©2004 Валентин Володин Сайт Валентина Володина
Главная Статьи Книги и журналы Справочник Программы Ссылки
О себе RytmArc Схемы и описания Резервный форум Разное http://valvol.qrz.ru
Гостевая книга Файловый архив Архив форума Форум ГОСТы Измерительные приборы
file-upload mega.co.nz depositfiles peredayka ... radikal keep4u fotoifolder fastpic imageup

Power Electronics

Посвящается источникам питания вообще и сварочным источникам в частности
Текущее время: 13-11, 09:38

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 410 ]  На страницу Пред.  1 ... 24, 25, 26, 27, 28
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 24-09, 21:04 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8139
Откуда: Burbach
Возникла необходимость моделирования поведения феррита выше критической частоты (где tanδ > 0.1).
В связи с этим изучил материал статьи Modeling Frequency-Dependent Losses in Ferrite Cores, которую ранее выкладывал на форуме qaki. К сожалению, почти все его ссылки в настоящее время не работают.
В статье, для моделирования потерь в сердечнике, используются данные о комплексной проницаемости, которые производители обычно приводят в том или ином виде. Очень основательно это сделано у Epcos. Они выложили программу, позволяющую просматривать данные магнитных материалов, а также копировать их в различных форматах (в формате Excel, например). Не надо заморачиваться с оцифровкой графиков из даташитов, а просто выбираешь нужные данные и отправляешь их в файл. Очень удобно! :good:
Первая проблема на пути к цели состоит в том, что наш любимый LTspice не может строить графики на комплексной плоскости. Поэтому исходные данные надо преобразовать в удобный для него вид, т.е. в величину вектора относительной проницаемости μr и в фазовый сдвиг δ этого вектора. Для этого используем следующие формулы:
μr = sqrt(μ'^2 + μ"^2)
δ = atn(μ" / μ')
Привожу готовую таблицу пересчитанных данных для феррита N30. В таблице использовались данные комплексной магнитной проницаемости для последовательной эквивалентной схемы (как и в упоминаемой ранее статье).
Результаты моделирования изображены на скриншоте.
Изображение
Здесь, U1 - блок интерфейса между электрическими и магнитными цепями. Интерфейс позволяет моделировать магнитное сопротивление (релюктанс) при помощи обычного сопротивления.
Модель сердечника представлена цепью R1,C1,L1, где R1 определяет магнитную проницаемость при нулевой частоте и температуре 25гр.С. Величину этого резистора можно рассчитать по формуле:
R = le / (μ0 * μr * A) = 0.02407 / (0.00000125663706 * 4300 * 0.00000783) = 568900 Ом,
где, для сердечника R10x6x4:
le = 0.02407 - длина магнитной линии, м;
A = 0.00000783 - площадь сечения сердечника, м^2.
Проницаемость определяется через магнитную проводимость цепочки R1,C1,L1. Магнитная проводимость определяется как отношение магнитного потока Ф к магнитному напряжению I*N. В модели роль магнитного потока выполняет ток через цепочку I(L1),а роль магнитного напряжения выполняет падение напряжения на цепочке V(n002) -> G = I(L1)/V(n002). Зная величину магнитной проводимости G, можно найти магнитную проницаемость по следующей формуле:
μr = G * le / (μ0 * A) = G * 0.02407 / (0.00000125663706 * 0.00000783) = G * 2446270424
где μ0 = 0.00000125663706 - магнитная проницаемость вакуума.
Архив с моделью и библиотечными компонентами.
Библиотечные компоненты необходимо поместить в папку ../lib/sym/ValVol симулятора LTspice.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 27-09, 13:01 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8139
Откуда: Burbach
Аналогичное моделирование проделано в программе Qucs, которая может строить графики для комплексных значений.
Изображение
Но, к сожалению, как не крутил значения элементов, но достаточно хорошего совпадения получить не смог. Картинка внешне как-бы напоминает требуемую, но соотношение μ" / μ' (а следовательно и потери) далеко от того, что надо. Как ни странно, но если выкинуть конденсатор, то картинка немного улучшается. Стоит попробовать лестничную схему.
С другой стороны, если не пытаться получить точное значение проницаемости, то с неплохой точностью можно настроить соотношение μ" / μ' в некотором диапазоне частот. Например, для индуктивности L=79мГн и частоты резонанса 3.5МГц получил неплохое совпадение μ" / μ' в диапазоне 1...2МГц.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 04-10, 22:07 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8139
Откуда: Burbach
Похоже добился некоторых успехов. Построил модель потерь феррита 3C94 от FerroxCube.
Изображение
Здесь:
Kres - коэффициент, показывающий во сколько раз волновое сопротивление контура sqrt(L1/C1) превышает величину сопротивления R1;
Krl - коэффициент, показывающий соотношения R2/R1;
Fres - частота резонанса контура L1C1;
Mur - относительная магнитная проницаемость на нулевой частоте;
Mu0 - магнитная проницаемость вакуума;
Levalue - длина средней магнитной линии сердечника;
Avalue - сечение сердечника;
Kmu - коэффициент, показывающий отношение магнитной проницаемости к проводимости цепи.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 02-07, 17:49 
Не в сети
Участник

Зарегистрирован: 23-11, 13:17
Сообщения: 127
Откуда: Серпухов
valvol писал(а):
student_2 писал(а):
кто-нибудь может объяснить что значит магнитная проницаемость меньше нуля???
https://www.youtube.com/watch?v=fjemaSjxGWY

Магнитная проницаемость находится как отношение индукции к напряженности магнитного поля. Отрицательное значение проницаемости означает, что вектор индукции магнитного поля, возникающего в этом материале, противоположно направлен вектору напряженности.


для уточнения этой темы возник вопрос: просьба сильно не бить если вопрос покажется глупым.
предположим используем цепи постоянного тока и рассматриваем только установившиеся процессы, берем какую-нибудь катушку с проводом и включаем ее в сеть постоянного напряжения , фиксируем этот значение, теперь вставляем в катушку железный сердечник вновь включаем ее в сеть постоянного напряжения и видим что ток, текущий через катушку уменьшился. все это работает для магнитной проницаемости больше нуля.
в случае проницаемости меньше нуля значение тока во втором случае должно увеличиться???


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 02-07, 18:23 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8139
Откуда: Burbach
student_2 писал(а):
предположим используем цепи постоянного тока и рассматриваем только установившиеся процессы, берем какую-нибудь катушку с проводом и включаем ее в сеть постоянного напряжения , фиксируем этот значение, теперь вставляем в катушку железный сердечник вновь включаем ее в сеть постоянного напряжения и видим что ток, текущий через катушку уменьшился.

В случае постоянного тока и установившегося состояния важно только омическое сопротивление катушки, которое и будет определять падение напряжение в цепи. Будет ли при этом вставлен какой-то сердечник а катушку или нет, значение не имеет. Разумеется, при условии корректной постановки опыта.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 410 ]  На страницу Пред.  1 ... 24, 25, 26, 27, 28

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Найти:
Перейти:  

| |

Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB
file-upload mega.co.nz depositfiles peredayka ... radikal keep4u fotoifolder fastpic imageup
Рейтинг@Mail.ru