Power Electronics
http://valvol.ru/

Моточные изделия.
http://valvol.ru/topic42.html		 Страница 23 из 53
Автор:  Трибун [ 17-06, 21:33 ]
Заголовок сообщения: 
Значит только опыт - отсутствует тут "парадоксов друг" :lol: Но все же Вы подсказали реальную методику, не знал как подступитья. Это я прикидываю "рогатый" дроссель - ][
Автор:  Burner [ 17-06, 22:34 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
"рогатый" дроссель - ][

Такой дроссель из 3 наборов от ТВС110ПЦ15 получился ок. 29 мкГн при 10 витках. Для 10 витков по расчету вышел ток насыщения ок. 93 А. Расчет такой:
Считаю общее сечение феррита в катушке;
Из расчета 30 мквс на 1 кв. см этого сечения(0,3 Тл) определяю, сколько микровольтсекунд на виток выдерживает весь феррит;
Умножаю на количество витков - столько выдерживает весь дроссель.
Меряю индуктивность(мкГн);
Разделив микровольтсекунды дросселя на его индуктивность(мкГн), получаю ток насыщения.
Умножив этот ток на витки, получаем ампер-витки, которые способен выдержать данный набор феррита. Получается, что определенный набор имеет фиксированную энергоемкость. Зазор не увеличишь, можно разве что поломать феррит. Замечу, что первой в насыщение входит середина феррита, что в катушке. До концов весь магнитный поток не доходит.
Натурное измерение здесь не в пример легче расчета экви зазора.
Автор:  Трибун [ 17-06, 23:25 ]
Заголовок сообщения: 
Burner
А откуда взято?
Burner писал(а):
30 мквс на 1 кв. см этого сечения(0,3 Тл)
Методику не очень понял. Но в чем с тобой согласен - эквизазор чисто математический выверт, который ИМХО не может отражать физику - понятие "зазор" реально при б<<lс. В реальных дросселях уже при б>1мм измереная индуктивность в разы (ну в 2 раза видел точно) отличается от расчетной, а при б=0,1мм - приличное совпадение - провел опыт, "сын ошибок трудных" :) Правда цифры эти получены на Ш7х7.
Нужно придумать несложный эксперимент практической ловли насыщения на масштабном образце, чтобы не сверкать сотнями ампер.
Автор:  valvol [ 17-06, 23:32 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
Из расчета 30 мквс на 1 кв. см этого сечения(0,3 Тл) определяю, сколько микровольтсекунд на виток выдерживает весь феррит;

Вольтсекунды имеют смысл только в том случае, если к дросселю прикладывается чисто переменное напряжение, которое как известно магнитопроводов не насыщает! Насыщает постоянная составляющая магнитного напряжения, которое измеряется в амперах (ампервитках). Так как немагнитный зазор имеет сопротивление в тысячи раз большее, чем магнитопровод, то именно на нём эти ампервитки и падают. Следовательно только верное определение величины зазора (по вышеуказанной методике) позволяет определить границу насыщения дросселя.
Автор:  Трибун [ 17-06, 23:54 ]
Заголовок сообщения: 
valvol писал(а):
Так как немагнитный зазор имеет сопротивление в тысячи раз большее, чем магнитопровод, то именно на нём эти ампервитки и падают. Следовательно только верное определение величины зазора (по вышеуказанной методике) позволяет определить границу насыщения дросселя.
Сомневаюсь, что та методика тут будет справедлива, поскольку она совершенно не учитывает геометрию катушки - ИМХО с огромным "зазором" именно геометрия будет определять индуктивность.
Впрочем все легко проверить экспериментом:
Мотаем, например, 20 витков на эту рогатину, измеряем индуктивность и вычисляем эквивалентный зазор.
Затем мотаем 40 витков и все аналогично.
В обоих случаях должен получиться один эквизазор если методика с эквизазором верна. Завтра.

Впрочем, подумавши, пришел к выводу, что зазоры будут близки. Но вот геометрия катушки видимо будет важна - в замкнутом сердечнике как ни гоняй по нему витки, особой разницы не заметишь. В разомкнутом длина катушки вроде бы уже важна, но добавляет ли это суждений о методике не знаю :live-14: Она экспериментально проверялась?
Автор:  valvol [ 18-06, 08:03 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
Сомневаюсь, что та методика тут будет справедлива, поскольку она совершенно не учитывает геометрию катушки - ИМХО с огромным "зазором" именно геометрия будет определять индуктивность.

Если гложет сомнение, то можно проверить. Чтобы создать относительно корректные условия эксперимента, можно намотать катушку в два провода - получится две обмотки с равными витками. Сначала эти обмотки включаются параллельно, потом последовательно. Если во втором случае индуктивность выростет в 4 раза, то зазор на месте.
Автор:  Трибун [ 18-06, 12:17 ]
Заголовок сообщения: 
На ][-рогульке из 4-х половинок 2500НМС1 ПП40х17х18 намотано 13 пар витков. Получены индуктивности 45,44 и 184,0мкГн, что соответствует погрешности 0,68%. При суммарном сечении 11,56см2 эквивалентный зазор получился 5,35мм :wacko: , хотя между рогами 40мм! Ладно, буду пробовать оценить насыщение по этой методике, НО!
Обращаю внимание, что когда при расчете дросселя с сердечником нормальной конфигурации получаем зазор 2-3мм, то реальные процессы в дросселе будут далеки от расчетных. Это коственно подтверждается этим экспериментом и чуть ранее http://valvol.flyboard.ru/viewtopic.php?p=11670#11670
Автор:  valvol [ 18-06, 15:14 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
На ][-рогульке из 4-х половинок 2500НМС1 ПП40х17х18 намотано 13 пар витков. Получены индуктивности 45,44 и 184,0мкГн, что соответствует погрешности 0,68%. При суммарном сечении 11,56см2 эквивалентный зазор получился 5,35мм , хотя между рогами 40мм! Ладно, буду пробовать оценить насыщение по этой методике, НО!
Обращаю внимание, что когда при расчете дросселя с сердечником нормальной конфигурации получаем зазор 2-3мм, то реальные процессы в дросселе будут далеки от расчетных.

Разумеется, об этом уже раньше говорилось. При длинных зазорах сечение зазора, за счёт распухания поля, увеличивается, что эквивалентно его укорочению. Поэтому зазор эффективно удлиняется только до некоторой величины. Соответственно, методики не учитывающие изменение конфигурации поля в зазоре будут давать погрешности.
:live-58: Наименьшее распухание поля имеют зазоры, расположенные внутри катушки.
Автор:  Burner [ 18-06, 22:19 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
А откуда взято?

- Из курса физики. U=dB*S/dt, или U=dФ/dt, где dФ=dB*S - изменение магнитного потока в веберах(Тл*м2), dt - промежуток времени, U - витковое напряжение. Иначе dФ=U*dt, т.е. вебер=вольт*секунда. 1Тл*1см2=10^-4 Вб(100 микровеберов, но удобнее 100 мкВс.) Соответственно 0,3Тл*1см2 = 30 мкВс. Дальше проще. Если импульс 10 мквс приложить к индуктивности 1 мкГн, в ней произойдет изменение тока 10 мквс/1 мкГн = 10(А).
Трибун писал(а):
11,56см2.. 45,44 мкГн

Для 0,3 Тл - 11,56см2*30=346,8 мквс на 1 вит. На 13 вит. выходит 346,8*13=4508 мквс. Ток 4508 мквс/45,44 мкГн=99 А. Вот при этом токе в 13 витках в перемычке будет индукция 0,3 Тл. То есть 0,3 Тл будет при 99*13=1287 ампервитках.
Шо касается методик, то я уверен, что обе дадут одинаковый результат :).
Трибун писал(а):
Нужно придумать несложный эксперимент практической ловли насыщения на масштабном образце, чтобы не сверкать сотнями ампер

- так это все тот же калькулятор лысого. Но если играться с незамкнутыми сердечниками, приходится загонять в дроссель всю ту энергию, какую он в состоянии принять. В сабжевый дроссель, напр., влазит LI^2/2=0,222 Дж. Сотни ампер, кстати, не обязательно прогонять. Можно намотать больше витков и засунуть полученный девайс в "Бармалей" вместо первичной обмотки. Только частоту придется снизить, а то реактивная мощность выйдет 0,222*40 кГц=8,9 кВт. Пусть насыщение феррита будет при 0,4 Тл. Тогда в 13 витках ток насыщения 99*0,4/0,3=132А. Поскольку в"Бармалее" макс. первичный ток 50 А, делаем 132/50*13=34,3 витка - пусть 34. Такая обмотка выдержит 346,8 (мквс на 1 вит)*34 витка=11902 мквс. Пусть напряжение будет 300 В(мощность реактивная, потребление ватт 100, напр. на конденсаторе не просядет). Тогда длительность насыщающего импульса 11902 мквс/300 В=39,67 мкс. Размагничивание - минимум столько же. Мин. период - 2*39,67=79,34 мкс. Макс. частота 1000/79,34=12,6 кГц. Частоту можно уменьшить, витки - увеличить. Ток и мощность соответственно упадут. Кривую намагничивающего тока очень удобно наблюдать на нагрузке токового транса. ОС по току ни в коем разе отключать не стоит :)
Автор:  valvol [ 18-06, 23:01 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
- Из курса физики. U=dB*S/dt, или U=dФ/dt, где dФ=dB*S - изменение магнитного потока в веберах(Тл*м2), dt - промежуток времени, U - витковое напряжение.

Хорошо! Допустим к катушке намотанной на ферромагнитном сердечнике приложено нулевое напряжение (замкнута накоротко). Для простоты будем считать что катушка имеет нулевое сопротивление (сверхпроводимая) и в ней, в течении какого-то промежутка времени dt, циркулирует постоянный ток. Как по вышеуказанным формулам определить поток в сердечнике катушки?
Burner писал(а):
Для 0,3 Тл - 11,56см2*30=346,8 мквс на 1 вит. На 13 вит. выходит 346,8*13=4508 мквс. Ток 4508 мквс/45,44 мкГн=99 А. Вот при этом токе в 13 витках в перемычке будет индукция 0,3 Тл. То есть 0,3 Тл будет при 99*13=1287 ампервитках.

Т.е. при любой длине немагнитного зазора в сердечнике будет индукция 0.3Тл?
Автор:  Трибун [ 18-06, 23:08 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
Ток 4508 мквс/45,44 мкГн=99 А. Вот при этом токе в 13 витках в перемычке будет индукция 0,3 Тл
Данные на работе, но помнится для 12 витков и 0,29Тл получил около 103А. Это близко к твоему результату.
После футбола проведу еще один расчетный эксперимент - сколько току потянет тот же комплект при классическом его применении - П

Но вот что странно. Получается, что зазор более нескольких мм эквивалентен разомкнутому магнитопроводу :wacko: Побежал за россиян болеть - во дворе из окон уже орут :clapping:
Автор:  Burner [ 19-06, 02:31 ]
Заголовок сообщения: 
valvol писал(а):
Как по вышеуказанным формулам определить поток в сердечнике катушки?

- Да никак. Если напряжения нету, поток не изменяется. Кроме всего, индуктивность замкнутой катушки и померить невозможно.
valvol писал(а):
Т.е. при любой длине немагнитного зазора в сердечнике будет индукция 0.3Тл?

- 0.3Тл я принял как максимальную рабочую индукцию. Ей соответствует макс. пиковый ток(99 А) Сколько импульс держишь, столько и индукция нарастает. Просто после насыщения здорово растет намагничивающий ток(я думаю, индуктивность упадет в десятки раз, и в столько же увеличится скорость нарастания тока).
Трибун писал(а):
Это близко к твоему результату

- Таки да.
Трибун писал(а):
зазор более нескольких мм эквивалентен разомкнутому магнитопроводу

- Скорее наоборот, разомкнутый магнитопровод имеет экви зазор в несколько мм. Просто если посмотреть, на какую площадь расползается поле с концов феррита, видно, что экви зазор должен быть гораздо короче реальной длины магнитной линии в воздухе.
Экви зазор показывает магнитное сопротивление воздуха(ампервитки/веберы) - это практически то же, что 1/Гн. А этот параметр определяется отношением l/S(длина/сечение воздушного промежутка). Просто здесь включена куча разных магнитных сопротивлений в параллель.
Трибун писал(а):
при классическом его применении - П

Думаю, выгода будет только одна - меньшее рассеяние поля. Соседние железяки греть не будет. А для той же энергоемкости меди надо больше. Витков в 2 раза больше(сечение феррита в 2 раза меньше), а виток короче даже не в корень из двух(он продолговатый выйдет). Но если меди не жалко, энергоемкость в принципе можно увеличить.
Автор:  valvol [ 19-06, 08:06 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
Из курса физики. U=dB*S/dt, или U=dФ/dt

Burner писал(а):
Да никак. Если напряжения нету, поток не изменяется. Кроме всего, индуктивность замкнутой катушки и померить невозможно.

Так вот, это именно тот режим дросселя в котором он работает в сварочном источнике или любом другом источнике, формирующем постоянный ток. Т.е. если в дросселе течёт постоянный ток, то к нему приложено 0-вое напряжение. В противном случае ток бы или увеличивался или уменьшался. В этом случае индукция в сердечнике не определяется законами электромагнитной индукции, а зависит от магнитного напряжения, которое является разницей между общим магнитным напряжением генерируемым катушкой IW и напряжением падающем на немагнитном зазоре.

Теперь возвращаемся к тому с чего начали.
Трибун писал(а):
Как расчетом проверить индукцию или, вернее, опасность насыщения разомкнутого сердечника? Может знает кто...

valvol писал(а):
Можно измерить индуктивность собранного сердечника и затем по формуле для индуктивности получить значение реального зазора. Затем зная реальный зазор можно определить ток, при котором сердечник влетит в насыщение.
Автор:  Dizel1 [ 19-06, 09:28 ]
Заголовок сообщения: 
вот в девайсе использовал насыщаемый дроссель.
Феррит Ш16*20,зазор 4мм,14 витков ленты 0,4мм*30мм (12 мм кв маловато конечно :blush: , перегревается он при активной работе "тройкой"на 110А) индуктивность порядка 40 мкГ, ток насыщения -ХЗ ;) ..(не помню ужо, порядка 50А вроде)
(в параметрах могу ошибаться т.к. дело было полтора года назад :blush: ).
Так к чему веду- может насыщаемый дроссель лучше рогатого(по маcсогабариту) для "наладонника"
Автор:  Трибун [ 19-06, 10:39 ]
Заголовок сообщения: 
Насыщаемый дроссель сулит габаритную выгоду. Но если в симуляторе глянуть ток через диоды (на ключах это не так показательно, но видно), то видно, что амплитуда его может достигать 2Iсв - оно надо?
Страница 23 из 53 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/