как посчитать нагрев сердечника? Опции

[ILJON]

Народ подскажите методику расчета нагрева сердечника дросселя ?
нашел методику расчета температуры в центре вставки магнитопровода, вот думаю подойдет ли она для обычного сердечника с зазором, но без вставки ?

[Microwatt]

У тепловиков +-50% - хорошая точность расчета. Даже зная все потери, с температурой легко ошибиться.
Рациональнее включить и измерить напрямую. Ведь греется дроссель не раздельно, а в целом. И медь, и сердечник.

[ILJON]

У тепловиков +-50% - хорошая точность расчета. Даже зная все потери, с температурой легко ошибиться.
Рациональнее включить и измерить напрямую. Ведь греется дроссель не раздельно, а в целом. И медь, и сердечник.

У тепловиков? а где эти расчеты глянуть то можно? :]

[Tanya]

У тепловиков? а где эти расчеты глянуть то можно? :]

Не нужно туда глядеть. Вы можете с ужасной точностью вычислить выделяющуюся в виде тепла мощность, но теплоотдача в воздух зависит от множества факторов, которые невозможно учесть без фанатизма.

[Oldring]

Не нужно туда глядеть. Вы можете с ужасной точностью вычислить выделяющуюся в виде тепла мощность, но теплоотдача в воздух зависит от множества факторов, которые невозможно учесть без фанатизма.

Всё-таки не бесполезное занятие. Перегрев сердечника по отношению к поверхности, например, так можно оценить тоже довольно точно. Никакой конвекции Температуру поверхности проще измерять, чем температуру самого сердечника. Может быть у человека огромный дроссель, и градиент температур внутри конструкции определяет тепловой режим?

[Tanya]

Всё-таки не бесполезное занятие.

Займитесь... У синоптиков есть соответствующие компьютеры и программы...

[Oldring]

Займитесь... У синоптиков есть соответствующие компьютеры и программы...

Заплатят деньги - сделаю.
У синоптиков задача несравнимо сложнее.
При это их программы не считают теплопередачу в твердых телах, поэтому их сложно назвать "соответствующими".

[ILJON]

Не нужно туда глядеть. Вы можете с ужасной точностью вычислить выделяющуюся в виде тепла мощность, но теплоотдача в воздух зависит от множества факторов, которые невозможно учесть без фанатизма.

А как ее вычислить с ужасной точностью? :]
знаю объем сердечника
знаю потери в стали
как теперь мне из этих данных рассчитать выделяющуюся в виде тепла мощность? :]
подскажите или дайте плиз какой нибудь расчет а я его поковыряю :]

[Tanya]

А как ее вычислить с ужасной точностью? :]
знаю объем сердечника
знаю потери в стали
как теперь мне из этих данных рассчитать выделяющуюся в виде тепла мощность? :]
подскажите или дайте плиз какой нибудь расчет а я его поковыряю :]

Могу подсказать про площадь внутри кривой гистерезиса... В обмотках нужно интегрировать квадрат тока... можно еще учесть изменение сопротивления от температуры, омические потери в сердечнике, потери от магнитострикции.... можно продолжать... Но обычно нужно учитывать только главный фактор, который опытные люди знают...
А вот теплоотдача в воздух будет зависеть от очень многих факторов, и выделить там главный я затрудняюсь...

При это их программы не считают теплопередачу в твердых телах, поэтому их сложно назвать "соответствующими".

Да можно и не считать там... считать теплопроводность очень большой...

[Oldring]

Да можно и не считать там... считать теплопроводность очень большой...

Если транс торроидальный, а снаружи намотана толстая многослойная обмотка, да даже хотя бы пропитанная лаком, так Вы тоже предложите теплопроводность твердых тел считать очень большой?

А вот теплоотдача в воздух будет зависеть от очень многих факторов, и выделить там главный я затрудняюсь...

Не "очень точно", но при желании просчитывается. Особенно, если обдув принудительный с известной скоростью и направлением. Свободный конвективный теплообмен тоже просчитывается, но где он бывает полностью свободным?

[yakub_EZ]

Для конвекции и теплопередачи, в установшемся, стационарном (и больше никаком ином другом) режиме, тело температурой T и полощадью с поверхностью F[см^2], выделяющее мощность P [вт] отводимую в окружающую среду (воздух) температуры tвозд определяется как:
P = K*F*(T-tвозд) - это по сути закон Ома.
Разность температур здесь воспринимать как разность потенциалов, отводимую мощность можно рассматривать как ток. Площадь F - как сечение проводника K - удельное сопротивление (или проводимость)
А теперь про проблемы расчета, вернее точности определения величин, которые в первой итерации, без натурных измерений, могут дать даже больше, чем 50% погрешности.
В расчетах обычно подставляется не температура воздуха в помещении, а окружающей расчетный аппарат. Это может быть и 40 градусов и 35
Коэффициент теплоотдачи K вообще нелинеен от температуры, и берется обычно для узкого интервала температур
Скажем для медной катушки k=2.3e-3*(1+0.005(T-tвозд))/(F^(1/5)) [вт/(град*см^2)]
Я не ошибся, в знаменателе корень пятой стерпени, а для круглой трубы вообще параболическая зависимость от температуры.
П.С. Ориентировался глядя в обрывки книжки - Таев "Сборник задач по электрическим аппаратам". Советую найти чтонибудь подобное чтобы оценить свою задачу

[Oldring]

Для конвекции и теплопередачи, в установшемся, стационарном (и больше никаком ином другом) режиме, тело температурой T и полощадью с поверхностью F[см^2], выделяющее мощность P [вт] отводимую в окружающую среду (воздух) температуры tвозд определяется как:
P = K*F*(T-tвозд) - это по сути закон Ома.

Не всё так замечательно.

K в этой формуле - это усредненный средний по поверхности коэффициент теплоотдачи. Для разной геометрии он разный.

Разность температур - тоже некоторая осредненная.

Кроме того, в случае свободной конвекции зависимость от разности температур слегка нелинейная, так как коэффициент теплоотдачи зависит от скорости обдува, а скорость циркуляции в случае свободной конвекции, вызванной силой Архимеда, сама определяется разностью температур.

В этом разделе, наверное, будет уместно заметить, что для свободной конвекции число Нуссельта обычно пропорционально корню третьей-четвертой степени из числа Грасгофа.

[yakub_EZ]

Не всё так замечательно.

А тоже про то
дроссели наматывают не первую сотню лет и наверняка можно позаимствовать данные с аналогичной конструкции.

[Microwatt]

В этом разделе, наверное, будет уместно заметить, что для свободной конвекции число Нуссельта обычно пропорционально корню третьей-четвертой степени из числа Грасгофа.

Пожалуй, в этом разделе как раз неуместно. Это можно доложить на осенней конференции в Барселоне. Под аплодисменты дОцентов.
Тут - не оценят.

[PhX]

Очень грубо, но все-же...
Коэффициент теплоотдачи в воздуже при натуральной конвекции 5...8 Вт/(м^2*С)
Коэффициент теплопроводности электротехнической стали (вдоль листа) 40 Вт/(м*С)
Теплопроводностью поперек пластин пренебречь.

Хорошая вражеская книжка по теплообмену здесь:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=70775

off... Мне очень жаль, что многие УВАЖАЕМЫЕ люди так беспечно относятся к вопросам расчета теплообмена. Времена БОЛЬШИХ коэффициентов запаса прошли.

[Microwatt]

Коэффициент теплоотдачи в воздуже при натуральной конвекции 5...8 Вт/(м^2*С)
Коэффициент теплопроводности электротехнической стали (вдоль листа) 40 Вт/(м*С)
Теплопроводностью поперек пластин пренебречь.
off... Мне очень жаль, что многие УВАЖАЕМЫЕ люди так беспечно относятся к вопросам расчета теплообмена. Времена БОЛЬШИХ коэффициентов запаса прошли.

И мне жаль.
Когда я говорю, что у тепловиков +-50% - отличный результат, мне не верят. А когда 5...8 Вт/(м^2*С) - это называется "расчет"? А сколько же, 5 или 8?
А с чего это теплопроводностью поперек пренебречь? Мыслите справочником 56г для сельских подстанций? А если сердечник - сплошной, а не листовой? И если относительная поверхность боковая не такая, как в унифицированном шихтованном сердечнике по ГОСТ 86г и все это не в масле? А если рядом на плате тепловыделяющий компонент с потоком тепла такого же порядка, как у самого трансформатора? А если толщина дорожек и выводов изменяет отдачу на 20%?
Всякий расчет полезен там, где он дает достоверный результат.
Можно достаточно точно рассчитать полет пули или камня, сферического коня. А попробуйте рассчитать как далеко улетит гусиное перо, если его бросить с балкона.
Уверен, что диссертаций "о полете гусиного пера, о некоторых вопросах гусиной аэродинамики" написано множество.
Если бы все можно было расчитать, если бы вопрос был только в неумении пользоваться калькулятором или лени, техника обходилась бы без натурный испытаний, ОКР и опытных образцов.

[PhX]

И мне жаль.
Когда я говорю, что у тепловиков +-50% - отличный результат, мне не верят.

Не сомневаюсь ни секунды. С первого раза для сложной конструкции вряд ли получится точнее.

А когда 5...8 Вт/(м^2*С) - это называется "расчет"? А сколько же, 5 или 8?

Точность решения пропорциональна точности постановки задачи.

А с чего это теплопроводностью поперек пренебречь? Мыслите справочником 56г для сельских подстанций? А если сердечник - сплошной, а не листовой? И если относительная поверхность боковая не такая, как в унифицированном шихтованном сердечнике по ГОСТ 86г и все это не в масле? А если рядом на плате тепловыделяющий компонент с потоком тепла такого же порядка, как у самого трансформатора? А если толщина дорожек и выводов изменяет отдачу на 20%?

Ну слава богу, хоть в космос конструкцию не закинули.
Тем не менее, после четкой постановки задачи можно добится хорошей точности. О целесообразности точного расчета для данной задачи судить не берусь.

Всякий расчет полезен там, где он дает достоверный результат.

+10

Можно достаточно точно рассчитать полет пули или камня, сферического коня. А попробуйте рассчитать как далеко улетит гусиное перо, если его бросить с балкона.
Уверен, что диссертаций "о полете гусиного пера, о некоторых вопросах гусиной аэродинамики" написано множество.

Как ни странно, но, я думаю, и это можно подсчитать используя мат. статистику и некоторое количество опытов. Вопрос-нужно ли...

Если бы все можно было расчитать, если бы вопрос был только в неумении пользоваться калькулятором или лени, техника обходилась бы без натурный испытаний, ОКР и опытных образцов.

Тем не менее количество натурных испытаний снижается (тем не менее они есть и будут), поскольку моща числодробилок растет.
Сейчас очень многое можно просчитать, однако, часто затраты на расчет намного превышают стоимость опыта.

[Microwatt]

Тем не менее количество натурных испытаний снижается (тем не менее они есть и будут), поскольку моща числодробилок растет.
Сейчас очень многое можно просчитать, однако, часто затраты на расчет намного превышают стоимость опыта.

Ну, тут много труднообъяснимых явлений.
Сто лет назад приказчик в лавке или бухгалтер на заводе отлично справлялись со всеми делами. С тех пор появились компьютеры, калькуляторы, принтеры, а количество страшно загруженной офисной плесени постоянно растет.
Ну и стоимость опыта. Встречал как-то цифру в 50тыс баксов. Если знание стоит меньше, то крупные конструкторские фирмы считают проще добыть его в своей лаборатории, чем искать подробные методики расчетов и материалы по библиотекам и инетам.
И главное соображене тут - достоверность. Я ведь где-то на своем сайте могу написать. что "британские ученые установили": после пропитки трансформатора ослиной мочой теплоотдача улучшается вдвое. И с какой стати Вы должны этому верить?
В истории техники есть многие примеры целенаправленной дезинформации.

[ILJON]

Очень грубо, но все-же...
Коэффициент теплоотдачи в воздуже при натуральной конвекции 5...8 Вт/(м^2*С)
Коэффициент теплопроводности электротехнической стали (вдоль листа) 40 Вт/(м*С)
Теплопроводностью поперек пластин пренебречь.

Хорошая вражеская книжка по теплообмену здесь:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=70775

off... Мне очень жаль, что многие УВАЖАЕМЫЕ люди так беспечно относятся к вопросам расчета теплообмена. Времена БОЛЬШИХ коэффициентов запаса прошли.

Ок спасиб

[Tanya]

Как ни странно, но, я думаю, и это можно подсчитать используя мат. статистику и некоторое количество опытов. Вопрос-нужно ли...

А я вот абсолютно уверена, что с пером нельзя справиться принципиально.

[PhX]

А я вот абсолютно уверена, что с пером нельзя справиться принципиально.

Я считаю, что точно место падения пера вычислить не удастся. Тем не менее, для заданной вероятности можно определить доверительный интервал(область в которую опустится перо).

p.s.
Чтобы не разводить offtop на тему случайностей и закономерностей, скажу, что на эту тему есть великолепная книга Неймарка и др. "Динамические модели теории управления", в которой на стр. 52-54 показано, что случайность закономерна даже в рамках детерминистической трактовки.

[Tanya]

Я считаю, что точно место падения пера вычислить не удастся. Тем не менее, для заданной вероятности можно определить доверительный интервал(область в которую опустится перо).

p.s.
Чтобы не разводить offtop на тему случайностей и закономерностей, скажу, что на эту тему есть великолепная книга Неймарка и др. "Динамические модели теории управления", в которой на стр. 52-54 показано, что случайность закономерна даже в рамках детерминистической трактовки.

Перо попадет в доверительный интервал с некоторой вероятностью... А если описать его движение... Или шар биллиардный... Сколько нужно соударений со стенками, чтобы он потерял нить?
К сожалению, в настоящее время нет оснований подозревать, что квантовая теория неверна. Наоборот, нет экспериментальных данных, ей противоречащих...
Но вернемся к теплоотдаче в воздухе... Вот в рамки Вашей чудной формулы будет укладываться теплоотдача от донышка теплоизолированного снаружи стакана в двух вариантах ориентации этого самого донышка?
Как Вы думаете? Желающие, у которых есть простенькая паяльная станция, могут поставить простенький эксперимент на эту тему...

[Oldring]

Очень грубо, но все-же...
Коэффициент теплоотдачи в воздуже при натуральной конвекции 5...8 Вт/(м^2*С)

Конвективного.
Плюс еще порядка 6 Вт/(м^2*С) излучением для черненого.

К сожалению, в настоящее время нет оснований подозревать, что квантовая теория неверна. Наоборот, нет экспериментальных данных, ей противоречащих...

Ксатати, очень точная наука. Просто поразительно, с какой точностью она расчитывает вероятности. С бильярдными шарами всё гораздо хуже, там еще присоединяется и статистическая физика.

Но вернемся к теплоотдаче в воздухе... Вот в рамки Вашей чудной формулы будет укладываться теплоотдача от донышка теплоизолированного снаружи стакана
в двух вариантах ориентации этого самого донышка? Как Вы думаете? Желающие, у которых есть простенькая паяльная станция, могут поставить простенький эксперимент на эту тему...

В рамки коэффициента 5-8 укладываться, конечно, не будет. В рамки теории подобия - будет. На этом гидродинамика и стоит. 5-8 - это коэффициент, хороший для неизвращенных случаев.

[PhX]

Плюс еще порядка 6 Вт/(м^2*С) излучением для черненого.

+1 =) Совсем забыл. Спасибо.
Излучением тоже 5-8 Вт/(м^2*С) при температурах стенки 30-110 грС соответственно.
Темп. окр воздуха 20грС

[Microwatt]

+1 =) Совсем забыл. Спасибо.
Излучением тоже 5-8 Вт/(м^2*С) при температурах стенки 30-110 грС соответственно.
Темп. окр воздуха 20грС

Во-во! Короче, привезут в один прекрасный день снабженцы вместо черных каркасов белые и - прощай тщательно рассчитанный по теплу прибор! А так же долго и точно его считали...

[Oldring]

Во-во! Короче, привезут в один прекрасный день снабженцы вместо черных каркасов белые и - прощай тщательно рассчитанный по теплу прибор! А так же долго и точно его считали...

Или не ту микросхему привезут, отличающуюся от требуемой одной цифрой в названии. Какая разница что, если снабженец берется самостоятельно решать, чем заменять что он не может достать?