Power Electronics
http://valvol.ru/

Комплексная магнитная проницаемость
http://valvol.ru/topic1965.html		 Страница 23 из 28
Автор:  Alex Thorn [ 28-08, 13:51 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Продолжаю свои измышления.
Соотношение действительной и мнимой части компл. м.п. , вероятно, должно оставаться неизменным, по мере изменения положения рабочей точки на основной кривой намагничивания ( до начала зоны насыщения, во всяком случае ) . Допускаю только некоторое ( не очень существенное предположительно ) различие соотношения частей компл.м.п. на начальном участке кривой намагничивания, и в средней "линейной" части, т.к. описанные в литературе процессы намагничивания феррита несколько отличаются для этих участков.
Т.е. все "частные" эллипсы при малом воздействии должны быть одинаковыми, независимо от положения рабочей точки на кривой гистерезиса. Вероятно, такой смысл заложен в данные компл. м.п. от производителя , измеренные при малых воздействиях <0.25мТл , и нужно также учитывать изменение реверсивной магнитной проницаемости по мере изменения положения рабочей точки на гистерезисе.
:live-14: так думаю.
Т.е. "эллипс" со стр.105 по Аркадьеву, не нужно пытаться "во весь рост" применить на петлю гистерезиса, а правильно рассматривать изчезающе малые эллипсы в любых точках в зоне петли гистерезиса ?
Автор:  Alex Thorn [ 29-08, 10:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Аркадьев, часть 1 , стр. 107 .
Описано изменение соотношения действительной и мнимой частей компл. м.п. по мере изменения напряжённости.
Что даёт основания полагать, что измеренные в рэлеевской зоне, данные по компл. м.п . , действительно справедливы только в этой области.
С этой позиции, конечно, "засада" . Данные есть, толку от них - особо как-бы и нет. :live-14:
Единственное, было бы интересно попробовать практически посмотреть, каким образом изменяется это соотношение по мере изменения "постоянного" смещения в магнитопроводе.
Автор:  valvol [ 29-08, 12:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Alex Thorn писал(а):
Данные есть, толку от них - особо как-бы и нет. :live-14:

Эти данные полезны, например, при проектировании фильтров.
Автор:  Alex Thorn [ 29-08, 22:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
По фильтрам, достаточно интересно конечно, что обычный дроссель , маркированный по индуктивности, следует рассматривать в зависимости от материала магнитопровода, как элемент с уменьшающейся индуктивностью по мере повышения частоты, с одновременным увеличивающимся безвозвратным расходованием энергии на потери в магнитопроводе.
Особенно, вероятно, должно быть интересно, что при работе в импульсном режиме, будут наблюдаться "разрывы" в токе в соответствии с импульсными воздействиями, причём будет присутствовать аналогичная проблема - справочные данные компл.м.п. не будут справедливы для режима фильтра, а сама "фильтрация" будет полностью зависеть от конкретных перемещений по петле гистерезиса для данного материала, что мы уже бегло одним глазком подсмотрели ранее на макете типового мостового драйвера от ТГР. Вероятно, поэтому некоторые проявления потерь в магнитопроводе, используются для исключения сверхтоков при коммутационных процессах в полупроводниках в виде дополнительных украшений на выводах элементов.
Должно быть интересным ( предположительно, просто излагаю мысль ) , что при работе в несимметричном режиме ( однотактная схема, например ) , при различных скоростях изменения индукции в магнитопроводе фильтра, может присутствовать сильно несимметричная петля гистерезиса ( предположительно ) , существенно "расширенная" в зоне , соответствующей быстрым изменениям индукции в зависимости от процессов в схеме.
Автор:  ingener99 [ 02-09, 23:46 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Тому подтверждение успешная работа дросселя с железным сердечником на выходе однотакта. Если мерить его индуктивность на рабочей частоте, то выходит всего единицы мкГ (железо работает как КЗ вторичка), но если посмотреть по факту эффект работы такого дросселя, то он равен дросселю на феррите с индуктивностью более 100мкГ (оценивалось по форме тока на балласте)
Автор:  p210 [ 04-09, 21:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
ingener99 писал(а):
Если мерить его индуктивность на рабочей частоте

Каким методом? КЕтайским тестером? :live-14: Или как? ;)
Автор:  ingener99 [ 05-09, 00:16 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
мультиметром никогда индуктивность не мерил и вам не советую. Всегда использовался генератор с изменяемой скважностью + эталонный конденсатор. Ну а дальше, наверное, догадаетесь.
Железо в сердечнике - это же как КЗ вторичка на высокой частоте. Отсюда и индуктивность малую кажет.
Автор:  медведёв [ 05-09, 07:41 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
ingener99 писал(а):
Отсюда и индуктивность малую кажет.

Ну да. :D
Однако, здесь всё же не Элехтрик и посетители таки понимают, зачем в параметрах приборов указывают, например, "пять измерительных частот 100 Гц, 120 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц"(С). :live-60:
Автор:  qaki [ 08-09, 19:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Занятная таки вещь модель Чана в SwCad. Состряпал простенькую модель для просмотра гистерезисных петель при намагничивании синусоидальным током на различных частотах. Так оказалось, что эта модель дает расширение петли с повышением частоты. В какой степени этот эффект соответствует паспортным данным ферритов пока не проверял, но для N87 на частотах выше 3-5 мГц петля расширяется более, чем в два раза.
Автор:  valvol [ 08-09, 22:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
qaki писал(а):
Занятная таки вещь модель Чана в SwCad. Состряпал простенькую модель для просмотра гистерезисных петель при намагничивании синусоидальным током на различных частотах. Так оказалось, что эта модель дает расширение петли с повышением частоты. В какой степени этот эффект соответствует паспортным данным ферритов пока не проверял, но для N87 на частотах выше 3-5 мГц петля расширяется более, чем в два раза.

Модель Чана и в самом деле достаточно хороша для многих применений, однако такой особенности у неё не замечал. К сожалению в ней отсутствует механизм учёта частотной зависимости потерь. В частности из-за этого модель Чана рисует одинаковые циклы перемагничивания для синусоидальной и прямоугольной формы возбуждающего напряжения (при прочих равных условиях).
Для примера привожу две модели для феррита N87
Модель для синусоиды
Модель для меандра
Частота f и максимальная индукция b устанавливается в строке параметров каждой модели:
Код:
.param b=0.1 f=33k Lm=0.149 A=0.00068 N=18
Автор:  qaki [ 08-09, 23:38 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
valvol писал(а):
Для примера привожу две модели для феррита N87....

Посмотреть пока не удается. Мой LTspiceIV жалуется на отсутствие символа G_Loop. Нужна помощь. Хотя бы скриншот, а лучше с подробностями.
Автор:  Alex Thorn [ 08-09, 23:50 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Для моделей , насколько понимаю, знак равенства для изменения индукции в магнитопроводе , при воздействии синусоидальным и прямоугольным напряжением, выражается в различной амплитуде.
Коэффициент для перехода от меандра к синусоиде в данном случае, это так называемый "коэффициент формы" равный 1,11 , и переход в амплитудное значение из действующего - корень из двух, 1,41 . Итого 1,11*1,41=1,565
Для изучения модели, нужно скачать библиотеку от valvol в соответствующем разделе "для симулятора", в которой есть G_loop , и в окне плоттера не забываем изменить "time" на напряжённость поля
http://savepic.su/3171036.jpg
Автор:  qaki [ 09-09, 15:23 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Alex Thorn писал(а):

Для изучения модели, нужно скачать библиотеку от valvol ...

Спасибо, так и сделаю.
Собственно для получения петель гистерезиса использовался аналог типовой схемы изучения гистерезисных свойств ферромагнетиков, встречающийся в лабораторных практикумах курса общей физики.
Изображение
Здесь В1 генератор тока, создающий синусоидальное намагничивание первичной обмотки трансформатора с коэффициентом трансфорации 1:1. Сам трансформатор представлен в виде типовой Spice-схемы замещения из пары генератор напряжения -генератор тока с "перекрестным опылением". Напряжение вторичной обмотки интегрируется цепочкой R2C1. При соответствующем масштабировании ток i(В1) дает значение напряженности поля Н на оси Х, а напряжение u(C1) величину индукции В на оси Y. Параметры сердечника определялись с помощью программы MDT фирмы Эпкос. Амплитуда тока задана из условия получения технического насыщения сердечника при Н=800 А/м. При изменении частоты изменялось время анализа tran c тем, чтобы ограничить объем массива данных примерно 5 периодами. Увеличение длительности анализа приводит к появлению искаженных петель из-за ошибок сжатия-востановления больших массивов.
Установлено, что эффект расширения петель в данной методике в основном зависит от величины сопротивления резистора R2 при неизменном значении постоянной времени интегрирования R2*C1 и частоты. Меньшим значениям R1 соответствует бОльшая степень расширения петли. В отличие от пресловутой фирмы Tefal, которая всегда думает за нас, в SwCad не предусмотрен прямой вывод текущих значений В и Н непосредственно из модели. По этой причине требуются дополнительные пребразования первичных массивов, как, например, это сделано в элементе G_Loop. Пришлось посмотреть, как обстоят дела в симуляторе MicroCap, предоставляющем такую возможность. Оказалось, что в аналогичной модели при интегрировании с помощью RC-цепочки эффект расширения петли также наблюдается. При замене RC интегратора на прямое интегрирование с помощью директивы .SDT(u(C1)) эффект расширения петли при увеличении частоты также наблюдается, но менее выражен. Небольшое уширение петли гистерезиса при повышении частоты можно было заметить и при непосредственном вызове В и Н из модели Джилса-Аттертона.
Из всего этого вытекают некоторые вопросы и предположения. Насколько адекватны результаты моделирования реальным процессам намагничивания-размагничивания, особенно при значительном повышении рабочей частоы по отношению к частоте измерения табличных параметров 10 кГц? В какой степени параметры нагрузки вторичной обмотки влияют на петлю гистерезиса? А может быть все это не более, чем "брэд оф сив кейбл" и является проявлением неких особенностей программной реализации моделей гистерезиса в обоих симуляторах?
Попробую раздраконить модель Чана с помощью честнаго MatLab'a и посмотреть в чем же все таки дело.
Автор:  qaki [ 09-09, 23:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
qaki писал(а):
Установлено, что эффект расширения петель в данной методике в основном зависит от величины сопротивления резистора R2 при неизменном значении постоянной времени интегрирования R2*C1 и частоты.

Вот тут я поднаврал в предыдущем сообщении. Постоянная времени все же менялась таким образом, чтобы она составляла примерно 20 периодов входного воздействия. Полагалось, что при этом ошибки будут достаточно малы. Возможно именно здесь и "порылась собака".
Автор:  Alex Thorn [ 09-09, 23:13 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Если правильно понял предмет беседы...
Это уже обсуждалось. Достаточным , вероятно, можно считать фазовый сдвиг интегратора около 89,5 градусов. При этом частота среза в 100 раз ниже частоты испытаний. Для 10кГц , таким образом, интегратор должен быть не хуже, чем 100 Гц по срезу. Ниже нецелесообразно из-за снижения амплитуды, выше - растут погрешности интегратора.
Страница 23 из 28 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/