[IlCF 0]

В описаниях всяких ИИП для самостоятельного изготовления, особенно сварочных, часто вижу применение обмоточных проводов диаметром >1.5мм, а то и вообще медной шины. Но даже самая простая оценочная формула для меди говорит о том, что уже на частоте 25 кГц толщина скин-слоя составляет менее 0,5 мм, т.е. применение проводов диаметром более 1 мм вроде как вообще нецелесообразно. Почему же применяют? От неграмотности? Но эти конструкции вроде как нередко профессиональные инженеры сочиняют. При этом во всех заводских трансформаторах на более-менее большие токи (например, БП компьютера), которые я видел, намотка сделана в несколько проводов. На днях раскрутил заводской сварочный инвертор - его трансформатор тоже намотан множеством тонких (где-то по 0,5-06 мм) проводов.

Как всё-таки правильно? И почему не "плавятся" провода по 2,5мм в сварочниках на 40 кГц и 150-200 А? Возможно, большая плотность тока в поверхностном слое несколько компенсируется эффективным отводом тепла с поверхности и одновременно через внутренний объём, ток по которому практически не протекает?

[alexunder 4]

В описаниях всяких ИИП для самостоятельного изготовления, особенно сварочных, часто вижу применение обмоточных проводов диаметром >1.5мм, а то и вообще медной шины. Но даже самая простая оценочная формула для меди говорит о том, что уже на частоте 25 кГц толщина скин-слоя составляет менее 0,5 мм, т.е. применение проводов диаметром более 1 мм вроде как вообще нецелесообразно.

Толщина скин слоя - это величина, по которой плотность тока убывает экспоненциально с расстоянием от поверхности проводника. Т.е. если это 0.5 мм, это не означает, что после 0.5мм пл. тока равна нулю, она лишь в 2.71 раза меньше значения на поверхности. Поэтому и применяют провод толще.

[Alexashka 0]

Толще медь - дольше нагревается Но вообще нужно смотреть формат импульсов, для однополярных импульсов имеем постоянную составляющую, а значит эффект от увеличения толщины фольги h будет даже при h >> σ

ИМХО по-хорошему нужно брать тонкую фольгу и в несколько слоев (этакий литцендрат). Для такого решения есть оптимальная толщина фольги при которой потери минимальны, примерно (0,7...3)*σ/m, где m -число слоев, σ -толщина скин слоя.

Или в несколько проводов, что проще в изготовлении.

 

Ссылка

 

[IlCF 0]

если это 0.5 мм, это не означает, что после 0.5мм пл. тока равна нулю, она лишь в 2.71 раза меньше значения на поверхности.

Спасибо! Я отчего-то считал, что плотность тока экспоненциально стремится к нулю при l=толщина_скин-слоя. Но, в любом случае, снижение даже в е раз уже очень сильно влияет, особенно если провода взяты "впритык" по постоянному току.

Толще медь - дольше нагревается Но вообще нужно смотреть формат импульсов, для однополярных импульсов имеем постоянную составляющую, а значит эффект от увеличения толщины фольги h будет даже при h >> σ

Т.е. получается, что фактически степень влияния скин-эффекта ещё и от типа преобразователя зависит? Понял, спасибо. И за ссылку спасибо - буду читать. А фольга, конечно, штука хорошая. Например, для стандартного сердечника Ш20х28 ширина катушки составляет 40 мм, что при толщине фольги 0,1 мм даёт 4 кв.мм., что по сечению эквивалентно проводу диаметром 2.24 мм, только с минимизированным скин-эффектом.

[Alexashka 0]

Т.е. получается, что фактически степень влияния скин-эффекта ещё и от типа преобразователя зависит?

Вот что пишут в статье про биполярный ток:

Данные о потерях для разнополярной прямоугольной формы тока при оптимальной толщине имеют тот же характер, что и для однополярного импульса. Но оптимальная толщина несколько меньше (составляет 1,54 глубины скин-слоя), а коэффициент сопротивления больше. Это можно понимать как полезный эффект постоянной составляющей тока в импульсе, которая имеет более низкие потери чем на эквивалентном переменном токе.

Выходит выгоднее использовать однополярный ток и более толстый проводник, однако при этом появляется подмагничивание в сердечнике, а это доп.потери на вихревые токи в зазоре, какое будет преимущество с учетом этих потерь статья скромно умалчивает...

[alexvu 5]

А какой минимальный зазор должен быть между слоями фольги?

Ведь если зазор = 0, то мы имеем один толстый слой.

[Baser 5]

А какой минимальный зазор должен быть между слоями фольги?

Ведь если зазор = 0, то мы имеем один толстый слой.

Ессно, любой минимальный > 0 и выдерживающий напряжение между слоями фольги :)

Изоляция нужна.

[toweroff 0]

Есть варианты медной ленты с изолирующим слоем (возможно, самоклеющимся) или проклеивают изолирующей лентой до необходимой толщины, большей толщины пробоя?

[wim 6]

выгоднее использовать однополярный ток

Согласно формуле в статье, особенно выгодно использовать треугольную форму тока, т.к. при To=0 и tr=T/2 скин-эффект чудесным образом исчезает.

Т.е. в дросселе при симметрично-треугольной форме тока скин-эффекта не должно быть вообще.

Это все от того, что в ряд Фурье надо правильно раскладывать, с учетом паузы между импульсами.

 

[HardEgor 62]

Есть варианты медной ленты с изолирующим слоем (возможно, самоклеющимся) или проклеивают изолирующей лентой до необходимой толщины, большей толщины пробоя?

Как-то давно мы пробовали:

- если мотать отдельная лента изоляции и отдельная лента меди, то по краям делается припуск, т.е. изоляция шире меди на 1-2 мм.

- если мотать медной лентой с уже нанесенной односторонней изоляцией, то края могут замкнуть - поэтому каждый следующий виток должен быть чуть уже (или шире - в зависимости от того как лежит изоляция первого витка)

 

Необходимая толщина пробоя зависит от количества витков, например 600 вольт на 10 витков - это всего 10 вольт между витком, сейчас наверное можно использовать фольгу для духовки или упаковочную пленку :)

[Ydaloj 0]

Есть варианты медной ленты с изолирующим слоем (возможно, самоклеющимся) или проклеивают изолирующей лентой до необходимой толщины, большей толщины пробоя?

китайцы в блоках питания АТХ давно уже мотают вторичку шиной, обёрнутой обычной же изоляционной полиэстеровой лентой

[Егоров 0]

Не все так красиво обстоит и с лентой. Природу обмануть трудно :)

Не могу сейчас привести ссылки на статьи по этому вопросу, но исследователи говорят следующее.

Лента эффективно работает при 1-3 витках, не более. Далее наблюдается замена скин-эффекта вытеснением тока от середины ленты к краям. Причем, эффект чуть ли не квадратично зависит от количества витков. При семи витках лента оказывается хуже сплошного провода. Сильно греются внутренние витки, начало и конец- меньше.

Все-таки, литцендрат, жгут из тонких проводов - более универсальное решение.

По моему опыту на частотах до 100 кГц для провода до 0.4 мм скин-эффектом можно пренебречь. Это при расчетной плотности 4-5 А на мм. Однослойная верхняя обмотка не очень нагревается и при диаметре провода до 0.7мм.

А если частоты и токи больше - мотать жгутом, другого технологически удобного выхода нет.

Сказанное относится к импульсным трансформаторам и обратноходовым двухобмоточным дросселям. В сглаживающих дросселях большая часть тока непрерывна и там проблема вообще отсутствует - хоть колючей проволокой можно мотать.

[Trump 0]

Природу обмануть трудно :)

Да.

Все-таки, литцендрат, жгут из тонких проводов - более универсальное решение.

Тоже - да.

[toweroff 0]

А вот еще интересный вопрос. Литцендрат, многожил... Как эффективнее снимать лаковую эзоляцию?

Я про технаря, который будет это все мотать и запаивать. Сам давным-давно пользовался аспирином, но это ж ужас))

[Garynych 0]

А вот еще интересный вопрос...

С буржуйских проводов лак замечательно обжигается перегретым паяльником, капля припоя, канифоль, и некоторое время выдержки. С нашим проводом такой номер не проходит.