| Power Electronics https://valvol.ru/ |
|
| Комплексная магнитная проницаемость https://valvol.ru/topic1965.html |
Страница 17 из 28 |
| Автор: | valvol [ 30-07, 10:21 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Alex Thorn писал(а): Изменил номиналы R-C на 120 кОм и 47наноФарад, токовый резистор в первичке 60 Ом, обмотки - по 100 витков, поставил разделительный конденсатор на выходе УНЧ . Вроде более-менее стало рисовать картинку http://savepic.org/4249575.jpg http://savepic.org/4242407.jpg Да, сейчас выглядит лучше. В качестве конденсатора интегратора можно использовать только плёночные конденсаторы, обладающие минимальной абсорбцией. Керамика не в коем случае не годится. Здесь описана простая методика отбора конденсаторов Коэффициент передачи интегратора В/Тл можно определить по формуле K=S*N/(R*C), где S - площадь сечения тестового сердечника N - количество витков тестовой обмотки R - сопротивление интегратора C - сопротивление интегратора |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 30-07, 12:01 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
valvol писал(а): В качестве конденсатора интегратора можно использовать только плёночные конденсаторы Спасибо, учту. Также необходимо сопоставлять ток намагничивания образца с током в интегрирующей цепочке, вероятно. Далее, т.к. мой С1-117 является конструктивным "недоразумением" по части входных переключателей и плат, для исключения непредсказуемых погрешностей я попробую использовать С1-65А. Приборы древние, но других у меня нет. Поэтому я их настрою по возможности, и буду сравнивать и проверять результаты, периодически проверяя показания по калибратору. Для рисования петли на С1-65А, потребуется использовать вход "Х". В моём осциллографе, предварительно, по входу "Х" получается 138 мВольт/дел, поэтому придётся рисовать по "Х" - индукцию, а по "У" - напряжённость. Вторичную обмотку образца нужно сделать с таким числом витков, чтобы оптимально "вписаться" в полный размах индукции на экране осциллографа при соответствующих "милливольтах" на интеграторе макета. ( вроде так по логике нужно сделать ? ) |
|
| Автор: | valvol [ 30-07, 12:51 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Alex Thorn писал(а): Вторичную обмотку образца нужно сделать с таким числом витков, чтобы оптимально "вписаться" в полный размах индукции на экране осциллографа при соответствующих "милливольтах" на интеграторе макета. ( вроде так по логике нужно сделать ? ) Было бы не плохо. Ещё, стоило бы подрулить параметры интегратора таким образом, чтобы значение индукции можно было считывать напрямую с экрана осциллографа. |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 31-07, 10:56 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Подумал, по поводу снятия характеристик В-Н . Насколько правильно понимаю саму "философию" этого вопроса. Считаю так: 1. Обязательным условием является синусоидальность напряжения на обмотке. 2. При синусоидальном напряжении известно, что индукция в магнитопроводе тоже синусоидальна и сдвинута на 90 градусов относительно ЭДС. 3. Таким образом, для получения сигнала, подобного ! индукции ( но не являющегося непосредственным отражением индукции в магнитопроводе !!!! ) , используется ФНЧ в виде R-C цепочки, для получения сдвига сигнала ЭДС на 90 градусов. 4. Правильно для случая 10кГц , рассчитать ФНЧ на частоту не выше 100 Гц . При этом выполняется условие приближения фазового сдвига к 90 градусам, а амплитуда сигнала на интеграторе составляет порядка 0,01 от входного напряжения. Далее, для настройки , можно понижать частоту среза ниже 100Гц изменением номиналов R-C , при этом условие "фазового" сдвига будет лучше, но существенно снижается амплитуда сигнала наблюдаемой "индукции" . 5. Необходимо учитывать, что при малых значениях R в интеграторе будет излишне большой ток, что будет вносить искажения , а при высоких значениях R скажется влияние входного сопротивления осциллографа. |
|
| Автор: | valvol [ 31-07, 14:27 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Alex Thorn писал(а): Подумал, по поводу снятия характеристик В-Н . Насколько правильно понимаю саму "философию" этого вопроса. Считаю так: 1. Обязательным условием является синусоидальность напряжения на обмотке. Не обязательно. Alex Thorn писал(а): 2. При синусоидальном напряжении известно, что индукция в магнитопроводе тоже синусоидальна и сдвинута на 90 градусов относительно ЭДС. 3. Таким образом, для получения сигнала, подобного ! индукции ( но не являющегося непосредственным отражением индукции в магнитопроводе !!!! ) , используется ФНЧ в виде R-C цепочки, для получения сдвига сигнала ЭДС на 90 градусов. Не так. Синусоида это частный случай, для которого всё выглядит наиболее очевидно. Но система работает для любой формы периодического переменного напряжения, не имеющего постоянной составляющей. Учитывая то, что производная индукции пропорциональна приложенному напряжению, делённому на сечение и витки dB/dt=V/(A*N) Получить текущее значение индукции (при учёте её начального значения) можно интегрируя функцию напряжения. Чем собственно и занимается наш интегратор. Вернее низкочастотный фильтр, который в выбранных условиях измерения достаточно близок к интегратору. В результате мы получаем не подобную, а точную (с учётом суммарных погрешностей стенда) траекторию изменения индукции. Alex Thorn писал(а): 4. Правильно для случая 10кГц , рассчитать ФНЧ на частоту не выше 100 Гц . При этом выполняется условие приближения фазового сдвига к 90 градусам, а амплитуда сигнала на интеграторе составляет порядка 0,01 от входного напряжения. Далее, для настройки , можно понижать частоту среза ниже 100Гц изменением номиналов R-C , при этом условие "фазового" сдвига будет лучше, но существенно снижается амплитуда сигнала наблюдаемой "индукции" . В соответствии с приведённой раньше формулой, интегратор можно настраивать либо изменением постоянной времени RC цепочки, либо количеством витков тестовой обмотки (либо изменением сечения тестового сердечника). Alex Thorn писал(а): 5. Необходимо учитывать, что при малых значениях R в интеграторе будет излишне большой ток, что будет вносить искажения , а при высоких значениях R скажется влияние входного сопротивления осциллографа. Разумеется. Поэтому тут тоже следует использовать правила двух порядков. Сопротивление RC цепочки (R) должно не менее чем на пару порядков превышать реактивное сопротивление тестовой индуктивности на данной частоте. В свою очередь, входное сопротивление осциллографа должно не менее чем на пару порядков превышать сопротивление RC цепочки (R). Если по каким-то причинам эти условия невозможно выполнить, то придётся использовать повторитель (либо усилитель) сигнала на операционном усилителе. |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 31-07, 14:29 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Попробовал в модели посравнивать снимаемые B-Н при условии синусоидального сигнала, и при условии существенных искажений сигнала. Модели рисуют одинаковые "петли" при условии подбора напряжения генератора, для создания одинаковой "индукции" . Это даёт основание полагать, что исследовать несоответствие реальной индукции и напряжения интегратора - задача достаточно сложная. Но те переплетения восходящей и убывающей ветви на В-Н, которые обозначил рисунком на прошлой странице, не спроста.... "неточность " интегрирования ??? Сильно не хочется углубляться в эти тонкости, просто практически заметил, что при некорректных значениях сильно заметно "переплетение" гистерезиса в зоне подхода к насыщению, и сильно "играет" ширина петли при изменении размаха индукции. Не будет ли аналогичных проявлений, при отходе от синусоидальной формы напряжения, которые могут не отражаться в модели ??? Поэтому, пока-что, придерживаюсь "классической" версии, с синусоидальным сигналом. |
|
| Автор: | valvol [ 31-07, 14:33 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Alex Thorn писал(а): Попробовал в модели посравнивать снимаемые B-Н при условии синусоидального сигнала, и при условии существенных искажений сигнала. Модели рисуют одинаковые "петли" при условии подбора напряжения генератора, для создания одинаковой "индукции" . Это даёт основание полагать, что исследовать несоответствие реальной индукции и напряжения интегратора - задача достаточно сложная. Но те переплетения восходящей и убывающей ветви на В-Н, которые обозначил рисунком на прошлой странице, не спроста.... "неточность " интегрирования ??? Возможно неточночть, вызванная не качественным конденсатором RC цепочки (большая абсорбция). |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 31-07, 14:39 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Понял. Просто покрутил немного практически, вижу, что интегратору не могу довериться так, как это выглядит "в теории". Что, в принципе, не является каким-то особенным открытием. Беглое сравнение визуальной величины Br при изменении номиналов интегратора, заставляет пытаться максимально удержать макет в "классическом" варианте с синусоидой, остальное надо изучать внимательно. По теории - особо вопросов нет, всё понятно. Спасибо. |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 31-07, 15:56 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
valvol писал(а): система работает для любой формы периодического переменного напряжения, не имеющего постоянной составляющей. Учитывая то, что производная индукции пропорциональна приложенному напряжению, делённому на сечение и витки dB/dt=V/(A*N) Получить текущее значение индукции (при учёте её начального значения) можно интегрируя функцию напряжения. Выделил фразу, чтобы уточнить. Это конечно для другой темы, но. Получается, что в каждом импульсе заполнения, контролируя интегратором напряжение на обмотке трансформатора, можно достоверно определять изменение индукции . Как эту информацию использовать - уже другой вопрос. |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 31-07, 18:28 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Попробую в таком варианте посмотреть. Петля будет "зеркально" по горизонтали на осциллографе. http://savepic.org/4216429.jpg |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 01-08, 01:35 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Намотал 80 витков на образец ( размеры колечка обозначил ранее ) . Токовый резистор расчётное значение 16,5 Ом. Интегратор по номиналам 39 кОм и 47 наноФарад. Осциллограф по "току" 0,1 вольт/дел , по "индукции" 20 мВольт/дел. Частота 10кГц. Разделительный конденсатор 1 мкФ. Поведение петли по мере увеличения напряжения на генераторе http://savepic.org/4283827.jpg http://savepic.org/4263347.jpg http://savepic.org/4265395.jpg http://savepic.org/4323762.jpg http://savepic.org/4312498.jpg http://savepic.org/4310450.jpg После предварительной проверки правильности полученного результата, попробую приступить к измерениям. По последней картинке, насчитал : ток 5 делений, 0,5 вольт на резисторе 16,5 Ом, итого 0,03 Ампер. Напряжённость под это колечко при 80витков - 115 А/м. Индукция по Эпкосу для N87 при 115 А/м - 0,387 Тл. На экране осциллографа - "индукция" 4 деления, т.е. 80 мВольт. Расчётное значение индукции - порядка 0,36 Тл . ( *** надо ещё подумать и перепроверить, по формуле которая фигурировала выше получается около 0,251 Тл , - результат неверный ). |
|
| Автор: | valvol [ 01-08, 10:23 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Alex Thorn писал(а): Расчётное значение индукции - порядка 0,36 Тл . ( *** надо ещё подумать и перепроверить, по формуле которая фигурировала выше получается около 0,251 Тл , - результат неверный ). Возможно чего-то не учёл в формуле. Это не долго поправить. Однако с выводами торопиться не стоит. Надо насытить материал, т.е. довести напряженность до 1200 А/м. |
|
| Автор: | Alex Thorn [ 01-08, 10:28 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
valvol писал(а): Возможно чего-то не учёл в формуле. Это не долго поправить. Однако с выводами торопиться не стоит. Надо насытить материал, т.е. довести напряженность до 1200 А/м. Да, надо всё пересчитать аккуратно и подумать.
|
|
| Автор: | Alex Thorn [ 01-08, 10:31 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Я так понял, надо отрисовать семейство кривых, чтобы получить "начальную" кривую по точкам вершин ? Это нам потом понадобится. |
|
| Автор: | valvol [ 01-08, 10:43 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Комплексная магнитная проницаемость |
Alex Thorn писал(а): Я так понял, надо отрисовать семейство кривых, чтобы получить "начальную" кривую по точкам вершин ? Это нам потом понадобится. Возня с синусоидой нужна, в основном, для того чтобы отработать стенд и методику. В этом случае, в качестве эталона, можно использовать данные производителя. Когда же всё сойдётся, надо будет перейти к испытанию прямоугольным напряжением с паузой (пауза позволит наблюдать основную кривую намагничивания). |
|
| Страница 17 из 28 | Часовой пояс: UTC + 4 часа |
| Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group http://www.phpbb.com/ |
|