Бегемот... Есть ли какие - то расчёты магнитной индукции в зазоре (или в сердечнике при известном зазоре) в зависимости от индуктивности и тока?... Я так понимаю для железа выбирают 1.3 тл в среднем, как для трансформаторов... Если допустим взять катушку с максимальным значением напряженности поля в сердечнике 0,3 - 0,6 при токах 10...15 А как узнать какое нужно сечение магнитопровода?
Фигня. Нужно делать Spice модель, потом эту индуктивность вносить в модель реального кроссовера ( в МС9 например или аналогичном симуляторе) подавать туда напряг разной формы и смотреть нету ли нигде поднасыщщения. Контролировать по КГ... Щас разбираюсь как эту модель правильно строить. Она называется "Core" в библеотеке Микрокапа
(Сообщение последний раз редактировалось: 03-16-2016, 01:13 PM Tetragramaton.)
разобрался. Нужны хотябы примерные данные по которым можно построить петлю гристезиса для трансформаторных сталей Э 310, 320, 330 - оно всё там почти одинаковое но всё же. Хотябы примерно в табличке, желательно для типичных 0.35 мм пластин...
В первых прикидках. Если сердечник разомкнут загнать его в насыщение нереально (там не наберётся 1.5 тл никак), а качество катушки определяется только временем на перемагничивание - короче потери с повышением частоты... Но сталь до определённой магнитной напряженности которая примерно в 2 раза меньше предельной СОХРАНЯЕТ ПОЧТИ ТЕ ЖЕ ВРЕМЕННЫЕ СВОЙСТВА на перемагничивание. Т.Е если не заходить за эту величину, скажем 0.7 тл условно, можно сделать катушку которая будет иметь те же параметры что и на I сердечнике, но содержать гораздо меньше витков и иметь меньше посл. сопр. а "ширина" петли - время перемагничивания зависит уже от качества стали и толщины листов. Чем меньше тем лучше. Соответственно оптимальное железо для катушки должно быть оптимальным с точки зрения соотношения сечения к ширине зазора. Чтобы максимально использовать линейную область петли с каким - то примерным запасом выбрать исходя из той напряженности электромагнитного поля которое будет в ней создаваться.... Сечение же нам тоже ненадо сильно большое - это длинна витка
Tetragramaton Написал:Т.Е если не заходить за эту величину, скажем 0.7 тл условно, можно сделать катушку которая будет иметь те же параметры что и на I сердечнике, но содержать гораздо меньше витков и иметь меньше посл. сопр.
Нельзя. Если ты хочешь иметь низкие искажения. Под низкими я имею ввиду не более 0.01% во всём диапазоне рабочих токов и на наихудшей частоте (где нибудь в районе частоты раздела).
Основная проблема не в насыщении, его легко избежать. Проблема в том что даже лучшие магнитные материалы существенно нелинейны (мю) во всём диапазоне кривой намагниченности. Эта нелинейность-проценты. Получается что без существенного увеличения искажений можно сделать индуктивность в 1.5-2 раза больше чем на чистом I такого-же сечения и с теми же витками.
И то, обычное магнитомягкое железо для этого совсем не подходит. Даже самое лучшее.
http://model.exponenta.ru/electro/0050.htm
еще одна отличная статья... изучаю..... Короче я так понял что с зазором можно делать, но не злоупотреблять... А что такое МЮ? (реально как оно влияет на линейность?) ну понятно что магнитная проницаемость а какой вид потерь она вносит? А что такое длинна магнитной силовой линии? - это длинна сердечника ?
(Сообщение последний раз редактировалось: 03-17-2016, 08:58 AM Tetragramaton.)
можно я несколько вопросов задам?
1)Правильно ли, что напряженность Н (А/м) создаёт ток в катушке? (даже не совсем ток.. напряженность Н прямопропорционально зависит от количества витков катушки и от тока который в ней протекает)?
2)Правильно ли, что величина магнитной индукции В (Тл) зависит от величины этой "напряженности" Н ?
3)Правильно ли, что в графиках намагниченности зависимость ВН указана при замкнутом сердечнике?
4)Правильно ли что при размыкании контура (создании зазора, или на I образном сердечнике) петля гристезиса превращщается в ровную линию без "площади" до значений насыщщения по В ?
5)Правильно ли что мю определяет площщадь петли гристезиса? ( скорость перемагничивания) и от этого зависит эффективность (линейность) сердечника с повышением частоты?
6) Корцетивная сила - это сила которая требуется на перемагничивание в пределах одного цикла. Чем она меньше - тем "быстрее" и лучше материал для наших целей.
я построил в Spice модели нелинейный сердечник по кривым намагничености из справочника для Э 320 стали 0.35мм. Связал с катушкой, вроде всё работает. Но смущщает в модели то что 200 витков дали мне катушку величиной 1.2 мГн вместо 4...5 мГн и это при замкнутом сердечнике... ищу где ошибка
и всё это для того чтобы понять, можно ли взять ТС 120 намотать на одной стороне катушку, вставить в зазор кусок линейки и радоваться жизни или нет. Линейность катушки интересна до 500 герц (дальше - 30 дб или что - то в этом роде если правильно планировать делёжку)
(Сообщение последний раз редактировалось: 03-17-2016, 10:20 AM bobby_ii.)
"Жорж Кювье, французский биолог, систематизатор животного мира, защитил от позора честь и достоинство рака. Кювье, находясь в здании Парижской академии наук, заглянул в зал, где работала комиссия, составляющая энциклопедический словарь животного мира. Пользуясь случаем, что пришел знаток своего дела, члены комиссии спросили Кювье: «Месье, правильно ли мы дали определение слову «рак»? Рак – это такая красная рыба, которая ходит задом наперед». Кювье ответил: «Неплохо. Я могу лишь дать небольшие поправки к вашему определению. Рак не рыба, он не красный, и не ходит задом наперед, а более ни в чем не могу вас поправить»."
Боюсь напортачить т.к. уже ничего не помню, но 1 - почти верно, 2 - 50/50, 3 - нет, 4 - нет, 5 - нет, 6 - почти верно.
1. Напряженность МП (Н) создается током и пропорциональна ему и кол-ву витков (с точностью до геометрии)
2. B=Mu*H в каждой точке
3. Для конкретной точки и соотв. материала в этой точке
4. Не путай петлю гистерезиса В(Н) и ВАХ катушки. При размыкании падает интегральная проницаемость т.к. там. где зазор Мю=Мю0.
5. мю определяет наклон зависимости В(Н)
6. Именно она определяет ширину (площадь) петли
(Сообщение последний раз редактировалось: 03-18-2016, 02:16 AM Tetragramaton.)
наконец - то я понял Бегемота. Проблема I сердечников в том что начальное МЮ сохраняется в полном диапазоне полей напряженности. Это сильно ограничивает эффективность использования магнитопровода... За то оно практически неменяется, соответственно и Bm изменяется медленно и линейно занимая небольшую окружность внутри петли гристезиса... что делают
1)в дросселе пускают или учитывают протекающий постоянный ток, который подмагничивает сердечник, увеличивая МЮ и соответственно индуктивность ( в нашем случае бесполезно. В звуковых трансформаторах - полезно, можно сделать специальную обмотку для смещщения рабочей точки)
2) делают зазор увеличивая магнитную индукцию в сердечнике....При оптимальных зазорах линия мю остаётся в пределах разумного ровной если не заходить за предельные H. и значение мю соответственно выше. Сердечник немного вовлекается в работу.
3) Выбирают материал с высоким начальным МЮ ( феерит ) и контролируют чтобы он не приближался к насыщщению ( а у него оно низкое... 0. 4 тл в среднем)
Варианты 2 и 3 имеют право на жизнь в нашем случае.
(Сообщение последний раз редактировалось: 03-18-2016, 03:56 PM Tetragramaton.)
Разобрался!!!! жить можно!!!! и почти во всех случаях. Трое суток ушло чтобы понять принцип как работает этот бред.
Замкнутый (подчеркиваю ) сердечник имеет кривую намагниченности на графике ВН
1 - сердечник без зазора
2 - маленьким зазором
3-большим зазором
4- похож на I образный.
При рассматривании безгристезисных кривых, для наших целей в первую очередь подходят участки на которых зависимость В/Н линейна т.е МЮ... ток в катушке создаёт напряженность электрического поля который должен привести к равномерному - одинаковому росту магнитной индукции в сердечнике. Мю - уровень магнитной проницаемости (B/H) это показатель ( в разах ) во сколько должна вырасти индуктивность катушки с сердечником в сравнении с тем что было бы без него. Естественно в росте этой величины мы тоже заинтерисованы, но не в ущерб линейности. По этому скорее всего закрытый магнитопровод использовать нельзя, несмотря на то что линейный участок там тоже есть до Н = 100А/м на моём граифке. Теоретически если быть уверенным в том что напряженность поля катушки будет в этих пределах, использовать можно - в каких то слаботочных цепях, тогда КПД дросселя по индуктивности максимальный. Но нас больше интерисуют более менее ровные "кривые" 2, 3 и 4. Вторая в "реальной жизни" будет не совсем ровной как я её нарисовал, а немного похожая на 1, но в этом режиме с "маленьким зазором" магнитопровод будет иметь в 2...3 раза выше перегрузочную способность и шире участок с умеренной линейностью. нам это тоже не подходит по этому смотрим на кривую 3. Она оптимальна в том, что зависимость ВН уже ровная, перегрузочная способность высокая, а МЮ еще не особо то и низкое. Этот режим в линейности ничем не уступает I сердечнику, опережая его в раза 3 по эффективности. Это нам и нужно.
Прикол. Мю для I сердечника почти не влияет на итоговую индуктивность при равном количестве витков. Т.К он там автоматом получается ровный но очень низкий...
(Сообщение последний раз редактировалось: 03-18-2016, 03:54 PM Tetragramaton.)
Теперь про гристезис. Это потери (дополнительная нелинейность) которая увеличивается с ростом частоты в первую очередь т.к гристезис это показатель длительности цикла перемагничивания, и во вторую очередь его конечно усугубляет степень использования сердечника вызванная или увеличением нагрузки на катушку, или злоупотреблением использования сердечника. Вывод прост. Чем меньше электромагнитная напряженность в катушке тем короче цикл. Только они не всегда круглые,как при синусоиде, а "всякие разные" - но не выходят за условные радиусы соответствующщие величинам производных своих токов (1- большой ток в катушке 2- меньше 3- еще меньше... А-Б величина корцетивной силы) . Кстати если сравнить вариант I сердечника, и сердечника с оптимальным зазором, то циклы на перемагничивание у них примерно равные т.к величина зазора - это наклон линии BH и её прямого и обратного контуров, а не их увеличение или уменьшение.... Если есть желание расширить линейный частотный диапазон - сузить петлю гристезиса, нужно использовать феериты
(Сообщение последний раз редактировалось: 03-18-2016, 04:09 PM Tetragramaton.)
Нерешенные задачи.... Бегемот, помоги... ну я немогу до всего сам допереть. Мне нужно просчитать какую токовую напряженность создаст катушка из 200 витков к примеру если пустить по ней ток 10 А. И какую роль играет сечение сердечника? (я устал несмог доразобраться, там еще какая то величина Вт/Кг) насколько я понял - это еще один вид нелинейности. Насколько он принципиален?
Предварительные выводы... для I сердечников выгоднее феерит. КПД то же что и на железе, частотка лучше
Т.е. магнитная индукция B не зависит от сечения а определяется током, количеством витков и (грубо) размерами зазора.
А индуктивность зависит от квадрата витков, площади сечения и, грубо, размеров зазора.
Т.е. большее сечение магнитопровода нужно для получения большей индуктивности при том-же количестве витков.
Или для уменьшения числа витков и, соответственно, уменьшения индукции.
