Оптимизация трансформатора Опции

[SergCh]

Коллеги! Кто как оптимизирует потери в трансформаторе?
Задача-сделать трансформатор заданных габаритов с наименьшими потерями, это задача с многими пременными, зависящими друг от друга.
Как то частота преобразования, потери в меди, потери в сердечнике.
Подсчёт суммарных потерь с множеством итераций занимает достаточно много времени, к тому же эти итерации нужно подкреплять экспериментальными данными.
Может есть на просторах инета программа по расчёту потерь трансформатора так чтобы в ней можно было задавать многожильный провод для намотки и создавать свои сердечники в базе данных, способная к расчёту и минимизации суммарных потерь?

[Serg SP]

Насчёт подсчёта именно потерь сказать не могу, но на Паяльнике есть ветка с бесплатными программами от Владимира Денисенко. Сам не пробовал (двухтактные считаю в ручную), но по отзывам, народу нравится.
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=70885&st=0

[iiv]

Такое делают, например, Ансисом (в закромах есть) или Эдиссоном или ЕММаксвеллом. Во всех пакетах можно указать несколько параметров, например, габаритные размеры катушки, сечение провода, число витков, типы перебираемых ферритов и тд, и по ним провезти оптимизацию. Компьютерное время такой оптимизации Вас может удивить, у меня часто бывает от недели на шестиядернике.

[AlexeyW]

Компьютерное время такой оптимизации Вас может удивить, у меня часто бывает от недели на шестиядернике.

За неделю можно написать свое моделирование (2 дня), промоделировать (1 день) и сходить в поход (4 дня)

Коллеги! Кто как оптимизирует потери в трансформаторе?

Вообще, транс сам по себе не минимизируется по потерям, минимизируется вся схема - в зависимости от нее, разные паразитные параметры имеют разный вес. Какая у Вас базовая схема? Я бы именно с этого начал.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Oct 26 2011, 19:14

[SergCh]

За неделю можно написать свое моделирование (2 дня), промоделировать (1 день) и сходить в поход (4 дня)

Вообще, транс сам по себе не минимизируется по потерям, минимизируется вся схема - в зависимости от нее, разные паразитные параметры имеют разный вес. Какая у Вас базовая схема? Я бы именно с этого начал.

Базовая схема прямоходовой однотактник в виде косого моста.

[iiv]

За неделю можно написать свое моделирование (2 дня), промоделировать (1 день) и сходить в поход (4 дня)

если Вы способны запрограммировать FEM-BEM с хорошим порядком аппроксимации с параметризовынным сеточным генератором за два дня, конечно я преклоняю перед Вами голову

Вообще, транс сам по себе не минимизируется по потерям, минимизируется вся схема - в зависимости от нее, разные паразитные параметры имеют разный вес. Какая у Вас базовая схема? Я бы именно с этого начал.

Отчасти - да, отчасти - нет. Имею тесный опыт общения с одной немецкой фирмой - лидером по производству электромоторов и электромагнитных систем. Так вот в этой фирме именно Эдиссоном моделлируют трансформаторы, чтобы все скин эффекты выловить и КПД поднять, строят модель, которую потом в спайс симмулятор загоняют и уже все остальное оптимизируют.

ЗЫ зняю примерно, что этот самый Эдиссон (софт) писался 7 лет 5-ю спецами, с годовым бюджетом 1мЕвро в год, то есть люди были очень мотивированны, но быстрее не могли...

[SergCh]

Эдиссон, это бесплатный софт?
Можно подробнее, полное название программы или ссылку, иначе я на долго погрязну в поисках

[iiv]

Эдиссон, это бесплатный софт?
Можно подробнее, полное название программы или ссылку, иначе я на долго погрязну в поисках

Они все не бесплатные, примерно от 30кбакс за лицензию Ансис есть в закромах, если что, правда я закроматую версию даже не скачивал, не в курсе все ли там есть. Про остальные - Эдиссон и ЕММаксвелл знаю только из-за того, что на работе все это есть лицензионное. Как и что ставилось - это к нашему сисадмину и бугалтерам - я либо пользую, либо сам модели да алгоритмы туда докручиваю. Вспомнил еще один софт - Феко, видел аннонс, что они тоже что-то похожее умеют, сам фекой ни разу не пользовался.

[SergCh]

Они все не бесплатные, примерно от 30кбакс за лицензию Ансис есть в закромах, если что, правда я закроматую версию даже не скачивал, не в курсе все ли там есть. Про остальные - Эдиссон и ЕММаксвелл знаю только из-за того, что на работе все это есть лицензионное. Как и что ставилось - это к нашему сисадмину и бугалтерам - я либо пользую, либо сам модели да алгоритмы туда докручиваю. Вспомнил еще один софт - Феко, видел аннонс, что они тоже что-то похожее умеют, сам фекой ни разу не пользовался.

Нет, нам это пока не по карману (( Время инженера дешевле стоит.

[Microwatt]

А какой здравый смысл в такой "оптимизации"?
В Париже проектируют на потоке 500МВт трансформаторы для Краснярских ГЭС? Где вырежут семиугольное железо по чертежу и накатают треугольный медный провод?
Сначала трансформаторы нужно учиться делать. Потом - делать, налетывать часы, набирать опыт. А уж когда дело дойдет до уникальных, многомиллионных заказов - дойти до оптимизации и шестиядерных процессоров.
Пока - берите стандартный сердечник и пробуйте намотать хоть что-то. Ошибка в 1-2% на 100ваттном источнике серией в 10 шт не стоит 30 тыс баксов на ПО и впустую потерянного времени.

[SergCh]

А какой здравый смысл в такой "оптимизации"?
В Париже проектируют на потоке 500МВт трансформаторы для Краснярских ГЭС? Где вырежут семиугольное железо по чертежу и накатают треугольный медный провод?
Сначала трансформаторы нужно учиться делать. Потом - делать, налетывать часы, набирать опыт. А уж когда дело дойдет до уникальных, многомиллионных заказов - дойти до оптимизации и шестиядерных процессоров.
Пока - берите стандартный сердечник и пробуйте намотать хоть что-то. Ошибка в 1-2% на 100ваттном источнике серией в 10 шт не стоит 30 тыс баксов на ПО и впустую потерянного времени.

Я объясню зачем.
Сейчас у меня основная проблема отвода тепла именно от трансформатора, а габариты его заданы весьма жёстко. Можно поиграться такими параметрами как количество колец из которых собран сердечник, количество витков, толщина провода, частота преобразования. И как правило, уменьшая потери с одной стороны они обязательно увеличатся с другой. Вот и ищу оптимум.

PS/
Господин Микроватт, вы как я заметил весьма сдержаный и тактичный собеседник... может вас что-то задело в моём вопросе ?

[iiv]

А какой здравый смысл в такой "оптимизации"?
В Париже проектируют на потоке 500МВт трансформаторы для Краснярских ГЭС? Где вырежут семиугольное железо по чертежу и накатают треугольный медный провод?
Сначала трансформаторы нужно учиться делать. Потом - делать, налетывать часы, набирать опыт. А уж когда дело дойдет до уникальных, многомиллионных заказов - дойти до оптимизации и шестиядерных процессоров.
Пока - берите стандартный сердечник и пробуйте намотать хоть что-то. Ошибка в 1-2% на 100ваттном источнике серией в 10 шт не стоит 30 тыс баксов на ПО и впустую потерянного времени.

Почему же 500МВаттные? Достаточно задуматься о миливатных дизельных форсунках, в которых надо, чтобы поле электромагнита боролось с гидравликой во временном диапазоне в микросекунды. Да, тут не ГЭС, но 10тыс атмосфер дизеля себя ведут так пахабно и дизель при таких давлениях ведет себя довольно упруго, почти как газ, так что вихревые токи электромагнитного клапана форсунки должны во время бороться с десяти-килоатмосферными ударными волнами, иначе все разнесет в дрызг и никто даже причину не узнает.

Хотя нет, Вы правы с мегаваттами, недавно участвовал в симуляции антенны, которая в пике как раз чуть-чуть больше гигаватта излучала, правда за импульс она только около 10 Дж испускала (70кВ, 15кА). Вы представляете как экспериментально без симуляций сделать такую антенну? Я этим занимаюсь именно со стороны численного моделирования, если интересно, могу много об этом понарассказывать, ведь Вы и многие другие на форуме также мне много помогаете, когда я со своими практическими вопросами по поводу моего хобби здесь всех мурыжу

Поэтому я надеюсь, имея такой как у меня опыт численного FEM моделирования, я достаточно компетентно ответил ТС на его вопрос. Имея разумный опыт, взяв триальную версию (полностью легально и бесплатно) от Ансиса, провезти симуляцию, как хотел того ТС, за месяц, очень реально.

[AlexeyW]

если Вы способны запрограммировать FEM-BEM с хорошим порядком аппроксимации с параметризовынным сеточным генератором за два дня, конечно я преклоняю перед Вами голову

Молчу, молчу )
Но Микроватт все же прав. Если полное моделирование и даст точные результаты, то хороший ручной расчет транса для обычных диапазонов частот, при хорошем понимании процессов, ошибется на 10% самый максимум (я имею в виду ошибку оценки паразитных параметров, основные параметры считаются вполне точно), а типично - 5%. Но такая ошибка уже, как правило, меньше, чем точность изготовления (типа толщина изоляции, равномерность намотки и т.п.).
Другими словами, аккуратный быстрый расчет дает 1% по основным и 5% по паразитным параметрам транса, 10-15% по КПД схемы (можно применить несложную быструю симуляцию). Если с недельными расчетами (а неделя - этобольше, чем нужно на изготовление нескольких трансов) мы выжмем точность 0,1% по всем параметрам - много ли это даст? И, главное, мы не получим понимания происходящих процессов (имено поэтому так полезно считать и моделировать самому).

[Herz]

Имея разумный опыт, взяв триальную версию (полностью легально и бесплатно) от Ансиса, провезти симуляцию, как хотел того ТС, за месяц, очень реально.

Имея некоторый опыт освоения Ансис, не соглашусь. Это - для Вас, имеющего разумный опыт и владеющего программой, месяц - реально.
А вот Вы как быстро Ансис освоили? Самостоятельно?

[iiv]

Имея некоторый опыт освоения Ансис, не соглашусь. Это - для Вас, имеющего разумный опыт и владеющего программой, месяц - реально.

В этом согласен, если до этого опыта моделирования и необходимых навыков работы с сетками нет, то на это может пара тройка месяцев уйти, если серьезно в этом разбираться - то год. Если дело только о трансе, как у ТС, можно взять готовые примеры из Ансиса, и сразу на них решать свою задачу. Теребя соответствующий форум, или хотя бы правильных людей (я бы в чем-то мог бы помочь, но, думаю, я здесь не один) - реально за месяц.

А вот Вы как быстро Ансис освоили? Самостоятельно?

До Ансиса я принимал участие в написании аналогичных пакетов, в Эдиссоне матричная решалка частично мною, а частично, под моим руководством писана. Ансис - не догма, многие специализированные софты его как тузик грелку делают, но, по общему удобству и наличию всего на все случаи жизни, Ансис, сейчас, конечно, стандарт.

[Microwatt]

Если с недельными расчетами (а неделя - этобольше, чем нужно на изготовление нескольких трансов) мы выжмем точность 0,1% по всем параметрам - много ли это даст? И, главное, мы не получим понимания происходящих процессов (имено поэтому так полезно считать и моделировать самому).

Тут не нужно воспринимать мое высказывание обостренно. Ничего лчного.
Просто, как отмечает и 'AlexeyW' , доверяя вслепую оптимизаторам мы теряем часто качественное понимание задачи. Расчетная часть должна делаться с разумной достаточностью детализации.
Конечно, если проектируется уникальная установка - стоит постараться учесть все. Но, как я понял, речь идет о более-менее тривиальном источнике. Если температура сразу кажется высокой, то ничего оптимизациями коренным образом не поправить.
Против грубого расчета "на коленке" она может улучшить ситуацию на несколько процентов, не более. Сеется в сердечнике 10 или 11 ватт - проблема охлаждения не исчезает.

[SergCh]

Против грубого расчета "на коленке" она может улучшить ситуацию на несколько процентов, не более. Сеется в сердечнике 10 или 11 ватт - проблема охлаждения не исчезает.

Один пример, применив в источнике на 700вт сердечник примерно в 2 раза меньшего сечения, соответственно увеличив число витков, потеряли 3% от ОБЩЕГО КПД источника. Это очень много.
Ещё пример, как-то пытался увеличить КПД трансформатора любыми методами, невзирая на габариты. В итоге трансформатор, намотанный толстенным литцем на большом сердечнике имел практически тот же кпд что его маломерный товарищ.

[SNGNL]

Поэтому я надеюсь, имея такой как у меня опыт численного FEM моделирования, я достаточно компетентно ответил ТС на его вопрос.

IMHO компетентно напугали.
Чем впечатлять народ, Вы бы лучше ликбез по основам моделирования сотворили.

[iiv]

IMHO компетентно напугали.
Чем впечатлять народ, Вы бы лучше ликбез по основам моделирования сотворили.

спрашивайте, конкретно, расскажу, рассказывать все подряд - я этим почти 20 лет занимаюсь, будет много, и, возможно, не всем понятно, а то вдруг мои опусы по сходимости систем линейных уравнений на миллионы неизвестных, возникающих от дискретизаций граничных и конечных элементов будут большинству здесь беседующих просто не интересны...

Хотя про ликбез Вы правы... подумаю, возможно что-то да и напишу.

[Ydaloj]

а у меня складывается ощущение, что разработчики видят в оптимизации некий процесс, позволяющий свести потери не к минимуму, а к нулю. 10-11Вт потери - разница небольшая, Microwatt заметил верно. 10% не стоят затраченных на них ресурсов. А в другой конструкции идёт речь о сотнях ватт, и разработчик сетует на потери 3%. Вам надо исходить не от абсолютных значений потерь, а от относительных. Для вас же придумали процентное выражение! Если у вас ИИП на сотни ватт, будьте готовы к соизмеримым потерям. Никуда от этого не деться. Никогда не сделать в 100-киловаттном инверторе 10-ваттные потери, хоть заоптимизируйтесь.

А пока вы "оптимизируете" трансформатор, вам на пятки наступают китайцы, которые легко перехватывают идеи и делают в общем-то вполне сносные конструкции за разумные деньги

[Microwatt]

Другими словами, потери успешно оптимизируются в диссертациях. Для этого нагнуть родную кафедру на покупку лицензионного софта в 30килобаксов не грех.
А если делать источники, то приходится таки оптимизировать всерьез.

[tyro]

В ширпотребе излишняя оптимизация может и не к чему.

Другими словами, потери успешно оптимизируются в диссертациях. Для этого нагнуть родную кафедру на покупку лицензионного софта в 30килобаксов не грех.

Вы знаете такую кафедру, где есть такие ресурсы ?

[AlexeyW]

Коллеги! Кто как оптимизирует потери в трансформаторе?

Еще пару слов про оптимизацию:
1) оптимизация - поиск экстремума (минимума) функции потерь, зависящей от многих переменных. Вблизи экстремума функция слабо зависит от всех переменных, то есть, потери мало зависят от не очень больших ошибок в оптимизации.
2) как правило, величины потерь через разные механизмы взаимозависимы. Ну, например, попытка уменьшить индуктивность рассеяния всегда приводит к увеличению межобмоточной емкости, и т.п.
Как правило, в ситуации оптимума величины потерь через взаимозависимые механизмы должны быть достаточно близки друг к другу - могут отличаться в 2-3 раза, но не на порядок. Если это не так - скорее всего, выбрана неоптимальная комбинация параметров.

[Ndf]

Имеется кольцевой Кул-мю сердечник d=40мм с распределенным зазором в обратно-ходовой схеме, P=150Вт, Uвых=220В. Первичнаяя и вторичная обмотки намотаны с чередованием слоев проводом ПЭТВ-2 d=0,335 сложенным в 5 раз, подскажите, как влияет на потери закрученность проводников любой обмотки относительно друг друга? Имеется ввиду вопрос - надо ли скручивать эти 5 жилок или нет?

[Microwatt]

Имеется ввиду вопрос - надо ли скручивать эти 5 жилок или нет?

Хороший пример по оптимизации.
Формально - нет, не скручивать. поскольку длина спирали всегда больше длины прямого провода.
Реально - скручивать, поскольку псевдооптимизация не стоит хлопот по намотке неудобным несвитым жгутом.

[AlexeyW]

Реально - скручивать, поскольку псевдооптимизация не стоит хлопот по намотке неудобным несвитым жгутом.

Почему, очень даже несложно мотать проводами, сложенными в ленту
Но главное - толщина ленты равна толщине провода, а при скрутке - раза в три толще. Индуктивность рассеяния вырастет очень здорово.
Насчет чередования слоев тоже есть сомнения, но нужно обдумать

[Microwatt]

Почему, очень даже несложно мотать проводами, сложенными в ленту
Но главное - толщина ленты равна толщине провода, а при скрутке - раза в три толще. Индуктивность рассеяния вырастет очень здорово.
Насчет чередования слоев тоже есть сомнения, но нужно обдумать

Да не убрать эту чертовую индуктивность насовсем. Не убрать! Иначе, во всех учебниках была бы фотография идеально намотанного трансформатора.
Не перехитрите Вы ее ни лентой, ни толщиной намотки. При намотке лентой появляются свои трудности.
Мотать проводами сложенными в ленту, многозаходная намотка?
Во-первых, это нечто чисто теоретическое, крайне плохо использует окно (ширину каркаса), во-вторых, можно назло технологам или на спор так одну штуку за полдня намотать. В серии - не пройдет!

А про чередование слоев... да чего тут думать? Тут тряс... мотать нужно. Раз намотайте, промеряйте , сравните и думать перехочется. Дает это реальный выигрыш.

[AlexeyW]

Да не убрать эту чертовую индуктивность насовсем. Не убрать! Иначе, во всех учебниках была бы фотография идеально намотанного трансформатора.

Да разве я мог сказать, что ее можно убрать вообще? Естественно, есть масса приемов, ее уменьшающих, а приемы следуют просто из рассмотрения энергии в непересекающейся области поля Индуктивности рассеяния нет, если обмотки имеют нулевую толщину, и нулевой толщины изоляция - т.е. поля совпадают полностью. Но и это не идеальный трансформатор! - ибо в нем емкость между обмотками стремится к бесконечности

Не перехитрите Вы ее ни лентой, ни толщиной намотки. При намотке лентой появляются свои трудности.

Тллщиной перехитрю, лентой - мотал, терпимо, не полдня. Обычно лентой - когда витков мало. Но это актуальнее для колец - которые, кстати, с электрической точки зрения (потери) в силовых приложениях (особенно не высоковольтных) сильно выигрывают, особенно ести сектора обмоток приближаются к 360.

А про чередование слоев... да чего тут думать? Тут тряс... мотать нужно. Раз намотайте, промеряйте , сравните и думать перехочется. Дает это реальный выигрыш.

Я и не спорил Подумал вчера - да, конечно, математически объяснимо. Но - во столько же раз вырастет и емкость. Вообще, принципиально меры по снижению инд. расс. увеличивают емкость - критерий оптимума примерное равенство потерь от этих источников.

[Microwatt]

Подумал вчера - да, конечно, математически объяснимо. Но - во столько же раз вырастет и емкость. Вообще, принципиально меры по снижению инд. расс. увеличивают емкость - критерий оптимума примерное равенство потерь от этих источников.

Честно говоря, из букварей усвоил, что емкость - плохо. Но на практике она меня ни разу не доставала и можно считать, что я с нею даже не знаком. Изготовители трансформаторов межобмоточную емкость не приводят, наверное, не случайно. Была бы она значимой - был бы контролируемый при производстве параметр.
А вот индуктивность рассеивания - да. КПД сразу падает.
Максимально тонкую обмотку не сделать конструктивно. Даже при малых диаметрах проводов и аккуратнейшей намотке обязательная межобмоточная изоляция в три слоя уже соизмерима с толщиной обмотки. Слоение же кардинальным образом улучшает потокосцепление. Особенно, когда коэффициент трансформации большой.

[тау]

....критерий оптимума примерное равенство потерь от этих источников.

+100

Честно говоря, из букварей усвоил, что емкость - плохо. Но на практике она меня ни разу не доставала и можно считать, что я с нею даже не знаком.

это в тех случаях когда индуктивность рассеяния флая в районе или менее 1% от первички, а корпус ключа ДИП-8 без радиатора от 310-350V DC включается не в "яме". Встречался с таким явлением.

[tyro]

Вообще, принципиально меры по снижению инд. расс. увеличивают емкость - критерий оптимума примерное равенство потерь от этих источников.

Имхо, это критерий оптимизации равенства потерь от составляющих . Например для низкочастотного трансформатора вызывает сомнения.

[Herz]

Честно говоря, из букварей усвоил, что емкость - плохо. Но на практике она меня ни разу не доставала и можно считать, что я с нею даже не знаком. Изготовители трансформаторов межобмоточную емкость не приводят, наверное, не случайно. Была бы она значимой - был бы контролируемый при производстве параметр.

Лентой обмоток не мотали, наверное?
А вот я хорошо познакомился - целый этап был в практике.

[Microwatt]

Лента - отдельный разговор.
Там межвитковая емкость доставляет проблемы. Выше мы, как понимаю, межобмоточную обсуждали.
Лента при 3-4 витках еще куда ни шло. Больше - "скин-эффект навыворот" проявляется, ток оттесняется к краям ленты.

Короче, природа очень не любит, когда ее надурить пробуют Как ни крути - потери будут.

[AlexeyW]

Лента - отдельный разговор.
Там межвитковая емкость доставляет проблемы. Выше мы, как понимаю, межобмоточную обсуждали.

У намотки проводом тоже есть емкость - например, можно считать суммарную макроскопическую емкость частей обмотки, на сердечник или другую обмотку (т.е. в качестве обкладки конденсатора сразу много витков)

Короче, природа очень не любит, когда ее надурить пробуют Как ни крути - потери будут.

О том и речь Индуктивность рассеяния мала, если тонкая изоляция - но тогда растет емкость. Вы говорите, что с проблемами от емкости не сталкивались - но ведь это вопрос напряжения, так ведь? В низковольтных приложениях (ну типа до 100В) просто конструктивно не получится достичь таких параметров намотки, где емкость начнет доминировать. А когда дело идет к киловольту - емкость совершенно принципиальна.
Такое интересное замечание: при прочих равных параметрах индуктивность рассеяния меньше у транса больших размеров (примерно обратно пропорционально размерам). Если емкость не беспокоит - можно увеличивать размер.

[Microwatt]

Ну, с ростом напряжения. конечно же, емкости дают о себе знать.
Я как-то выпустил это из рассмотрения.

[Burner]

Я не использовал программ дла оптимизации трансов. Вручную делал.
В общем насчет вихревых токов/эффекта близости/скин-эффекта. Это все однородные эффекты, от переменного магнитного поля своего и второй обмотки, пронизывающего проводники. Чем больше толщина слоя намотки, и длина витка, тем больше обьем поля. Чем больше витков в слое, и чем Уже обмотка - тем больше индукция поля рассеяния(линейно). А нагрев - по квадрату (индукции*частоту).
Чем больше толщина проводника(проволочки), тем бОльшие потери это поле дает в нем(типа по квадрату толщины). Чем сильнее перемешаете первичную и вторичную обмотки, тем меньше потерь на эти вихревые токи. Чем тоньше проводник, тем более высокочастотные составляющие начинают его греть. Есть(вроде) нечто вроде частотного порога, выше которого проводник определенной толщины заметно греется.
И еще. У меня когда-то был макет, с довольно медленным высоковольтным диодом в выпряимтеле. При его восстановлении в первичной обмотке был выброс тока 0,2-0,5 мкс амплитудой в 2-3 импульса. Так этот выброс давал увеличение вихревого нагрева раза в 2, наверное. Дешевле выброс убрать.
Один мой знакомый ставил как раз в косой мост насыщающийся дроссель. Правда, диоды у него были быстрые, вольт до 200(28 нс). Так выброса почти не было. Порядка процента. При 60 кГц он использовал жгут 1 мм проводов на ЕЕ42, и только 2 слоя намотки - вторичная и первичная. Меж ними несколько слоев термостойкого скотча из Шостки.
1. Чем лучше перемешать обмотки, тем вихревых потерь меньше.
2. Чем тоньше провод, тем вихревых потерь меньше. До некоторого порога. Можно попробовать 0,1-0,2 мм. Чистить долго. Если Ш-обр. сердечник, и витков немного - медная жесть рулит. Только достать надо. У меня как-то был транс 3 кВт на ЕЕ65 из жести 0,177 мм. Вторичная-первичная-вторичная. Так он без обдува работал на 25-30 кГц, и не очень грелся. Вроде на 40 град перегрева. И мотать легче. Изоляция меж витками - лентой. Для ленивых - скотчем, наклеить на 1 сторону. Желательно термостойким. Я такое даже в 1 кВт буржуйском трансе на 50 Гц видел. Заполнение непревзойденное.
3. Жгут со слабой скруткой лучше косички или густой скрутки или литцендрата. У него заполнение почти предельное. И вообще он удобнее. Токо чтоб жилки держались вместе. Оборотов 10 на всю обмотку. А бывает, вообще нескрученным жгутом мотают. Параллельная намотка несколькими жгутами тоже рулит. Для хорошей укладки обмоток в слой.
4. На кольце вихревых потерь меньше - длина магнитной линии поля рассеяния больше, цем на Ш-обр. сердечнике. А виток короче. Это да. Но как Вы используете кольца в косом мосте - размагничиваться им как? Зазор делаете?Правда, я видел модель косого моста от Гиратора, в которой регенеретивный снаббер перемагничивал феррит без зазора даже немного в минус. Понравилось. У Вас такое есть? Однако там при пуске надо постепенно увеличивать ширину импульса.
Потери можно оценить без прогрева. Измерить индуктивность рассеяния и ее добротность на характерных частотах - 1,2,3 гармониках частоты преобразования. Можно и на более высоких. Потом умножить квадрат тока гармоники на сопротивление обмотки для нее. Мерить - первичную при замкнутой вторичной.

Еще есть вопрос в технологичности. Выложить проводочки можно хорошо, или сделать жгут из 0,1 мм провода. Но труда много. Если настолько надо - то можно.

Температуры особо бояться не след. Силовые ферриты Епкоса имеют при 100 град. потери раза в 2 меньше, чем при 25 град. Провода и изоляционные пленки вроде держат до 150-170 град, а кратковременно 200. Настолько я бы не грел, но 100 град. макс. допустил бы.


Сообщение отредактировал Burner - Nov 6 2011, 14:55

[Microwatt]

4. На кольце вихревых потерь меньше - длина магнитной линии поля рассеяния больше, цем на Ш-обр. сердечнике. А виток короче. Это да. Но как Вы используете кольца в косом мосте - размагничиваться им как? Зазор делаете?Правда, я видел модель косого моста от Гиратора, в которой регенеретивный снаббер перемагничивал феррит без зазора даже немного в минус. Понравилось. У Вас такое есть? Однако там при пуске надо постепенно увеличивать ширину импульса.

Вот в исламе есть сунниты и шииты. И те, и те правоверные. Так и с зазором в прямоходах.

Я к той конфессии, что зазор ни к чему. В однотранзисторонм прямоходе с резонансным перемагничиванием прекрасно работают колечки и четырехквадрантная петля. Сердечник перемагничивается по полному циклу, не односторонне, как принято считать в прямоходе. Правда, на ключе выброс не до 2 питаний, а где-то до 2.5, колокольчатый. Это приемлемо в низковольтных DC-DC (вообще без чего-либо для размагничивания или небольшая емкость параллельно ключу).
Даже при размагничивании RCD-снаббером можно прекрасно обойтись без зазора, уменьшается ток намагничивания и витков меньше мотать при той же индуктивности первички.
По крайней мере, у меня 200-ваттник на Е40 прекрасно работает. Это, конечно, не кольцо, но магнитопровод собран без зазора. Мотали и на колечке 30мм, но из соображений унификации дроссель и трансформатор на одинаковых магнитопроводах в серии. Да и с изоляцией в ЕЕ - много проще, чем с кольцом.

Коллега (это мой , местный, не из присутствующих на форуме) исповедует зазор. Там косой мост и 0.5-5кВт. Лишние витки в трансформаторе, потери в меди. но нет боязни насыщения.
Обсуждали с ним не раз и пришли к выводу, что оба подхода имеют право жить

[valvol]

.....я видел модель косого моста от Гиратора, в которой регенеретивный снаббер перемагничивал феррит без зазора даже немного в минус......Однако там при пуске надо постепенно увеличивать ширину импульса.

В однотактном мостике Гиратора, не к ночи будь он помянут, нет нужды в мягком пуске и прочих примочках, поскольку цепь ОС по току намагничивания всё делает самостоятельно. Что касаемо "несколько в минус", то индукция может быть и несколько в плюс, и симметрично-четырёхквадрантно, и полностью в минус, в зависимости от условий на входе-выходе и умения разработчика грамотно выбрать оптимально соответствующий данной топологии демпфер-рекуператор и "корректно-ласково" контролировать ток намагничивания.
Кстати, уважаемый резонансный конфессионер может подать аналогичный скачёк напряжения на свой однотакт и посмотреть при этом на выходной параметр изделия. А будет на то его добрая воля, то коллега Микроватт может и поделится опытом резонансного перемагничивания с коллегами, подобно тому, как это сделал злопастный Гиратор.

Сообщение отредактировал valvol - Nov 6 2011, 16:38

[Ndf]

Подскажите правильно ли я рассуждаю...Известно, что для борьбы с эффектом близости рекомендуется делать чередование слоев или витков первичной и вторичной обмоток, но(!) к ОБРАТНОХОДОВЫМ схемам это не относится, потому как первичные и вторичные токи протекают в разные полупериоды и одна из обмоток по сути обесточена. Намотал два образца с чередованием и без, так температура трансов для обоих случаев одинакова (тор 46мм, обмотка: три слоя d=1.0 с чередованием витков I и II обмоток, f=55кГц) . Как бороться дальше ?

Сообщение отредактировал Ndf - Dec 15 2011, 06:16

[Microwatt]

Чередуют обмотки для снижения индуктивности рассеивания, не для снижения эффекта близости.
Эффект близости можно уменьшить только уменьшив, извините за тавтологию, близость. Скажем, намотав лентой обмотку через толстую прокладку, чтобы ототдвинуть витки друг от друга.
Этот эффект сродни скин-эффекту. только в круглом проводнике электроны вытесняются из центра к поверхности провода самим током в проводе а в ленте от ее середины - к краям. Это делает магнитное поле соседних витков. Причем, тем сильнее, чем больше витков (квадратично).
Вроде, более 5 витков мотать лентой невыгодно. Средние витки будут греться из-за малого эквивалентного сечения ленты, как со скин-эффектом. Ведь в перпендикулярном сечении пакет витков - толстый прямоугольный провод. Чем пакет толще, тем больше выжимаются электроны к краям этого прямоугольника.
Можно еще ленту разрезать посередине. Тогда вытесняться будет не к двум, а к четырем краям. Но в перспективе, нарезая ленту все более узкой лапшой, так мы придем к тому же литцендрату.
Короче, природа просто ненавидит идеальные конструкции!

[Ndf]

Чередуют обмотки для снижения индуктивности рассеивания, не для снижения эффекта близости.
Эффект близости можно уменьшить только уменьшив, извините за тавтологию, близость. Скажем, намотав лентой обмотку через толстую прокладку, чтобы ототдвинуть витки друг от друга.
...

Я с вами не согласен. Есть хорошая статья Рэя Ридли называется "Потери в обмотках вследствие эффекта близости". Оттуда цитирую абзац:

В недорогих изделиях мы вынуждены выполнять намотку первичной и вторичной обмоток отдельно из за требований к изоляции и нехватки места для изоляции каждого слоя. Однако в идеальном трансформаторе слои первичной и вторичной обмоток должны чередоваться для уменьшения напряжённости полей и минимизации потерь вследствие эффекта близости...

Если по простому объяснять, то поля I и II обмоток взаимовычитаются, что соответственно и приводит к уменьшению вытеснения тока.

[Microwatt]

Я с вами не согласен. Есть хорошая статья Рэя Ридли называется "Потери в обмотках вследствие эффекта близости". Оттуда цитирую абзац: Если по простому объяснять, то поля I и II обмоток взаимовычитаются, что соответственно и приводит к уменьшению вытеснения тока.

Хм.. а как это вычитаются? Они что, встречно намотаны? Чему же тогда индуктивность первички равна? Может, там неточности перевода?
Мешают-то вроде поля не первичной обмотки, а соседних витков ленты, как я понимаю из таких же статей.

[Ndf]

Ну там же написано (хотя и так понятно), что токи первичной и вторичной обмоток текут в разных направлениях, соответственно поля компенсируются как показано на рисунке, тут на оси xy при одинаковых токах напряженность в идеале =0. При этом получается что вышесказанное справедливо только для прямоходовых схем.

[Integrator1983]

При этом получается что вышесказанное справедливо только для прямоходовых схем.

Не совсем так. При чередовании обмоток эффект близости ослабляется в любом случае (чисто из-за пространственного разнесения). Просто в прямоходе выигрыш больше.

Во вложении мануал - букв много и все английские, но хорошо расписана теория - где-то с 107 страницы описывается чередование обмоток.

Прикрепленные файлы

 proxyMANUAL6b.doc ( 1.76 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 67

 

[Microwatt]

Не совсем так. При чередовании обмоток эффект близости ослабляется в любом случае (чисто из-за пространственного разнесения). Просто в прямоходе выигрыш больше.

Так в самом этом утверждении и опровержение. При чем тут чередование обмоток как таковое, если можно их разнести, проложив толстую изоляцию меж обмотками? Увеличив расстояние?
То же самое будет при увеличении расстояния меж витками ленты, просто проводники раздвинутся.
То что попутно при чередовании достигается и снижение эффекта близости - да, наверное. Но не само чередование тут помогает.

[Integrator1983]

А вы бы почитали файл во вложении. Там много чего умного написано.

[Microwatt]

Да. файл полезный. Систематизировано по узкому вопросу то, что отрывочно в разных.
Но это не один такой.
Беда в том, что рекомендации все носят взаимоисключающий характер.
Нельзя на практике намотать бесконечно тонкий слой бесконечно толстым проводом. Нельзя обеспечить тесную связь меж обмотками и дать между ними толстый слой изоляции. И т.п.