétrique, ne soit pas perturbé par un autre champ magnétique fort , or nos transfo m.o. rayonnent fort à au moins 30 bon centimètres aux alentours ...si on fait cela ( en étant trop près) on fait de l'induction mutuelle entre les 2 transfos...on modifie les mesures .Autre indication avec le transfo mo en pince regarde sur le bobinage 220 V quelle tension tu as pour tes courants max mesurés ...car tu sais qu'à plus 150 Volts on sature -->plus de linéarité de mesure au delà . Enfin ce que j'en dis tu fais comme tu le sent .

Ce serait intéressant de voir ce qui peut passer d'un transfo à l'autre du fait de l'entrefer et des fuites de flux magnétiques. Mais à mon avis, ça ne sera pas des dizaines de Watts. Je vais voir. Un point très important est la direction du champ magnétique. C'est pour ça que j'avais pris la précaution d'orienter mes deux transfos à 90 degrés l'un de l'autre.

-avec mon transfo m.o. , je n'ai pas pu dépasser 680 Watts et quelques au secondaire ,...Essaye voir si tu peux dépasser les 700/800 Watts au secondaire ,... avec une seule spire de forte section de 180mm*2 comme la mienne tu devrais y arriver ça chauffe nettement moins , et une charge en fer voisine de 0.030mOhms ...Regarde mes posts page 89. Pour ton Wattemètre de Ebay ..., hum , je me méfie , ça ne vaut pas un bon Wattemètre ferromagnétique ...bon ici on serait aussi perturbé par le champ de ces maudits transfos à fuite .
Je confirme à fuite ...car regarde le démontage d'un transfo de mo sur youtube , avec le lien fourni par J-Marie p 89 ,on voit que les I et les E ne sont pas entrelacés , et en plus on voit du vernis entre les tôles I E , donc entrefer , donc pertes par induction , donc rayonnement ... enfin c'est ce que j'en déduis . Essaye avec ton Wattemètre le plus loin possible du transfo , voir si ça influe .

Pour ces mesures, le Wattmètre (qui je le rappelle mesure la puissance au primaire) se trouvait à un bon mètre des transfos.

Je vais essayer la pince ampèremétrique avec un moteur de ventilo ( cable de 600mm*2 passable O= 300mmm) ) , la section fer y est au moins 4/5 fois plus grande que ma pince ...donc on devrait pouvoir aller plus haut , 2000 voir 3000 A avant de saturer , . ..et pourquoi pas l'isoler dans une mini cage de Faraday en tôle.
Brut de coffrage , en laissant le nombre de spires d'origine , j'obtiens 60 V efficaces sous 2.4 k Ohm de charge sur la bobine ventilo/pince ,pour 1000A dans ma 180mm*2 , mesurés à la pince , donc avant d'arriver à 230 V ( saturation ) , il faudrait 3833 Ampères . Faut que je peauffine ensuite , diminuer le nombre de spires pour avoir 1000 mV pour 1000 Ampères , (sachant qu'au delà de 3.833 Volts le noyau saturera aussi ), mettre une charge adéquate ,une résistance ajustable , un condo en parallèle ....et vérifier sur 5 à 10 points avec ma pince 1000A.
Nota , ce que l'on mesure en courant au secondaire est probablement approximatif , car nos pinces sont faites pour du courant vraiment sinusoïdal , nous on a beaucoup trop de distorsion ; donc compter 10% d'erreur sans doute.
J-Marie , j'ai fait des photos de ma charge et de ma pince( moteur de ventilo) en étude...je post ça bientôt .
A plus Jacounet .

Tu as raison en effet, pour ce qui est des mesures au secondaire.

Amicalement,

Yvan

 

[Yvan Delaserge]

Salut aux deux lecteurs assidus J-Marie et Yvan ...et aux autres .

Yvan j'ai re , relu tes notes ...

Il y-a quand même des points similaires entre tes mesures et les miennes .

Tu as les points 1268 W,505 W, (40%)
.......................1728 W,614 W, (36% )
.......................1607 W,505 W, (31%).

j'ai les points 1086 W, 630 W, (58%)
...................1335 W, 661 W, (49%)
...................1442 W, 621 W, (43%).

Je suis quasi sûr de mes valeurs de puissance au secondaire , mais uniquement ,..pour le primaire c'est calculé d'après le modèle Spice de mon transfo , donc si on met 4% d'erreur sur mon cos phi et 5 % d'erreur sur le courant le tout au primaire ,on a bien 20 % d'erreur sur ma puissance consommée au primaire .

Dans mes tests , j'avais 2 bonnes secondes de lecture possible avant de sentir , à la main , chauffer ma spire de 180mm*2 , tu avais probablement moins de temps avec une seule spire de 15 mm*2 .

Néanmoins on a bel et bien deux courbes en cloche pour la puissance au secondaire , toi avec un max à 614 W , et moi avec un max à 661 W ( on est à 7 % de différence sur ce point là ) , tous les deux le rendement qui baisse, et la puissance consommée au primaire qui monte .

As-tu la même analyse que moi , ou me goure-je , ou j'ai mal analysé ou compris tes mesures ....?

A plus Jacounet .

C'est à la base de toute recherche, plus un même résultat est retrouvé par des équipes différentes et confirmé par des méthodes différentes, plus il devient digne de confiance.
Ce qui serait vraiment super, ce serait que tu entres tes séries de mesures dans un tableau Excel comme Jean-Marie et moi. ça permettrait de visualiser toute une série de mesures sur un graphique, ce qui est mille fois plus parlant.

Amicalement,

Yvan

 

[jacounet]

[attachment=2]
Salut .
J-Marie
Voici mes études sur la résistance en forme d'Oméga , et sur mon ampèremètre à induction à circuit magnétique fermé ...Si problème ou question , allez-y .!..

Il est à re-noter que cette pince devrait pouvoir supporter plus de 3000 A , car j'ai 60 V sur une charge de 2400 Ohms sur la bobine pour 1000A circulant dans le circuit magnétique , donc 230/60 x1000 =3833 A...théoriques , si on ne veut vraiment pas saturer , 3000 A serait sans doute la limite .

J'ai une approche différente d'Yvan , je mesure bien un courant car j'ai une charge de 2400 Ohms sur laquelle je viens lire la tension ( image du courant)...
Ayant noté que le circuit magnétique commence à saturer pour 230 V à la bobine , je vais baisser/enlever le nombre de spires pour avoir un peu plus de 1 V pour 1000A dans la boucle magnétique ,( il faut que je retienne qu'avant les 3.833 V mon noyau sature) , de cette manière ma charge pourra être plus faible , la résistance du bobinage ayant baissé aussi , je consommerais donc moins de puissance , en rajoutant une résistance ajustable je règle pile poil 1000 mV pour 1000 A .
J'ai déjà fais la manip sur un transfo torique ( là y-a de la place pour passer la spire) , j'ai testé l'engin sur une plage de 1 à 20 Ampères uniquement en comparant à un ampèremètre numérique , plus 0.67% de différence sur un point . ..delta moyen plus ou moins 0.2 %.... à ce stade on est dans l'utopie vu qu'un ampèremètre numérique mesure à 1 % , à peu près l'alternatif s'il est bien sinusoïdal .
Yvan sur 6 points comparatifs , c'est pas suffisant à mon avis , de se décarcasser sur Excel ...on voit bien de visu ...mais es -tu d'accord sur ma remarque de courbe en cloche ...pour la puissance au secondaire..?
A plus Jacounet .

 

[jacounet]

Salut .
Précision sur la charge Oméga ,il manque sur le dessin , mais il y-aura bien un fil de 180 mm*2 (ou des tuyaux cuivre emboités/aplatis/percés de même section ) qui doit partir du centre vers les boulons , qui comme vous l'avez remarqué sont volontairement équidistants du centre afin de permettre une rotation sans contraintes .
Evidemment il faudra pour chaque mesure visser le boulon du centre et de la périphérie ... µOhms de contact oblige .

AbientôtJacounet.