Power Electronics
https://valvol.ru/

Комплексная магнитная проницаемость
https://valvol.ru/topic1965.html		 Страница 15 из 28
Автор:  Alex Thorn [ 22-07, 16:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
valvol писал(а):
Небольшая поправка - судя по осциллограммам, участок 5-6 всегда короче 3-4. Похоже,что это происходит из-за некоторой зависимости потерь от уровня индукции. Возможно есть зависимость от внутренней напряженности (вязкость).

По мере продвижения, надо будет посмотреть в ферритах с бОльшими потерями, там будет более заметно по идее. Не удивлюсь, если более "узкая" петля подвержена своеобразным колебаниям по оси " Н " , или что-то типа того. :live-14:
Можно предположить некую эквивалентность возникающему "мнимому зазору" , который как бы изменяет положение более узкой петли при стрессовых воздействиях.
Автор:  valvol [ 22-07, 16:19 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
ИМХО, в данный момент нужен хороший стенд, позволяющий получать более-менее чистую картинку и большое количество хорошо документированных экспериментальных данных.
Картина, полученная в данный момент выглядят необычно. Например, в начале перемагничивания, при -B, дополнительный ток, а следовательно и потери, выше чем в конце перемагничивания, когда индукция принимает симметричное значение B. Хотя в процессе перемагничивания индукция изменяется с примерно стабильной скоростью, определяемой напряжением, приложенным к обмотке. Очень может быть, что тут участвуют какие-то не учтённые факторы.
Автор:  Alex Thorn [ 22-07, 16:23 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
valvol писал(а):
ИМХО, в данный момент нужен хороший стенд, позволяющий получать более-менее чистую картинку и большое количество хорошо документированных экспериментальных данных..

Если честно, я и сам не ожидал, что получится достаточно наглядно увидеть эти процессы.
Буду делать полный мост с драйверами, измерение дублированное ( переключение ТТ и резистор ) .
В начале темы было вообще не особо понятно, с какой стороны к этому вопросу подходить вообще :)
Автор:  valvol [ 22-07, 17:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
valvol писал(а):
Картина, полученная в данный момент выглядят необычно. Например, в начале перемагничивания, при -B, дополнительный ток, а следовательно и потери, выше чем в конце перемагничивания, когда индукция принимает симметричное значение B.

В принципе такая картина вполне соответствует действительности
Изображение
где восходящие и низходящие участки петли перемагничивания практически линейны и имеют более крутые наклоны, по сравнению с основной кривой намагничивания.
Но, как говорилось выше, учет этой особенности требует введения дополнительных механизмов формирования потерь, кроме чистой зависимости от скорости изменения индукции.

По сути, петля перемагничивания для прямоугольного напряжения является своеобразной усечённой версией петли для синусоидального напряжения.
Изображение
По сути мы сейчас опять возвращаемся к понятию магнитной вязкости.
В упоминаемой ранее книжке Миловзорова по этому поводу говориться, что скорость перемагничивания dB/dt действительно определяется лишь мгновенными значениями индукции B и пропорциональна напряженности H, так как зависимости dB/dt=f(H), проведённые через экспериментальные точки, близки к прямым линиями.
А то что прямо, то уже хорошо :)
Изображение
Автор:  Alex Thorn [ 22-07, 17:50 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
В качестве аналогии можно представить тяжёлую тележку, которую толкают через пружинную сцепку :) Чем быстрее разгонное ускорение, тем большее усилие надо приложить, и тем сильнее сожмётся пружинный узел сцепки. :) который при снятии усилия обязательно себя покажет :)
P/S. Если можно, на кривых гистерезиса обозначьте точки, соответствующие цифрам. А то так не сильно понятно...
Автор:  valvol [ 22-07, 18:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Alex Thorn писал(а):
Если можно, на кривых гистерезиса обозначьте точки, соответствующие цифрам. А то так не сильно понятно...

На участках 2,3 и 6,7 абсолютное значение индукции очень медленно уменьшается по основной кривой намагничивания (зелёная). На рисунке я упростил картинку, показав, что точки 2,3 и 6,7 практически совпадают и находятся на пересечении красной и зелёной кривулин. На самом деле, конечно же, эти точки немножко не совпадают. Причём тем больше, чем больше отличается от нуля напряжение на индуктивности в момент паузы между импульсами перемагничивания.
В ближайшее время постараюсь переработать информацию из книжки Миловзорова, чтобы адаптировать её к нашему случаю.
Автор:  Alex Thorn [ 22-07, 18:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
valvol писал(а):
На участках 2,3 и 6,7 абсолютное значение индукции очень медленно уменьшается по основной кривой намагничивания (зелёная)

Маловероятно. Близко конечно, но.... правильнее наверное по петле, со скоростями сопоставимыми с размагничиванием образца между импульсами. Вероятно она близко к основной кривой, но не совпадает по идее однозначно ...
Автор:  valvol [ 22-07, 19:08 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Alex Thorn писал(а):
valvol писал(а):
На участках 2,3 и 6,7 абсолютное значение индукции очень медленно уменьшается по основной кривой намагничивания (зелёная)

Маловероятно. Близко конечно, но.... правильнее наверное по петле, со скоростями сопоставимыми с размагничиванием образца между импульсами. Вероятно она близко к основной кривой, но не совпадает по идее однозначно ...

По идее, вся наша жизнь стремление к однозначным идеалам. Всё остальное хаос ...
Автор:  Alex Thorn [ 22-07, 19:13 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Теперь не совсем понятно, какие именно данные по каждому измерению очень важны. Т.к. на это уйдёт достаточно много времени, желательно предварительно знать, что именно кроме промера точек кривой тока очень важно для результатов. Будь то для теоретического предварительного расчёта, когда известен приблизительно рабочий режим в проектируемой схеме, либо для построения модели.
Т.е. что нужно, и для чего.
Какие данные как будут использоваться для построения модели, либо для расчёта.
Автор:  valvol [ 23-07, 10:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Как обычный, в меру ленивый человек, не люблю вопросы, отвечая на которые нужно много писать, а тем более рисовать :)
Alex Thorn писал(а):
Теперь не совсем понятно, какие именно данные по каждому измерению очень важны.

По поводу необходимых данных уже писалось ранее.
Сами по себе эти эксперименты не несут чего-то нового, но позволяют визуально оценить корректность гистерезисной модели, используемой симулятором LTspice. Не плохо было бы оценить в подобных условиях модель Джилса-Атертона, используемую в Micro-Cap.
Автор:  Alex Thorn [ 23-07, 11:27 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Продолжим после того, как будут получены данные, которые можно будет назвать измерениями.
На это потребуется пара недель, т.к. занимаюсь этими наблюдениями в свободное время.
Автор:  valvol [ 23-07, 11:33 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Alex Thorn писал(а):
Продолжим после того, как будут получены данные, которые можно будет назвать измерениями.
На это потребуется пара недель, т.к. занимаюсь этими наблюдениями в свободное время.

Вполне вероятно, что в этом случае можно будет сделать выводы, позволяющие улучшить имеющие модели или даже создать что-то лучшее.

Соображения по поводу вида петли перемагничивания:
Гистерезисная петля перемагничивания (петля гистерезиса) образуется при быстром перемагничивании ферромагнитного материала. Причём, чем выше частота перемагничивания, тем дальше расходятся восходящий и низходящий ветви петли, увеличивая её площать (потери пропорциональны площади). Это равносильно тому, что для более динамичного изменения индукции требуется большая действующая напряженность поля. При снятии внешнего возбуждения (нулевое напряжение на обмотке) напряженность в сердечнике уменьшается до уровня внутренней напряженности, соответствующей текущей индукции. Место точек, соответствующих внутренней напряженности, формирует основную кривую намагничивания. Соответственно, действующей называется напряженность, равная разности между текущей напряженностью и внутренней напряженность, соответствующей текущей индукции.

Вид петли гистерезиса при испытании материала синусоидальным напряжением:
Синусоида содержит в себе все возможные градации напряжения от отрицательно амплитудного значения до положительного. Следовательно, участки петли и мгновенные потери, вызванные синусоидой, будут определяться различной скоростью dB/dt, которая в свою очередь определяется мгновенным напряжением синусоидального напряжения, приложенного к обмотке тестируемой нелинейной индуктивности. Индукция в сердечнике будет также изменяться по синусоиде, сдвинутой на 90гр. относительно напряжения на обмотке. Причём амплитудное значение индукции будет совпадать по времени с нулевым напряжением на обмотке. Следовательно, в этот момент, скорость изменения индукции будет равна нулю. Этим объясняется то, что крайние точки петли гистерезиса всегда лежат на основной кривой намагничивания.

Вид петли гистерезиса при испытании материала прямоугольным напряжением:
Симметричное прямоугольное напряжение обычно имеет два (+V, -V) или три значения (+V, 0, -V). В случае двухполярного напряжения график индукции будет треугольным, где скорость нарастания и спада имеют стабильное ненулевое значение. Следовательно, крайние точки такой петли гистерезиса не будут лежать на основной кривой намагничивания. В случае наличия нулевой паузы в прямоугольном напряжении, индукция на время этой паузы будет находится на основной кривой намагничивания, правда общий вид петли гистерезиса от этого практически не изменится.
Автор:  Alex Thorn [ 23-07, 16:26 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Сделаем опытные данные и для синусоиды.
Автор:  valvol [ 25-07, 09:12 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
Alex Thorn писал(а):
Сделаем опытные данные и для синусоиды.

Производители указывают свои данные для случая синусоиды. Поэтому, возможно, имеет смысл снять кривулины для синусоиды, чтобы коррелировать результаты с данными производителей.
Года три назад, где-то здесь, выкладывал описание установки для снятия петель гистерезиса при синусоидальном воздействии. Сейчас попытался найти и нашел :(
Нужно поискать в домашних архивах.
Автор:  Alex Thorn [ 25-07, 10:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: Комплексная магнитная проницаемость
valvol писал(а):
имеет смысл снять кривулины для синусоиды

Попробую использовать ИМС мостового усилителя для автомагнитолы и генератор синусоидального напряжения. Всё остальное по классике: образец, ток в первичке, R-C цепочка на вторичке, осциллограф.
Надо будет перечитать и подумать, последний раз такую лабораторную работу делал достаточно давно и для 50Гц.
При качественном результате, можно будет и подумать над более ВЧ синусоидальной установкой.
Страница 15 из 28 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/