Есть трансформатор на торе (из какого-то китайского инвертора), сердечник намотан из ленты трансформаторной стали.
В некоторых случаях при старте (в холостую или под нагрузкой без разницы) я наблюдаю такую картину:



Т.е. сердечник уходит в насыщение от 1/8 периода первого импульса синуса. Иногда уходит, иногда нет. Экспериментально определено что это зависит это от состояния, при котором сердечник был в последний раз выключен. Если я вЫключаю трансформатор синхронизируясь с фазой, дождавшись нулевого напряжения, старт всегда проходит хорошо. Если же выключаю без контроля фазы, то сердечник при последующем включении может войти в такое насыщение.

Разумное объяснение которое я нахожу, что магнитные домены сохраняют свою ориентацию и при последующем включении до насыщения совсем близко.
На других сердечниках не припомню таких эффектов. В гугле поискал про насыщение/сохранение ориентации доменов, что-то не нашел.
Вопрос - верно ли мое предположение и на каких сердечниках такой спецэффект можно ожидать?

Может действительно слишком "китайская" сталь с большой остаточной индукцией и небольшой насыщения. Как крайний пример - магнитные материалы для запоминающих устройств. Но тут, конечно, вряд ли тот случай (в смысле материала), но смысл в том, что от остаточной намагниченности до насыщения у них недалеко.

А включение у Вас происходит в нуле фазы или в произвольный момент?
Мы тоже используем такие же мощные торы но не Китайского, а отечественного производства, большой бросок тока имеем почти всегда, приходится даже применять защитные меры.

Верно. Остаточная магнитная индукция Br имеется у всех ферромагнитных материалов. В двухтактной схеме она может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, в какой части периода "выключили" трансформатор. В одном случае максимальное изменение индукции в сердечнике (до индукции насыщения Bs) может быть Bs-Br, в другом случае Bs+Br. Дальше все зависит от того, сколько производитель сэкономил на железе и меди, т.е. какой размах индукции заложил в свой трансформатор.
ПМСМ, насыщение при 1/8 периода - сильно круто даже для китайцев. Обычно для "мягкого" запуска достаточно уменьшить вольт-секунды в два раза, например, начинать первый импульс не с нулевого, а с максимального напряжения.

Включение всегда с нуля фазы.
Другой подобный сердечник парни потестировали, результаты похожие.
Вывод - для человеческой работы нужен контроль насыщения и правильный старт.
Сегодня добавил в прошивку мягкий старт (за 16 периодов синуса плавно наращиваю амплитуду с 0 до 100%), завтра попробуем.
В голове крутится второй вариант реализации без мягкого старта - если вижу на первом импульсе что ток начинает улетать, то меняю фазу, т.е. делаю повтор с нулевого напряжения, но в другую сторону. Но здесь не очень нравится резкий разрыв синуса. Думаю, плавный старт будет лучше для потребителей.

Магнитный хранитель?

Очень похоже Вообщем вывод - сталь замкнутая по контуру без зазора любит такие устойчивые состояния.

Индуктивности включают при переходе фазы через максимум, а не через ноль, для уменьшения бросков тока.

Как это так?

Коллега считает, что поскольку ток в индуктивности отстаёт от напряжения на 90град, то надо её включать в цепь переменного тока в момент максимума напряжения. Тогда, соответственно, ток должен "отстать" и быть близким к нулю. По этой логике, если включить индуктивность в момент перехода напряжения через ноль, то ток будет максимальным.

это следствие закона Фарадея Максвелла при условии B=0 (или близкой к нему) начальной индукции в момент включения и непревышения |B_sat| в течение ближайшего полупериода.
конечно подразумевается экономия меди и отсутствие большого запаса по рабочей индукции в установившемся режиме.

Сообщение отредактировал тау - Feb 28 2017, 10:34

Заинтересовался таким явлением, и ВОТ нашелся интересный документик.

Неужели ТОЭ многие забыли вдруг?

Сталь с немагнитным зазором стартует точно так же с остаточной намагниченности, являющейся характеристикой материала сердечника. Разница в том, что в сердечнике с зазором через энное число циклов намагничивания остаточная намагниченность уменьшится. Но, если сердечник с зазором "выключить" и подождать некоторое время, он снова вернется в исходное состояние остаточной намагниченности.

Именно - одного из материалов системы (сталь, воздух или другой немагнитный материал), но воздух держать намагниченным без применения силы (напряжённости поля) невозможно (он линейный ), поэтому в системе сталь - воздух установится значение индукции меньше чем Br (остаточная индукция).

В каждом цикле будет всё повторяться, и чего тут ждать?