Не знаю годится ли это как методика, но мне помогло. А уж практичнее некуда и совпадение должно быть хорошим.
Итак. Хочется получить дроссель с минимальным массогабаритом, удовлетворяющий запросам по индуктивности и ненасыщаемости. При этом у Вас в тумбочке есть симпатичный миниатюрный сердечник, но нет уверенности, что он пройдет под Ваши запросы. Задача – узнать его пределы. Я проделал это для ПЛ сечением 0,9х2,5 (полезная площадь 2см2) для максимального тока 140А.
Немного формул. Для ненасыщаемости суммарный (тут и далее) зазор должен быть не менее:
б=I*W/796Bm, мм
Индуктивность дросселя на сердечнике с зазором:
L=[1,25*10^(-7)*S*W^2]/б
Подставив первое во второе, получим максимальную индуктивность, при которой сердечник не насыщается:
Lmax=[1,25*10^(-7)SWBm*796]/I
Для 140А, 2см2, 1,4Тл:
Lmax=1,99*(10^-6)*W, или в микрогенриях
Lmax=1,99W, мкГн.
Формула определяет какую величину индуктивности нельзя превышать для конкретного числа витков. Иначе дроссель насытится. Далее экспериментальная часть. Известно, что в теоретических формулах фигурирует зазор. Но он тоже теоретический. И чем меньше сечение сердечника, тем более отличаются зазоры теоретический и геометрический.
Берем половинку сердечника, мотаем монтажным проводом пробную обмотку (у меня это 6 витков). Измеряем индуктивность «пробника» (желательно на рабочей частоте, сделал это на Е7-20) при различных величинах зазора (достаточно 3…5 вариантов) и обязательно при крайних условиях – 1.Отсутствие второй половины сердечника (пусть это зазор 100мм) и 2.Полностью замкнутый сердечник. По результатам строим график L=f(б).
Пользуясь тем, что индуктивность пропорциональна квадрату витков, пересчитываем точки графика для других возможных чисел витков и получаем на графике семейство для различных W. Для сердечников ПЛ числа витков нечетные.
Для каждого W семейства вычисляем предельную индуктивность по полученному выше соотношению и отмечаем эти точки на соответствующих кривых. Точки соединяем и получаем границу, выше которой индуктивность недопустима.
Далее просто делаем выбор приемлемого сочетания [W, б]. Как видно на рисунке выбирать особо не из чего – некоторые зазоры просто уродуют конструкцию. Поскольку не всегда все совпадает гладко, после изготовления дросселя желательно подогнать его индуктивность под выбранную, чуток поиграв с зазором.
Из картинки видно, что
на выбранном сердечнике, для 140А, в принципе нельзя получить более 26мкГн при зазоре около 15мм и 13 витках. Это (зазор) на 7,5мм увеличит его габарит. И мотать более 13 нет смысла из-за немыслимых зазоров – практически это дроссель на половинке сердечника. Есть и другие конструктивные неприятности такого выбора. А вот вариант 22мкГн при зазоре около 5,5мм и 11 витках вполне приемлемый (мне для моста). Вариант с 9 витками (зазор около 1,3мм) дает мало индуктивности. Вариант с 7 витками вообще не требует зазора, видимо достаточно естественного неприлегания.
Вход
Регистрация
FAQ
Тема с ссылками, ПМСМ, удобнее 