Power Electronics
https://valvol.ru/

Контроль и устранение насыщения сердечника
https://valvol.ru/topic157.html		 Страница 51 из 239
Автор:  valvol [ 15-10, 15:45 ]
Заголовок сообщения: 
Amator писал(а):
Если я правильно понял "мкс." в статье следует заменить на "мс." или нет?

Странно! Эта опечатка уже исправлялась ... пару лет назад
Автор:  dimitriy-bc [ 03-12, 03:11 ]
Заголовок сообщения: 
Всем доброго времени суток. Предлагаю фото-сессию, по варианту предложенному многоуважаемым Multikом http://www.valvol.flyboard.ru/viewtopic.php?p=6868#6868. Назовем его пояс верности.
Единственный недостаток лабораторной работы, исследования проводились на 50 Гц. Трансформатор ТС-80-7М по причине отсутствия у меня ВЧ варианта. С моей точки зрения, самой сути идеи это не меняет, поэтому начнем. Пояс верности 30 витковнагружен на резистор 6.2 Ом.
Изображение
В стандартном включении, мне не удалось загнать трансформатор ТС-80-7М автотрансформатором в насыщение. Но т.к. трансформатор ТС-80-7М собран на О железе, две катушки, все измерения проводились в 110В варианте включения. Все показания снимал при напряжениях 114В, 126В, 133В. Верхний луч подключен к родной вторичной обмотке и выполняет роль индикатора насыщения сердечника.
Если вдруг кто не сталкивался с таким методом определения насыщения, поясню. Пока сердечник не попадает в область насыщения, сигнал имеет форму синусоиды. По мере вхождения оного в насыщение, синусоида искажается и принимает вид, напоминающий колокол. Искажения происходят при переходе напряжения через ноль, потому что ток в индуктивности отстает от напряжения на 90 градусов. По этой причине сигнал от пояса верности (нижний луч) будет иметь выброс именно в этом месте.
При 114В, искажения в первом луче только появляются. При 126В на амперметре появляется небольшой прирост тока. После 133В прирост тока катастрофически растет. Показания тока снимались со стрелочного прибора и по причине несущественности для эксперимента, здесь не приводятся.

В первом варианте первичные обмотки трансформатора включены параллельно.
Изображение Изображение Изображение
Во втором варианте включена только одна первичная обмотка трансформатора.
Изображение Изображение Изображение
Третье включение, проводилось при использовании коммутационных диодов.Изображение Изображение
В результате, все процессы перемагничивания железа выполняются в той же последовательности, что и в двухтактной схеме двух косых, намотанных на П феррите, разнесенными по разным кернам. Вариант выполняемом Трибуном, ну и мой в проекте.
Изображение Изображение Изображение
Из моих работ можно сделать вывод, что направление рабочее для разделенных обмоток. Для стандартных вариантов П и Ш не годится. Было бы неплохо, если бы эта версия была опробована на кГц.
В планах поиграть еще и с нагрузкой. Может у кого-то будут еще какие-то предложения?
P.S. сделаю небольшие уточнения. На первых трех картинках, нижний луч, имеет цену деления 0.05В на клетку. Во второй триаде, первые две картинки 0.2В на клетку, третья картинка 0.5В на клетку. Последняя выкладка, 0.5В на клетку.
Автор:  Maikl [ 03-12, 09:07 ]
Заголовок сообщения: 
dimitriy-bc
ИМХО, хорошая работа :good:
dimitriy-bc писал(а):
Для стандартных вариантов П и Ш не годится.
не совсем понял, почему сделан такой вывод :live-14:
dimitriy-bc писал(а):
Было бы неплохо, если бы эта версия была опробована на кГц.
дык кто мешает? Как ранее писал, это можно сделать используя электронный трансформатор (ЭТ), если нет мощного генератора. Мощность испытуемого транса должна быть меньше ЭТ в 5-10раз.
По варианту с диодами. Полярность подключения обмоток транса проверяли?

ЗЫ. Пока царапал пост пришла мыслЯ. В качестве мощного генератора можно использовать усилитель низкой частоты (УНЧ) мощностью 50вт и выше в купе с маломощным генератором сигналов. Правда частотка будет ограничена 20кГц, но это уже зависит от качества УНЧ
Автор:  Maikl [ 03-12, 10:01 ]
Заголовок сообщения: 
dimitriy-bc
тут тюкнула мыслЯ (как-то упустил)
dimitriy-bc писал(а):
Если вдруг кто не сталкивался с таким методом определения насыщения, поясню. Пока сердечник не попадает в область насыщения, сигнал имеет форму синусоиды. По мере вхождения оного в насыщение, синусоида искажается и принимает вид, напоминающий колокол. Искажения происходят при переходе напряжения через ноль, потому что ток в индуктивности отстает от напряжения на 90 градусов.
ИМХО, не совсем так. Представьте, что вместо ЛАТР на столе стоит генератор мощностью 10кВА и выше, т.е. по отношению к испытуемому трансформатору ТС-80-7М является источником безграничной мощности. В этом случае осцилла синусоиды (верхний луч) никогда не примет форму колокола :) Да и сам ЛАТР вносит довольно таки большие искажения, работая на реактивную нагрузку. Отсюда, желательно, вместо ЛАТР использовать мощный регулируемый реостат.
Кстати, при испытаниях эл. оборудования (РЗА и первичка) рекомендуется, источник испытательного сигнала (ток, напряжение и др.) подключать к 2-м фазам, т.е. - 380В.
Автор:  Трибун [ 03-12, 12:29 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl
Обратите внимание, что верхний луч включен к ненагруженой вторичке и мощность источника тут не сильно важна.

dimitriy-bc
Интересная работа. Прошу уточнить - в вариантах 1 и 2 равные числа витков, но в 1 обмотка распределена равномерно по кернам, а в 1 она сосредоточена на одном керне. Т.е. разница в неравномерном распределении по сердечнику. Так?
Автор:  Maikl [ 03-12, 12:38 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
верхний луч включен к ненагруженой вторичке и мощность источника тут не сильно важна.
ну и, что? Форма напряжения вторички соответствует форме напряжения на первичке :)
Автор:  Трибун [ 03-12, 12:44 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl писал(а):
Форма напряжения вторички соответствует форме напряжения на первичке
В ненагруженом варианте есть сдвиг фаз. Но не в этом дело - потребление от источника только током намагничивания, а это в эксперименте не так много, а уж на суть выводов не влияет точно.
ИМХО "скорый" эксперимент имеет огрехи, но ум экспериментатора вносит поправки - не обязательно ухать средства в идеализацию, надо уметь фильтровать результаты.
Автор:  Maikl [ 03-12, 12:53 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
В ненагруженом варианте есть сдвиг фаз. Но не в этом дело - потребление от источника только током намагничивания, а это в эксперименте не так много, а уж на суть выводов не влияет точно.
да причём здесь фазы и иное? Я же говорю об утверждении dimitriy-bc. Это первое. Второе. насыщая испытуемый транс через ЛАТР мы получаем уйму искажений которые, могет быть, мы и наблюдаем на осциллах :) А посему, резюк на 75-100 Ом в 100Вт был бы самэ то :)
Автор:  Трибун [ 03-12, 14:05 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl писал(а):
насыщая испытуемый транс через ЛАТР мы получаем уйму искажений которые, могет быть, мы и наблюдаем на осциллах
Главное на осциллах - сигнал с датчика. ИМХО от идеализации источника, сигнал станет только более выразительным.

dimitriy-bc
Нужно развить успех ;) Попробуйте найти способ создания внешних помех на этот датчик - система разомкнутая и помехи могут значительно повлиять. Например применить некое размагничивающее устройство, как источник помех или транс с разомкнутой магнитной системой.
Автор:  Maikl [ 03-12, 14:17 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
Главное на осциллах - сигнал с датчика. ИМХО от идеализации источника,
дык кто с этим спорит? Я лишь выражаю сумления по поводу искажений как на выводах самого транса, так и на поясе. Есть ли уверенность в том, что ЛАТР не выдаёт искажений? У меня нет :live-14:
Трибун писал(а):
некое размагничивающее устройство, как источник помех или транс с разомкнутой магнитной системой.
или половинку магнитной системы с катушкой от магнитного пускателя
Автор:  Трибун [ 03-12, 15:50 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl писал(а):
или половинку магнитной системы с катушкой от магнитного пускателя
...и, желательно, с другой частотой :D
Автор:  Maikl [ 03-12, 15:56 ]
Заголовок сообщения: 
От и ладушки :clapping:
Вродь всё устаканилось в понимании вапроца :)
Автор:  dimitriy-bc [ 04-12, 02:25 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl писал(а):
dimitriy-bc писал(а):Для стандартных вариантов П и Ш не годится.

Maikl писал(а):
не совсем понял, почему сделан такой вывод

Дело в том, что в стандартных конструкциях трансформаторов П и Ш, обмотки распределяются по максимальному симметрированию и распределению меди по железу. И это правильно, т.к. при таком распределении мы получаем максимально качественный продукт. Предложенный Multikом вариант, предполагает снимать сигнал разбалансирования магнитных полей. Более наглядно это на Ш сердечнике. Все обмотки находятся на центральном керне. Если включить воображение, и посмотреть на Тр. с верху, то мы увидим, что магнитные поля распределяются абсолютно равномерно, т.е. симметрично в разные стороны от центральной оси. И в каком бы состоянии не находился сердечник трансформатора, распределение магнитных полей не поменяется. Именно по этой причине, конструктора смело накладывают короткозамкнутый виток (экран) по верх трансформаторов. Каждая силовая линия имеет свой антипод, они друг дружку уничтожают. И если верить Кирхгофу, то сумма токов в наружном витке будет равна нулю. Следовательно, наружный виток не представляет собой для нас интереса, ноль!
На П для меня это было не настолько очевидно, о чем я и писал в первом ответе Multikу. Живой интерес победил лень, из чего и родилась эта лаб. работа.
Первые три кадра предыдущего поста показывают, что и в П, при стандартном включении, имеется в виду, что магнитный поток возбуждается в обоих кернах синхронно и с одинаковой силой, а соединены они последовательно или параллельно не имеет значения, сумма токов в наружном витке стремится к нулю. Тот мизерный сигнал, с огромным трудом наблюдаемый, может быть результатом не симметрии обмоток, зазора сердечника и т.д.
Вариант сварки, который собирает Трибун, дай Бог ему здоровья, и я, нарушает эти стандарты. В этом случае, источником работают керны по очереди, результатом имеем дисбаланс магнитного поля и, о чудо, на экране телевизора в клеточку, появляется интересующий нас сигнал.
Точно могу сказать одно, у меня конечно состояние эйфории и я далеко не Чацкий. Посему просьба к остальным умам, подключайтесь хоть поговорить.
Теперь по поводу верхнего луча. В упрощенном варианте, Тр. передает сигнал с минимальными искажениями, пока сердечник не насыщен, трансформатор находится на линейном участке своей характеристики. При вхождении в насыщение, Тр. попадает в нелинейный участок своей характеристики, который и вносит свою лепту в искажения на экране осциллографа. Этот результат Вы увидите и на холостом и в нагруженном включении.
Maikl, Вы можете сами провести такую лаб. работу и убедится, что незначительные искажения возникают еще тогда, когда амперметр еще не сном, не духом об этом. Да и навряд ЛАТР 9А существенно отреагирует на нагрузку 0.1А.
Maikl писал(а):
По варианту с диодами. Полярность подключения обмоток транса проверяли?

Все отработало нормально. В противном случае, я получил бы огромный ток ХХ.
Трибун совершенно верно. В первом варианте подключены обе первичные обмотки параллельно. Второй вариант, подключена только одна первичная обмотка.
Трибун писал(а):
Т.е. разница в неравномерном распределении по сердечнику. Так?

С распределением Вы все поняли верно.
Для нас с Вами больший интерес представляет третий вариант. Хотя и второй возможно подойдет для косого.
Прилагаю дополнительные картинки.
Изображение Изображение Изображение Изображение
На первом и втором кадрах цена деления 0.5В на клетку. На 3, 4 кадрах 0.2В на клетку.
Суть работы заключалась в следующем. Вторичные обмотки 30В с обоих катушек соединил параллельно и нагрузил резистором 51 Ом 1 и 3 кадры. Вторичные обмотки 12В с обоих катушек соединил последовательно и нагрузил резистором 15 Ом через диод 2 и 4 кадры. При подключении 15 Ом через диод, 51 Ом не отключался.
На снимках явно видно реакцию сердечника на подмагничивание. И еще, когда замерял разницу напряжений, у обмоток соединяемых параллельно, выявил 0.3В. После их соединения сигнал на нижнем луче уменьшился. Дальнейшее увеличение нагрузки, к значимым изменениям не привело. Предполагаю, что вторичная обмотка, выполняет роль экрана.
Maikl, обратите внимание. Явно просматривается, что в период времени и после него, когда трансформатор нагружен дополнительным резистором 15 Ом, синусоида чувствует себя отлично. И совершенно по другому во втором полупериоде.
Автор:  dimitriy-bc [ 04-12, 10:06 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
...и, желательно, с другой частотой

ага, вернуться бы во вторую половину 80х, или первую 90х, когда я еще работал на авиационном ремонтном заводе. Экспериментируй на почти любые темы, сколько душа пожелает. :D
Автор:  Трибун [ 04-12, 10:45 ]
Заголовок сообщения: 
dimitriy-bc
Я не сомневался в возможности получения инфы о намагничивании таким способом. Я сомневаюсь в помехозащищенности такого датчика, ведь внутри сварника висят неслабые поля, а магнитная система датчика разомкнута или даже отсутствует (?) при солидной площади витка - антена однако...
Страница 51 из 239 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/