Jump to content

    

Воздушный зазор в сердечнике трансформатора

2 часа назад, MikeSchir сказал:

... правда ключи по-мощнее нужны. 

Вот-вот, ключики в пару раз по-мощнее, проводочки в пару раз по-жирнее и все эти только очевидные напасти из-за какого-то 0,05мм зазора между Ш-половинками.

Edited by ВН2

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, wim said:

Вопрос: каким образом можно намотать два одинаковых дросселя с разницей омического сопротивления 10%?

Там же в статье не десять, а шестнадцать. Градусов, а не процентов. А дроссели одинаковые, но при разных условиях обдува.  Устранимо конечно, но стоит оно того? Вдруг ещё-то какие  другие непредвиденные причины вскроются?
Выравнивание полупериодов это может быть и правильно, но вот я смотрю на многолетнюю борьбу учёных мужей, - как-то не очень у них с быстрой коррекцией в переходных режимах.
А "третий глаз" меня не подводит. Безошибочен,  потому что он сама непосредственность – ничего не сравнивает и не оценивает с предыдущим полутактом – лупит с размаху и сразу в рабочем полутакте. Способ конечно не универсальный, спору нет,  но вот так вот голословно как Егоров, отправлять в кружок Юный техник, мне кажется это не очень разумно, мягко говоря.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 hours ago, vervs said:

Не только: также можно выключить ток в момент, когда его значение будет соответствовать Hc - получим размагниченный сердечник, подобным способом часто работают с магнитотвёрдыми материалами

Хорошая идея, но как это сделать?

7 hours ago, vervs said:

Однако для создания этой индукции потребуется больший ток намагничивания, нежели без зазора

Ток - как следствие, да, разгонится больший ток.

6 hours ago, MikeSchir said:

Верю - не верю... – это не для «любителей» физики. :biggrin: 

Может ли в системе с зазором при отсутствии внешней МДС поддерживаться индукция равная Br. Единственным источником МДС при отсутствии внешнего источника намагничивания в магнитном материале может быть только коэрцитивная сила Hc.  Для феррита нашей любимой марки N87 Hc=20 А/м, а Br = 0,25Тл. МДС создаваемая коэрцитивной силой = Hc*le, где le – длина магнитной линии сердечника. Эта МДС будет полностью приложена к зазору длиной lz, и при условии, что сечение зазора и сердечника равны, создаст в нём напряжённость Hz=Hc*le/lz . Возьмем сердечник E42, le=97мм ~ 0,1м, вставим зазор  lz = 0,00005м (0,05мм=50^10-6м), тогда Hz = Hc*1000 = 20*2000 = 4*10^4 А/м. Этой напряжённости поля будет соответствовать индукция

B = mu0*Hz = 1,256*10^-6*4*10^4 = 5,24*10^-2 = 0,0524 Тл, т.е. в 5 раз меньше чем без зазора, а поскольку поток непрерывен, то эта индукция будет и в сердечнике и в зазоре. Это при условии намагничивания по полной петле, в других случаях Hc и Br будет меньше. Этот «фокус» иллюстрирует картинка,  приведённая, на стр. 9. Варьируя длину зазора можно устанавливать другие величины остаточной индукции в системе сердечник-зазор.

Амплитуда тока намагничивания, например для двухтактного в такой системе будет

 Imu = B^2*lz*s/(2*mu0*U*t)~= 0,21А,  где B=0,3 Тл, s=175мм^2, U=300 В, t=5 мкс . На такой системе сердечник-зазор сделан преобразователь на 650 Вт, амплитуда его рабочего тока ~=3А.

 

Интересно о какой коэрцитивной силе мы говорим, когда поля нет?

Я думал, феррит - это источник магнитного потока.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, SAVC сказал:

 

Я думал, феррит - это источник магнитного потока.

Ветер дует вовсе не потому что деревья качаются.
 Источник магнитного потока - проводник с током. Феррит только концентрирует магнитный поток , не выпускает его за пределы сердечника, поскольку у него магнитное сопротивление ( проницаемость выше)  для магнитного поля намного меньше чем у воздуха.
 Ну как источник напряжения - не провода от аккумулятора, а сам аккумулятор. Провода (феррит в магнитной цепи) только для красоты, чтобы не отправлять электроны по воздуху.
     При очень небольшом напряжении аккумулятора можно получить большие токи в цепи. Правда, "для стабилизации" цепи можно ввести воздушный зазор в полметра. Тогда, намотав аккумулятор на миллион вольт можно работать, не опасаясь коротких замыканий и любых перекосов. Воздушный зазор любой удар примет на себя. Поглотит всю лишнюю или запасную мощность.
 Не воспринимается аналогия?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, SAVC said:

Ток - как следствие, да, разгонится больший ток.

 

Что Вы как не инженер рассуждаете? Ведь существуют же меры оценки, например процент от рабочего тока ключей, обмоток, а  "больший", "меньший" - ничего не говорит. Можно оценивать например, к каким потерям приводит Ваше действие. Но обязательно количество

4 hours ago, SAVC said:

Интересно о какой коэрцитивной силе мы говорим, когда поля нет?

Я думал, феррит - это источник магнитного потока.

О самой обыкновенной, о той, которая удерживает материал в состоянии Br. Феррит не источник это материал, а источником, внешним,  может быть, например, проводник с током. 

Коэрцитивная сила намагниченного сердечника  в системе сердечник-зазор является внутренним источником МДС (поля, а не потока- различайте)  и приложена к зазору, в котором создаёт поток .

Надо бы Вам почитать ту часть ТОЭ, которая рассматривает магнитные цепи и их свойства, всё что я сказал, там есть.

4 hours ago, SAVC said:

Хорошая идея, но как это сделать?

Если не знаешь как сделать или не получается, попробуй обойти - это инженерное решение, а потом, когда-нибудь получится:bye:

Edited by MikeSchir

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 hours ago, wim said:

 Размагничивающее поле создается за счет энергии внешнего источника. После выключения питания сердечник через некоторое время вернется в состояние остаточной намагниченности. Если хотите, можете сами провести эксперимент с ферритовым дросселем и убедиться, что первый цикл намагничивания начинается от значения Br и это значение от наличия зазора не зависит.

Не приходилось с таким сталкиваться, или не замечал, и почему именно с ферритовым дросселем. В любом случае нужно задать какие-то условия, схему и план эксперимента. Я так думаю.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 hours ago, SAVC said:

U = 2 * f * Delta B * S * w

Эта формула не зависит от зазора, и вообще, от магнитного сопротивления материала сердечника.

Абсолютно верно, эта формула не включает зазор и параметры материала потому, что не описывает передачу энергии. По этому соотношение ЭДС первичной и вторичной обмоток не зависят от материала сердечника, а только от взаимоиднукции и геометрических параметров. Но как только вы пытаетесь использовать эту систему для транспорта энергии, сердечник вступает в роль. Это как потенциал на конце сопротивления в 1 Ом и 1 ГОм будет одинаковым, но только до тех пор, пока не начнется потребление тока и передача энергии. Это так называемая гальваническая аналогия, можете погуглить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ничего не понимаю, закон электромагнитной индукции абсолютно верен.

Егоров, феррит - это такой провод, который сам генерирует ток.

MikeSchir, тогда получается, что Br может быть уменьшена практически до нуля?

Я могу допустить, что в воздушном зазоре величина индукции будет меньше Br за счёт увеличившегося сечения, выпучивания поля, и только.

С удовольствием бы почитал ТОЭ. Подскажите конкретную книжечку, плиз.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У меня всё-таки один простой вопрос. Чем H отличается от B ?

И вообще, из чего состоит магнитное поле.

Ведь, линии магнитной индукции - это не просто удобная терминология, это реально существующие в пространстве линии. Их можно получить, увидеть. А как насчёт H ?

Возможно, я не прав насчёт Br. И да, её формируют единичные токи движения электронов по орбитам, я это понимаю.

Но мне придётся поставить эксперимент, чтобы в этом убедиться.

В уменьшении Br при введении зазора, я имею в виду.

Share this post


Link to post
Share on other sites
40 minutes ago, SAVC said:

А как насчёт H

Так называемая напряженность поля Н = B/mu0 - J

где J - намагниченность среды. Т.к. намагниченность определяется внутренними микроскопическим токами, ее принято вычитать из полной индукции, и вот циркуляция этого остатка Н по контуру любых магнитных линий не зависит ни от пути, ни от материалов. Это удобно для расчетов. Это специально придуманная штука. Трюк для вычислений.

Циркуляция же для В равна сумме всех токов, как внешних, так и внутренних (микроскопических), а так как последние не известны, то посчитать её (циркуляцию) становится весьма не очевидно.

 

Над чем тут копья ломать? Вроде нужно один раз решить задачу для сердечника с зазором из учебника (это типовой случай) и будет достаточно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я всегда считал H как (I*w)/l, это верно?

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 минут назад, SAVC сказал:

И вообще, из чего состоит магнитное поле.

Ведь, линии магнитной индукции - это не просто удобная терминология, это реально существующие в пространстве линии. Их можно получить, увидеть.

Вам как: честно или по учебнику? По какому: для электриков ПТУ или для "молодых ученых"?
 1.ХРЕН ЕГО ЗНАЕТ из чего оно состоит. 
2. НИКОГДА И НИКТО ПОЛНОСТЬЮ ЭТОГО НЕ УЗНАЕТ.  В принципе.
      К этому и подобным вопросам возвращались не раз. Когда физика только зарождалась  уже существовали толпы "молодых ученых". Теория теплорода была не глупостью, а вполне завершенной научной теорией. Она позволяла довольно точно рассчитать сколько дров необходимо для отопления монастыря. Самого теплорода никто никогда не видел.
 А потом появились пушки. Теория не справлялась. Пришлось придумать "молекулы". Во, молекул тогда никто не видел, но пушки стали стрелять вполне научно.
 А подкосил все это паровоз. Пришлось теорию сильно доработать. Ага, абсолютный нуль, еще пару термодинамических выдумок и поехал паровоз по-научному. И паровая турбина заработала понятно, а не как загадочная игрушка Герона.
 Тооолько очнулись от обморока ученые - бац! Электричество! Сидели, сопели пришлось таки придумать электрон. Во, трошечки все улеглось... 
 Но не надолго. Пошли нейтроны, протоны, уперлось потом все в кварки и бозоны и ... нет этому конца и НИКОГДА НЕ БУДЕТ. Мы никогда не попробуем бозон на вкус, не повертим в руках. Есть ВЫДУМАННЫЕ формулы.
 Все дело в том, что за пределами прямого человеческого восприятия мы ВЫНУЖДЕНЫ ограничиваться МОДЕЛЯМИ окружающего мира. Модель всегда несовершенна, имеет ограничения по области применения.
 Вы говорите о реальности линий магнитной индукции? ЧЕПУХА! Это затянувшийся наив экспериментаторов 19 века, наблюдавших линии из железных опилок. Просто опилки не только ориентируются вдоль поля, но и еще притягиваются друг к другу, по косвенной причине выстраиваясь в линии. Несколько нагляднее смотрится картинка с магнитной жидкостью, но и она не полностью отображает магнитное поле.
                    А для закругления сей спонтанной диссертации
    Пришлось как-то заняться ветряками. Ученое описание аэродинамики газовой турбины сразу повергает в полное уныние семиэтажными дифуравнениями.  Но жизнь требовала и оказалось, что инженеры при проектировании пользуются куда более наглядными и простыми моделями. Их расчет сродни по сложности закону Ома. Все получается, практика приемлемо совпадает с расчетами.
       Вот эта конкретная  дискуссия о зазоре она вроде ученых битв "сколько чертей может уместиться на кончике иголки" в средние века. Не нужно плодить излишние теоретические сложности. Есть довольно хорошо проработанная классическая ИНЖЕНЕРНАЯ теория трансформатора, дросселя, типовых топологий импульсных преобразователей. Вот ее нужно изучить для начала и ОСМЫСЛИТЬ на уровне понятных физических аналогий. Выполнить полсотни лабораторок, экспериментов, придуманных самостоятельно. Но не препираться в пустых диспутах "А верно ли вектор Умова-Пойнтинга крутится в парном молоке?".
 Ах,  при некоторых частных случаях из-за несимметричности сердечник может насыщаться? Так симметрируйте полуволны , на применяйте темные топологии, работа которых вам до конца не ясна, примите меры по ограничению амплитуды токов. Не можете равномерно отвести тепло от дросселей в схеме удвоения токов? Значит еще  не доросли до этой топологии, примените другую, конструктивно более доступную. Изучите и ПРОЩУПАЙТЕ то, что давно известно.  А то, не осмыслив чем дроссель отличается от трансформатора можно доооолго- долго спорить,  переписывать формулы, а без ясного понимания их смысла никуда не продвинуться.
 Я однажды от цифры вынужден был переключиться на силовую электронику. На сегодня вроде чудес в трансформаторе для меня нет. Хотя, лет 15 назад пришлось освежать знания. Облегчалось тем, что какие-то твердые были  плюс  я знал где и как искать ответы. Вот это - "где и как искать"   и есть по сути образование.
 А по каким орбитам  крутятся  орбитам электроны, в какую сторону спин закручен - не нужно оно мне в ДАННЫЙ МОМЕНТ. И вы не засоряйте голову ненужным при решении конкретных задач.

Share this post


Link to post
Share on other sites
42 minutes ago, Alex-lab said:

Над чем тут копья ломать? Вроде нужно один раз решить задачу для сердечника с зазором из учебника (это типовой случай) и будет достаточно.

Я всегда верил учителям и учебникам, но как-то пришлось разбираться с индуктивностью, так вот, в одном месте учебника было написано L=%PSI/I, а в другом, U = L * d%PSI / dt или это было в разных учебниках, уже не помню.

Но смысл в том, что вторая формула работает ВСЕГДА, а первая - только ИНОГДА. Так вот, из второй получается L = d%PSI / dI, и это верно, а первое - ложно. Но так пишут много где, и управы на них нет.

А теперь вы мне предлагаете решить задачу из учебника. А по каким формулам??? Я сейчас для магнитных цепей знаю несколько точно верных формул, например: U = d%PSI / dt, L = d%PSI / dI, Rm = mu * mu0 * l /S

И кстати, внезапно открылось, что mu_a должно быть dB / dH во как. А вы мне пишите неверную формулу, которую можно найти в учебнике, это да. Но как по ней считать??

Не нашлось нужного смайла.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minutes ago, SAVC said:

в одном месте учебника было написано L=%PSI/I, а в другом, U = L * d%PSI / dt или это было в разных учебниках, уже не помню.

Но смысл в том, что вторая формула работает ВСЕГДА, а первая - только ИНОГДА.

Чего?? может U=-LdI/dt? ибо dPSi/dt = -U. Это нормально, что одни формулы более универсальны, а другие являются частными ситуациями. Есть два пути познания дедуктивный и индуктивный (не к ночи помянутый). Плохого в этом ничего нет, т.к. для частных случаев обычно указывается, когда то или иное выражение справедливо. Учебников разных валом, на вкус и цвет. У меня только по элдину десятка два лежит в папке.

3 minutes ago, SAVC said:

Но как по ней считать?? 

Давайте по порядку. Что именно нужно посчитать?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, конечно dI /dt второпях печатал.. ошибся малость. Опять не нашлось нужного смайла. А в аське был.. :-)

Посчитать, вообще, нужно трансформатор. Тепловой режим. Не опираясь на плотность тока, а вычисляя нагрев, наверное, это будет симулятор.. где можно это сделать? Я пока знаю только JMAG, и он у меня есть. Но, блин, его осваивать - полгода.. нет ли чего-нибудь попроще?

А насчёт частных формул - ТАК ВЕДЬ ТАМ _НИГДЕ_ не было сказано, что это ЧАСТНАЯ ФОРМУЛА.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now