[Zuse 0]

Но в связи с появлением нового прибора появились и новые вопросы.

Принцип работы нового прибора, насколько понимаю, заключается в измерении амплитуды и фазы тока, текущего через испытуемый элемент, и вычислении на их основе импеданса.

Импеданс дросселя прибор умеет вычислять используя последовательную и параллельную схемы замещения. В описании сказано, что по умолчанию используется последовательная схема замещения, которая наиболее эффективна, когда большую часть потерь в индуктивности составляют омические потери. На высоких же частотах большую часть потерь составляют потери в сердечнике на гистерезисе и вихревых токах и в этом случае следует использовать параллельную схему замещения.

 

Есть синфазный дроссель, проницаемость сердечника которого согласно документации на 100 кГц примерно в 4 раза меньше чем на 10 кГц. Измеряю L и R одной из его обмоток на переменном токе на частотах 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц и 100 кГц используя последовательную и параллельную схемы. Вот что прибор показывает:

f=100    фаза = 84   Ls=2820 мкГн  Rs=0.2 Ом   Lp=2850 мкГн Rp=17 Ом

f=1k      фаза = 81   Ls=2650 мкГн  Rs=3 Ом      Lp=2700 мкГн Rp=100 Ом

f=10k    фаза = 69   Ls=2000 мкГн  Rs=48 Ом    Lp=2300 мкГн Rp=380 Ом

f=100k  фаза = 38   Ls=480 мкГн    Rs=380 Ом  Lp=1250 мкГн Rp=380 Ом

 

Номинал L на 10к - 1600 мкГн+50-30%

 

Вопрос: исходя из приведенных данных, какую индуктивность дроссель имеет на 10k и 100k ?

Изменено 27 июля, 2022 пользователем Zuse

[Alex-lab 5]

On 7/27/2022 at 2:45 PM, Zuse said:

L на 10к - 1600 мкГн+50-30%

Формально оно соответствует обоим замерам 2000 и 2300 мкГн.

Однако, использование эквивалентных схем как упрощенных абстракций подразумевает разбиение системы на частотно зависимые и частотно независимые элементы. Их последующий анализ.

Активная часть LR не должна зависеть от частоты. В опыте, такое наблюдается только для второй схемы замещения в области высоких частот, там везде по 380 Ом. То есть, замещение вероятно корректное.

В первой же, там все меняется, и смысла в замещении нет, схема не верна ни в какой части частотного диапазона.

[Zuse 0]

On 7/31/2022 at 2:22 PM, Alex-lab said:

Формально оно соответствует обоим замерам 2000 и 2300 мкГн.

Однако, использование эквивалентных схем как упрощенных абстракций подразумевает разбиение системы на частотно зависимые и частотно независимые элементы. Их последующий анализ.

Активная часть LR не должна зависеть от частоты. В опыте, такое наблюдается только для второй схемы замещения в области высоких частот, там везде по 380 Ом. То есть, замещение вероятно корректное.

В первой же, там все меняется, и смысла в замещении нет, схема не верна ни в какой части частотного диапазона.

Но во второй схеме замещения не бьется магнитная проницаемость, которая согласно данным на сердечник на 100 кГц должна быть вчетверо меньше, чем на 10 кГц

[k155la3 26]

Для проверки можно собрать мост из "эталона" и нового и прогнать генератором по частоте.

[wim 6]

В 01.08.2022 в 15:29, Zuse сказал:

во второй схеме замещения не бьется магнитная проницаемость

Очевидно, что во "второй" схеме происходит либо насыщение дросселя, либо ограничение самой измерительной схемы. Это видно по тому, что ЭПС дросселя не меняется, а должно расти с ростом частоты.

[Zuse 0]

On 8/1/2022 at 9:28 PM, wim said:

Очевидно, что во "второй" схеме происходит либо насыщение дросселя, либо ограничение самой измерительной схемы. Это видно по тому, что ЭПС дросселя не меняется, а должно расти с ростом частоты.

Какую схему замещения не используй, комплексный импеданс остается неизменным, так что говорить о насыщении или ограничении, имхо, некорректно.

 

Последовательная (первая) схема дает требуемое снижение проницаемости с ростом частоты, а также рост ЭПС с ростом частоты.

И в целом результаты измерения получаются похожими на график импеданса одновиткового дросселя, приведенный Мстатором для собственной линейки нанокристаллических дросселей:

Т.е. можно сделать вывод, что производители нанокристаллических сердечников оперируют последовательной схемой замещения.   

Изменено 2 августа, 2022 пользователем Zuse

[Nicolai326 0]

В 02.08.2022 в 11:37, Zuse сказал:

приведенный Мстатором для собственной линейки нанокристаллических дросселей

Я задавал вопрос по измерению индуктивности катушки на нанокристаллических сердечниках специалистам МСТАТОР. Вернее про разное поведение катушек на сердечниках №87 Epcos и MSTN МСТАТОР при измерении индуктивности.

Ответ следующий: 

"Действительно есть принципиальные отличия от традиционных материалов.

В первую очередь это очень высокая проницаемость. Разница в порядок. Индуктивность измеряется в последовательной схеме. По Вашим данным начальная проницаемость сердечника MSTN 28900 на 111 кГц. Это хороший результат и он говорит о том, что магнитопровод в порядке. Для традиционных материалов характерна низкая проницаемость - 2..3 тыс и соответственно большой ток холостого хода в первичке и угол сдвига фазы между током и напряжением приближается к 90 град (условно скажем 85 град). За счет этого получаются приемлемо низкие потери. Соответственно это означает низкий тангенс угла потерь и высокую добротность (обратная величина). Для нашего материала угол сдвига фазы будет меньше (условно скажем 70 град), тангенс угла потерь больше, а добротность ниже.  НО сама амплитуда тока холостого хода на порядок меньше. Поэтому потери низкие. Т.е. низкие потери достигаются не за счет узкой линейной петли гистерезиса, а за счет высокой проницаемости и малого тока холостого хода. Т.е. традиционные доступные способы оценки магнитных свойств здесь не уместны. Ведь Вас не интересует добротность как таковая, Вас интересует возможность передать большую мощность при малом объеме магнитного материала. А это характеризует величина потерь. Точнее интересует предельная амплитуда индукции на заданной частоте преобразования, которая не вызовет запредельный нагрев трансформатора. Этот критерий и заложен в нашей программе - калькуляторе."