Power Electronics

Добрый день.
Удалось справится с аналогичной проблемой, применив коаксиальный трансформатор.
http://www.pixic.ru/i/700134Y6A0y2B107.jpg

Не совсем понятно. Синий ПВС это первичка? Он продет в медную трубку - это вторичка, так?
Насчет колец понятно.

Это же "бинокль" от gyrator. Смотрите, например здесь: topic42-60.html. Ещё много где об таком трансе разговор, но я не помню.

_________________
"Если тебе дадут линованую бумагу, пиши поперек." Хуан Рамон Хименес

Да, синий первичка продетая в трубки образующие вторичку.
Имеет очень маленькую индукцию рассеяния, для больших токов во вторичке, самое то.
Есть еще вариант, так называемый матричный трансформатор. Первички мотаются, каждая на своем кольце, а вторичка выполнена в виде двух трубок, на первую трубку одеты все кольца с первичками и на все это одета вторая трубка, с разрезом для выпуска проводов первички. С одной стороны трансформатора, внешняя и внутренняя трубка соединены, с другой стороны трансформатора, трубки образуют выводы вторички. Коэффициент трансформации определяется коммутацией первичек.
Возможно сделать длинный планарный трансформатор, набираем из планарных сердечников основу так, чтобы вторичка была в один виток, в моем случае, было достаточно 4-х сердечников. Обмотки одновитковые, из медной фольги. Далее, собирается пакет вида, изолятор, первичка, изолятор, вторичка, изолятор первичка и тд, до заполнения окна и получения необходимого сечения. Вторички соединяются, в моем случае, параллельно, первички последовательно. С точки зрения Ls все хорошо, но вот с точки зрения проходной емкости и теплоотвода от обмоток не очень.

Интересная конструкция!
А как в таком случае расчет производить?
Я вот хочу изготовить 12вольт 2500 ампер инвертор, надо будет подумать насчет такой конструкции. В плане нагрева, ведь все от плотности тока идет. Принять 3,5 ампера, думаю прокатит. Да, на 2500 ампер в таком случае надо не много не мало 715 кв. мм сечения.
Таким образом прлучается, что если мы хотим получить 715 мм сечения, и например будем использовать колца 80х60х20, то вторичка должна состоять из трубки наружным диаметром 59 (запас пол мм на сторону), внутренним примерно 50. (Получается примерно 770 площадь.) Вполне реально. Как расчитать, сколько надо таких колец, если у нас частота ограничена 15 кГц, а лучше принять 10 кГц... Надо ли ломать кольца?

Даже при намотке обычных трансформаторов толстым цельным проводом прямоугольного сечения коэффициент заполнения окна составляет 40%. При намотке на торе высокочастотной обмотки (литц) вряд-ли удасться получить заполнение более 25%. Если использовать медную трубку, как обмотку, то даже с учетом только скин-эффекта, толщина её стенки не должна превышать 1.5 мм для синусоиды частотой 10 кГц. А если с учётом эффекта близости и почти прямоугольной формы тока, то и того меньше. Т.е. трубка в этом случае вряд-ли является хорошим обмоточным материалом.

По указанной ссылке видно, что обмотка выполнена как многопроволочная.

Немножко напоминает хождение по кругу. Ранее этот вопрос уже обсуждался.
Постараюсь подытожить. Для однотактного прямохода лучше использовать сердечник с зазором. Это может быть сосредоточенный зазор (резать) или зазор распределённый, который получается при использовании порошковых сердечников. Если трансформатор используется в преобразователе, после выпрямителя которого стоит LC фильтр и выходное напряжение источника стабилизируется, то можно использовать сердечник без зазора (используя большее сечение). Это возможно благодаря тому, что схема управления такого источника, в процессе стабилизации выходного напряжения, ограничивает заполнение импульсов, что оставляет сердечнику трансформатора время для размагничивания. Если же источник является источником тока (сварочник например) то такой беззазорный сердечник использовать нельзя, так как на холостом ходу он работает с максимальным заполнением и гарантированно насыщается.

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

30 квт, это , ну очень не просто. Выпрямлять то чем планируешь? Или нужен переменный ток?
Я делал мостовую схему с разделенными обмотками, кольца использовал целые, 25мм для коаксиального трансформатора и 34мм для матричного, как есть. Для больших токов во вторичной обмотке, будет правильнее, матричный трансформатор, так как к нему достаточно просто приделать охлаждение, а коэф. трансформации возможно подобрать последовательно параллельной коммутацией первичных обмоток.
Я думаю, сделать источник на такие токи очень не просто, не даст индуктивность проводов и прочие не очевидные трудности, да и с выпрямителем, не все так просто. Скорее всего, правильнее делать модульную конструкцию из источников работающих в параллель.

Пару лет назад мне казалось, что 5 кВт очень не просто. Но мы справились. Правда задача усложнена тем, что я никогда ничего кроме косого моста не делал, хочу-немогу собрать полный мост, но времени нету.. Так что, да, задача сложная, но НЕ невозможная.

Выпрямлять скррее всего диодами, а чем еще? Если ничего не придумаю, то сбаяню по 5..7 штук 403CNQ100, вполне прокатит. Синхронный выпрямитель не хочу городить.

Насчет дросселя мне пока не ясно. Чем его матать и на чем? Пока мысли только о том, чтоб собрать пару сердечников от каких нибудь ОСМ 1,6...

Насчет модульности - филосовский вопрос. Мощные полупроводники внутри себя содержат спараллеленые кристалы. Модульность?
Зачем же городить модульные схемы, кучу одиночных выпрямителей, если все равно при сгорании одного модуля устройство становится нерабочим. У siemens например преобразователь 110 кВт - одиночный модуль.

Аналогично, тоже только косой делал. Косой мост хорошо подходит для сварочника, а вот если нужна жёсткая выходная характеристика (у вас гальваника што-ли?) - тогда напрашивается мост.
Сначала надо определиться насколько сглаженный ток на выходе вам необходим и плясать от этого. Трансформаторное железо, мне кажется, вполне покатит. При чём не обязательно использовать замкнутый сердечник, можно сделать дроссель стержневого типа.
Модульный/немодульный - зависит от вкуса и тумбочки .

_________________
"Если тебе дадут линованую бумагу, пиши поперек." Хуан Рамон Хименес

Не прокатит.
Вы модель нарисуйте с учетом индуктивности проводов и посмотрите на результат, на нарастание тока, обусловленного паразитной индуктивностью, боюсь, что Вас ждет ряд неприятных неожиданностей. Дроссель, думаю не понадобится, индуктивности шинопровода будет достаточно.

Чтоб нарисовать модель, надо знать полный конструктив. Где какие узлы будут расположены, как и чем меж. собой будут соединяться. Только тогда можно будет прикинуть индуктивность проводов и забить ее в симулятр. Эта задача немного отличается от того, чтоб на письменном столе разложить перед собой сердечники Е70, R63, и радиаторы "от старого усилителя". Тут надо как следует все продумать, вплоть до привлечения 3Д макс или, что то около того. Придется на каких то заводах заказывать резаные и гнутые соответствующим образом токоведущие шины. Хотя это не мой путь. Я убедился в том что у меня: либо краство либо работает. Одно из двух)

Маловатые сердечники для ваших токов и частоты. Можно поискать кольца побольше или выписать U-образные http://ferrite.ru/warehouse/?subcats=Y& ... cts.search если, конечно, бюджет позволяет.
Давно плюнул на 3D на этапе прикидок. Будете смеяться, но гораздо лучше разложенные радиаторы, сердечники, проволока, фольга и пластилин Я не против современных технологий. Оформлять чертежи в 3D очень хорошо, а вот работу фантазии комп пресекает сразу и безкомпромисно. Впрочем, это моё личное мнение, никому не навязываю
Не очень давно здесь ( topic42-615.html ) рисовал как из медного листа и отрезка медной трубы собрать вторичный виток на кольце. Конечно, это только безобразный макет из палочек и верёвочек. Кстати, та конструкция предусматривает простое соединение вторичек нескольких трансов паралельно.

_________________
"Если тебе дадут линованую бумагу, пиши поперек." Хуан Рамон Хименес

Оцените длину проводов по минимуму, этого будет достаточно, постройте модель с реальными компонентам и будет сразу все понятно. Трудности не только в индуктивностях проводов, но и в компонентах и еще много в чем.

А вот еще вопрос. Магнитная энергия, которую может накопить сердечник ведь зависит только от объема магнитного материала (при прочих равных условиях), то есть от величины сердечника так ведь?

Не так всё просто, но в общем да.

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