©2004 Валентин Володин
Сайт Валентина Володина
Главная Статьи Книги и журналы Справочник Программы Ссылки
О себе RytmArc Схемы и описания Резервный форум Разное valvolodin.narod.ru
Гостевая книга Файловый архив Архив форума Форум ГОСТы Измерительные приборы
turbobit mega.co.nz depositfiles files.dp.ua ... ... ... radikal fastpic imageup

Power Electronics

Посвящается различным источникам электропитания
Текущее время: 22-09, 12:46

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 102 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 7  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Расчет трансформатора тока (ТТ)
СообщениеДобавлено: 17-03, 18:19 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 08-10, 01:26
Сообщения: 1350
Поскольку в литературе методики расчета ТТ по быстрому найти не удалось, пришлось обратиться к моделированию в результате чего были сделаны выводы, которые предлагаются для рассмотрения, проверки и, надеюсь, последующего применения.

Условие неискаженной передачи сигнала на выход ТТ было формулировано в следующем виде:
Постоянная времени тау= L(вых)/Rн должна быть много больше (обычно достаточно10 раз) времени действия импульса тока (1) , при их равенстве форма сигнала уже серьезно искажена.

Переведем указанное условие на язык формул и далее будем рассматривать ТТ с одним витком в первичной обмотке и выходным напряжением на вторичной обмотке 1В.
Тогда напряжение на выходе вторичной обмотки
U(вых)=I(вх)*Rн/N = 1В, переписывая для Rн получим
Rн=N/I(вх) (2)
где
N - число витков вторичной обмотки;
I(вх) - ток 1-го витка первичной обмотки;
Rн - сопротивление нагрузки вторичной обмотки.

Из формулы
тау= L/R
запишем условие (1) применительно ко времени действия импульса тока – t
тау=10* t или
t = L/(10*Rн), найдем Rн
Rн = L/(10* t) где, L – индуктивность вторичной обмотки.
подставим Rн из формулы (2) получим,
N/I(вх) = L/(10* t) и с учетом L= Al* N^2 , N/I(вх) = Al* N^2 /(10* t) после сокращения для числа витков вторичной обмотки получаем:
N= 10* t/ (Al* I(вх)) (3)
Al- начальная индуктивность, т.е. индуктивность 1-го витка;
учитывая, что для кольцевого сердечника
Al= мю*h*(D-d)/((D+d)* 2500) (мкГн) -
D,d,h - размеры кольца в мм, Dxdxh;
мю - магнитная проницаемость материала сердечника
после подстановки в (3) найдем число витков вторичной обмотки кольцевого сердечника удовлетворяющих условию (1)
N= 25000* t*((D+d)/( I(вх) *h*(D-d)*мю) (4)

Кроме того, для обеспечения линейности преобразования и снижения потерь N должно удовлетворять условию - индукция в сердечнике (B) не более 0,1 Тл, при выходном сигнале в 1 вольт, т.е.
N больше или равно 10 *t/S
или в геометрических размерах кольца кольца
N больше или равно = 20*t/(h*(D-d))
t- время действия импульса тока в мкс;
S- в квадратных мм;
D,d,h - размеры кольца в мм, Dxdxh.

Из-за квадратичной зависимости индуктивности от числа витков, мы имеем возможность при линейном увеличении числа витков квадратично повышать Rн.
Для расчета при произвольном выходном напряжении ТТ можно воспользоваться формулами:
N=U*N(1)
Rн=U^2*Rн(1) где,
U- требуемое напряжение на выходе ТТ в вольтах,
N(1) и Rн(1) соответствующие значения, рассчитанные для 1-го вольта по предыдущим формулам.

-------------------------------------
Пример расчета кольца К40х25х7 M2000НМ
I(вх) =0,8 А;
t= 30 мкс
D= 40 мм
D= 25 мм
h = 7 мм
мю =2000
При выходном напряжение ТТ 1 В и одном витке первичной обмотки, найти Rн и N (число витков) вторичной обмотки.

Al=L(N=1)= мю*h*(D-d)/((D+d)* 2500) = 1,29 мкГн
N= 10* t/ (Al* I(вх)) = 291 вит0к
Rн=N/I(вх) = 364 Ом

Симулятор LTspice дает хорошее совпадение модели с расчетными данными.

-------------------------
Также может быть полезно, ввести понятие – критические параметры для Rн и N, т.е это случай когда, тау ТТ и время импульса тока равны
t= тау= L/R
тогда расчетные формулы примут вид, напомним условия, при 1 витке в первичной обмотке ТТ и 1 В на выходе ТТ.

N= t/ (Al* I(вх)) или
N= 2500* t*((D+d)/( I(вх) *h*(D-d)*мю)
остальные формулы не изменяются

Критические параметры могут быть интересны тем, что позволяют определить минимальное возможное, по заданному критерию, число витков вторичной обмотки сердечника.
Критические параметры для кольца из примера
N=29
Rн=36

Стоит также отметить. что значение Rн можно линейно снижать от полученного в расчете до нуля, при этом выход ТТ остается источником тока, соответственно, при этом линейно уменьшается выходное напряжение и индукция в сердечнике, а ток намагничивания, судя по модели, существенно не меняется
.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 17-03, 18:38 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 08-10, 01:26
Сообщения: 1350
Результат моделирования кольца К40х25х7 M2000НМ по рассчитанным параметрам

Изображение


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 17-03, 23:47 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9140
Откуда: Саратов
Andr писал(а):
Условие неискаженной передачи сигнала на выход ТТ

Мнение. Высокая верность передачи ТТ необходима в случаях, когда он используется для измерения и только, или когда выходной сигнал используется для точной компенсации (вычитания из) другого подобного сигнала. Например в дифференциальном 2ТТ.
Но если ТТ используется в ОС стабилизации тока, то требования к точности могут быть снижены, т.к. стабилизация подразумевает постоянство измеряемой величины.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Последний раз редактировалось Трибун 17-03, 23:49, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 00:41 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 08-10, 01:26
Сообщения: 1350
Согласен.
Однако для всякого рода оценок и действий желательно иметь некую отправную точку, что бы была возможность что-то с чем-то сравнивать и делать выводы.
Похоже , что для ТТ условие тау=t может быть такой точкой, критической, как я ее обозвал.
Тут уже накопал, что в расчете явно не хватает условия на допустимое вносимое сопротивление в источник, т.е. при одном витке первички
Rвх <= Rн/N^2
Судя по предварительным прикидкам, для больших токов, определяющими являются Rвх и возможность умотать сердечник, т.е. еще + условие размещения желаемого или необходимого провода в окне кольца.


Последний раз редактировалось Andr 18-03, 00:44, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 01:02 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 08-10, 01:26
Сообщения: 1350
Трибун, а что нас интересует в первую очередь по ТТ,

1. Вносимое сопротивление
2. Выходное напряжение.
3. Потери на датчике
4. Размер кольца
5. Возможность умотать
так?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 02:15 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9140
Откуда: Саратов
Andr писал(а):
2. Выходное напряжение.
3. Потери на датчике

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 14:23 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 08-10, 01:26
Сообщения: 1350
А Вы не могли бы предложить какую нибудь модель прямохода для проверки теор изысканий? Желательно с ТТ, чтобы можно было сравнить.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 16:25 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 5886
Откуда: Ростовская обл.
Трибун писал(а):
Но если ТТ используется в ОС стабилизации тока, то требования к точности могут быть снижены...
"снижены" мягко сказано ;) ПМСМ, точность может быть вааще никакой. Главное, чтобы за время такта сердечник не насытился и не стал "деревом" во время прохождения сигнала ОС по всей цепочке (ТТ, ШИМ, драйвера...) на тормоз ключей.
Трибун писал(а):
Мнение. Высокая верность передачи ТТ необходима в случаях, когда он используется для измерения и только, или когда выходной сигнал используется для точной компенсации (вычитания из) другого подобного сигнала. Например в дифференциальном 2ТТ.
Мнение не совсем понятно :blush: Если говорим о силовом трансе (СТ) с Ктр равным единице и с одним диф. транс. через сердечник которого пропущено (допустим) по одному витку с первички и вторички СТ, то требования остаются (практически) те-же, что и для ОС по току. Ежели говорим о примочке от Мультика (+2ТТ), то, наверное соглашусь, но дополнительно надо учитывать неидентичность ТТ и разный Iнам. у ТТ, располагаемых со стороны первички и вторички СТ с Ктр. не равным единице.
А по большому счёту хоть ОС по току, хоть отверстие Фомина-Гиратора, хоть нашлёпка Володина-Валвола, хоть +2ТТ от Мультика, хоть.... использующие ТТ в разном исполнении должны обеспечить время жизни сигнала с ТТ чуть больше времени такта+время на обработку сигнала схемой до полного закрытия ключей. Отсюда, не суть важна линейность передачи ТТ и форма сигнала на его выходе, важно, чтобы схема уловила превышение заданной уставки Iнам. вовремя и правильно отработала. Всё это проверяется и устанавливается при наладке. (ИМХО).

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 16:34 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9140
Откуда: Саратов
Andr
Больше двухтакты интересовали последнее время. А Вам нужно что? Просто сигнал посмотреть или в полном объеме, с общей ОС + контроль? Надо поискать.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 16:48 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9140
Откуда: Саратов
Maikl
Выше Andr говорит о точности работы токового трансформатора и пока не о датчиках намагничивения на его основе.
На что отвечаю - просто ТТ в общей ОС не обязан быть точным, но если его сигнал нужен для измерений или сравнения с другим таким же, то да, нужна точность или для корректного измерения, или для точного вычитания
Вы утверждаете, что точность не нужна в любом случае? Не скажите так шизанутым - покусают :D

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 17:35 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 5886
Откуда: Ростовская обл.
Трибун
Я согласен с
Трибун писал(а):
...если его сигнал нужен для измерений или сравнения с другим таким же, то да, нужна точность или для корректного измерения, или для точного вычитания
Трибун писал(а):
Вы утверждаете, что точность не нужна в любом случае?
нет. Один из случаев Вы привели, а я процитировал его.
Трибун писал(а):
Не скажите так шизанутым - покусают
это ИМХО и не более того. А насчёт "покусают"... пущай докажут обратное ;)
Andr писал(а):
предложить какую нибудь модель прямохода для проверки теор изысканий? Желательно с ТТ, чтобы можно было сравнить.
дык их на здесь как грязи. И прав Трибун, опишите конкретные "хотелки" по модельке.

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 18:53 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 08-01, 16:57
Сообщения: 3260
Откуда: когдато Чернигов
Andr писал(а):
Условие неискаженной передачи сигнала на выход ТТ было формулировано в следующем виде:
Постоянная времени тау= L(вых)/Rн должна быть много больше (обычно достаточно10 раз) времени действия импульса тока (1) , при их равенстве форма сигнала уже серьезно искажена.
- откуда такой вывод , и что за индуктивность Lвых?
:live-14:

_________________
Стрелой горящей поезд режет темноту
послушный неизвестным силам .......
....В руках билет, чтоб мог ты с поезда сойти
И не играть в игру чужую
Но нет того, кому ты можешь предъявить
Свой тайный пропуск в жизнь другую (С)Ария


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 18-03, 23:35 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9140
Откуда: Саратов
Dizel1 писал(а):
откуда такой вывод , и что за индуктивность Lвых?
Я не особо вникал, но у меня аналогичный вопрос. По трансформаторной звукотехнике знаю, что для передачи диапазона частот немаловажна тоже некая индуктивность в трансе, но как она может влиять в ТТ, который почти закорочен :live-14:
Так же подозрительно выглядит критерий - в 10 раз. А в 5 намного хуже?
Но, повторюсь, интерес чисто факультативный, поскольку отношение к точности уже высказал выше.
Maikl писал(а):
опишите конкретные "хотелки" по модельке.
Да. В каком объеме нужна модель? Как ведет себя датчик намагничивания (качества) обычно смотрю в модели без ОС, чтобы видеть и запредельные режимы. Как он отрабатывает проблемы - с ОС.
Вы закажите - мы с Майклом сошьем, у нас индпошив :D

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 19-03, 03:00 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 08-10, 01:26
Сообщения: 1350
Трибун писал(а):
В каком объеме нужна модель? Как ведет себя датчик намагничивания (качества) обычно смотрю в модели без ОС

Да, без ОС.
Свою тестовю схемулю юзаю, но хотелось бы сравнить с чем-то уже опробованным на практике.
Еще возник вопрос, почему обычно для ТТ применяют довольно большие кольца, у меня модель соглашается и на весьма мелких работать.И по этой причине и прошу вашу.
Dizel1 писал(а):
что за индуктивность Lвых

инд выходной обмотки ТТ.
Dizel1 писал(а):
- откуда такой вывод..

Смотрел сначала на коротких импульсах, там это как-то неплохо укладывалось, формулы давали хорошее совпадение с сигналом, сейчас вот пустил прямоугольник .....
Трибун писал(а):
Так же подозрительно выглядит критерий - в 10 раз. А в 5 намного хуже?
для прямоугольника у меня и 10 получилось намного хуже, пришлось поставить 20-50.
Погоняв прямоугольник, кое в чем еще разобрался, похоже, что это тау не имеет какой-то прямой и явной связи, но контр-пример пока найти не удалось. :live-14:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 19-03, 11:03 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9140
Откуда: Саратов
Andr писал(а):
похоже, что это тау не имеет какой-то прямой и явной связи

Может быть важно соотношение выходного тока с Iнам самого ТТ...

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 102 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 7  След.

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

Перейти:  

| |

Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB
turbobit mega.co.nz depositfiles files.dp.ua ... ... ... radikal fastpic imageup
Рейтинг@Mail.ru