[Valery22 0]

Есть железо сечение 50х55, длина средней линии 540мм (О-образное) Ток в импульсе 200А 0,005с, требуемая индуктивность 40мГ.

Проницаемость беру с потолка, допустим, 5000 для трансформаторной стали. Получается индукция 90 Тл. Допустимая, как я понял, до 1.7 Тл. Хорошо. Добавляем зазор. Добавили зазор 6 мм, получили проницаемость 100 и индукцию 1.8 Тл. (многовато, но пока речь не об этом). Для проницаемости 100 снова считаем индуктивность. Получается, что надо 120 витков.  Берем эти 120 витков и снова считаем магнитную индукцию для тока 200А, получаем 11 Тл, что в 10 раз больше допустимого.

Я что-то делаю не так? Как вообще проверить расчетом сердечник на насыщение, чтобы не мотать?

[Student_2 0]

В 28.10.2025 в 13:51, Valery22 сказал:

 Как вообще проверить расчетом сердечник на насыщение, чтобы не мотать?

Ток большой, сердечник мощный, самое простое решение  смоделировать Вашу схему в LTSpice.   Но с учетом  большой  мощности  лучше смоделировать в Comsol.

[maksim_vp 1]

энергия дросселя L*I*I/2

Энергия магнитного поля в зазоре В*Н*V/2 , V-объём зазора = d*S , В=u0*H, u0=1.25*10-6

d = L*I*I / (В*Н) /S = 0.04*200*200 / (1.7*1.7/u0) /0.00275 = 0.25

Итого - зазор 0.25 метра 🙂

 

[аксим-м 14]

Цитата

Я что-то делаю не так?

Попробуйте володинскую мурзилку по дросселям :

https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1761650758&tld=ru&lang=ru&name=drossel.pdf&text=расчет дросселя&url=http%3A%2F%2Fvalvol.qrz.ru%2Farticles%2Fdrossel.pdf&lr=53&mime=pdf&l10n=ru&sign=a33198916a921e19df431fca0d35e9f8&keyno=0&nosw=1&serpParams=tm%3D1761650758%26tld%3Dru%26lang%3Dru%26name%3Ddrossel.pdf%26text%3D%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82%2B%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B5%D0%BB%D1%8F%26url%3Dhttp%3A%2F%2Fvalvol.qrz.ru%2Farticles%2Fdrossel.pdf%26lr%3D53%26mime%3Dpdf%26l10n%3Dru%26sign%3Da33198916a921e19df431fca0d35e9f8%26keyno%3D0%26nosw%3D1

Там сходу можно прикинуть, подходит ли ваша железяка под ваши хотелки..........

А то может оказаться, что при 120 витках и токе 200А-и зазор должен быть сильно другой

[MikeSchir 4]

On 10/28/2025 at 1:51 PM, Valery22 said:

Я что-то делаю не так? Как вообще проверить расчетом сердечник на насыщение, чтобы не мотать?

Вообще не понятно что Вы делаете? Откуда 90 Тл? Поясните расчётом. 

L*(di/dt)=U;  (40мГн=0,04Гн); 0,04Гн*(200А/0,005с)=1600В -это прямоугольный импульс напряжения на катушке, импульс тока при этом будет треугольный от 0 до 200А

(dB/dt)*s*w=U; s-сечение сердечника, w-число витков, в конечных приращениях - w=1600В/{(1,7Тл/0,005с)*(0,05м*0,055м)}=1711 витков, осталось посчитать зазор.

Считаем приближённо, что в магнитной цепи из сердечника и зазора магнитное сопротивление зазора много больше железа L=(u0*w^2*s)/z где z-длина зазора,u0-(мю ноль) абс. магн. проницаемость   u0=4пи*10^-7 всё в метрах, секундах, Генри и т.д...  z=(u0*w^2*s)/L=[12,56*10^-7*1711^2*(0,05м*0,055м)]/0,04Гн=0,253м!!! Многовато. Скорее всего это сердечник не подходит, нужно больше сечение железа.

Edited October 28 by MikeSchir

[Valery22 0]

Давно не встречал, чтобы диф. уравнения использовали. Приятно посмотреть.

Цитата

L*(di/dt)=U;  (40мГн=0,04Гн); 0,04Гн*(200А/0,005с)=1600В 

Лихо получилось. Но по факту за период нельзя так просто  поделить. Даже если упростить до треугольника, то надо делить только на половину времени, а это 3200В

6 часов назад, MikeSchir сказал:

w=1600В/{(1,7Тл/0,005с)*(0,05м*0,055м)}=1711

Витки сойдутся, вот что значит профессионализм. В числителе в 2 раза больше, как и в знаменателе. Респект.

Единственный момент, что меня смущает: Если мотать на оправке 80 мм без сердечника, то катушка получится всего 874 витка 😞

6 часов назад, MikeSchir сказал:

z=(u0*w^2*s)/L=[12,56*10^-7*1711^2*(0,05м*0,055м)]/0,04Гн=0,253м!!! Многовато. Скорее всего это сердечник не подходит, нужно больше сечение железа.

Вот и у меня получился сердечник лишним.

6 часов назад, MikeSchir сказал:

Откуда 90 Тл? Поясните расчётом. 

Больше, наверное, не имеет смысла. Только из уважения. Вот такую формулу использовал: B = µ0 * µe * I * N / le ( le-средняя линия). Формулы позабывал напрочь, а в поисковике только упрощенный расчет.

7 часов назад, аксим-м сказал:

Попробуйте володинскую мурзилку по дросселям :

Это для тех, кто, как я, математику в 10 классе прогуливал. По нему и считал. Делаешь шаг, в конце определяешь зазор и получается, что индуктивность упала. Пересчитываешь количество витков и так пока не дойдешь до результата.

 

Огромное спасибо всем ответившим.

[ChristinaChadzynski 2]

14 hours ago, MikeSchir said:

1600В -это прямоугольный импульс напряжения на катушке, импульс тока при этом будет треугольный от 0 до 200А

Каким образом у Вас получается, что параметры дросселя зависят от времени? При заданном токе дросселю по фигу длительность - хоть мкс, хоть час, меняется лишь нагрев/диаметр провода/заполнение.

[ChristinaChadzynski 2]

16 hours ago, maksim_vp said:

Итого - зазор 0.25 метра

Это значит лишь что методика здесь отказывает. Возможно, при зазоре в 10..20мм всё будет хорошо - разомкнутый сердечник насытить почти невозможно. Но индуктивность считать уже по-другому придётся.

[MikeSchir 4]

On 10/29/2025 at 5:29 AM, ChristinaChadzynski said:

Каким образом у Вас получается, что параметры дросселя зависят от времени?

Если есть ограничение по индукции, то есть ограничение и по времени. Всё в Мире ограничено🙂 Учите матчасть!

Quote

При заданном токе дросселю по фигу длительность - хоть мкс, хоть час, меняется лишь нагрев/диаметр провода/

Вторая часть фразы говорит, что не пофигу🙂

On 10/29/2025 at 6:59 AM, ChristinaChadzynski said:

 ...разомкнутый сердечник насытить почти невозможно. 

Здесь ключевое слово "почти". "Калитка не закрыта", по меньшей мере, для насыщения😊  

Главное: не вижу аргументов, одни эмоции🙂.

[_gari 7]

Тем более занятно, что  в первом посте ТС второй строкой сказано и про импульс и про время. 

 

[ChristinaChadzynski 2]

5 hours ago, MikeSchir said:

Если есть ограничение по индукции, то есть ограничение и по времени.

Вы что-то путаетесь. Вот у меня дроссель например 100мГн, 1А, Вмах 0,2Гн (или возьмите любой другой из магазина). Каким временем он будет ограничен?

 

5 hours ago, MikeSchir said:

Вторая часть фразы говорит, что не пофигу

Тепловые расчёты - это отдельная часть, практическая. В дроссель, в отличие от трансформатора, не получится влить тока сильно больше, чем можно.

 

5 hours ago, MikeSchir said:

Здесь ключевое слово "почти". "Калитка не закрыта", по меньшей мере, для насыщения😊  

На практике такое насыщение и просчитать нельзя, и добротность в таком режиме скорее всего будет около единицы.

 

16 hours ago, Valery22 said:

Давно не встречал, чтобы диф. уравнения использовали. Приятно посмотреть.

А это и не дифференциал, просто приращение/скорость изменения параметра)

 

4 hours ago, _gari said:

Тем более занятно, что  в первом посте ТС второй строкой сказано и про импульс и про время. 

Короткий импульс позволит использовать более тонкий провод, но расчёт всё равно не сходится - индуктивности-то хватает, а вот напряжённость м/п сливать некуда.

Edited October 29 by ChristinaChadzynski

[_gari 7]

1 час назад, ChristinaChadzynski сказал:

напряжённость м/п сливать некуда.

Задача вообще не слишком расписана, о чем вопросы наверно стоит адресовать ТС.

Как понятно из обсуждения, народ интерпретирует дроссель ТС как реактор, а не собственно дроссель, как, видимо, понимаете вы.

 

[ChristinaChadzynski 2]

2 hours ago, _gari said:

Как понятно из обсуждения, народ интерпретирует дроссель ТС как реактор, а не собственно дроссель, как, видимо, понимаете вы.

А какая разница? Вы считаете, что дроссель - это то, что на постоянном токе работает?

В принципе, данных для расчёта достаточно, для вылизывания потребуется больше, но это уже потом.

[Siv21 2]

Если привести физические формулы расчета индукции и индуктивности катушки с сердечником к количеству витков, получим формулу для минимального количества витков дросселя: W=(I*L)/(B*S).

Для ваших данных по индуктивности, току, допустимой индукции (1,7Тл) и сечению магнитопровода, получается надо 1700 витков.
Для этих витков зазор нужен как раз 25см.

 

[ChristinaChadzynski 2]

Иными словами, сердечник здесь только мешать будет.

Я делал похожее, только индуктивность 100мГн, ток 5А, а высота каркаса 5см а не 20. Но столкнулся с непонятным: эфф. проницаемость перебранного Ш-сердечника даже при зазоре в 0,5мм падала в 200 раз примерно по сравнению с исходной (без зазора), и даже при полностью убранных I-пластинах почти не менялась - так же в районе 1/100.

Valery22, Вам первичен результат или использование имеющегося железа? Какое допустимо активное сопротивление?

Есть вариант - у перемотчиков заказать большой тор с одинаковыми обмотками, разнесёнными по противоположным сторонам, но это дорогой эксперимент. Скорее всего покупка бухты алюминиевого лакопровода и подключения её как есть намотка на каркасе без сердечника дадут нужный результат дешевле и 1000-кратно быстрее. Кстати, с генриметром можно таки походить и поподключаться к разным бухтам в поиске готового решения)